一种铣钻组合主轴箱的制作方法

1.本发明涉及铣钻设备的技术领域，特别是涉及一种铣钻组合主轴箱。


背景技术：

2.众所周知，铣钻组合主轴箱是一种用于工件铣钻加工的设备；公开(公告)号cn102328098b公开了一种铣钻床主传动箱，包括由箱体和箱盖组成的密封腔体，在密封腔体内安装有输入轴部件、传动轴部件和输出轴部件，其特征在于：齿轮轴可转动地安装密封腔体内，主轴电机安装在密封腔体上，主轴电机的输出轴与齿轮轴连接；传动轴可转动地安装在密封腔体内，高低档齿轮组滑动装配在传动轴上；高低档齿轮组中的大传动齿轮始终与输入轴部件中的齿轮轴相啮合；主轴可转动地安装在密封腔体内，主轴上安装有大输出齿轮和小输出齿轮；主轴拉松刀设置在主轴内，用于抓紧刀具。其结构巧妙合理，可兼容主轴铣削加工的高输出扭矩与钻削加工的高输出转速需求，能有效满足零部件铣钻复合加工的需求，明显提高工作效率，保障加工精度；在进行钻铣工作切换过程中，切换不便，而在钻孔加工过程中，因不同的孔径或孔型加工需求，需更换不同型号的钻刀，更换作业较为不便，影响对工件的铣钻加工效率。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供一种便于实现铣钻作业流畅切换，通过机械代替人工实现钻刀的自动更换，提高工件铣钻加工效率的铣钻组合主轴箱。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括安装座、铣主轴箱、钻主轴箱和钻刀刀库组件，所述铣主轴箱可上下滑动的安装于安装座上，所述安装座上安装有为铣主轴箱上下滑动提供动力的第一驱动组件，所述钻主轴箱可上下滑动的安装于铣主轴箱上，所述铣主轴箱上安装有为钻主轴箱上下滑动提供动力的第二驱动组件，所述铣主轴箱的主轴输出端安装有铣刀刀具，所述钻主轴箱的主轴输出端安装有快速卡接头，所述钻刀刀库组件包括可上下滑动安装于钻主轴箱上的升降架、铰接安装于升降架上的安装架、可转动安装于安装架上的伞型盘、驱动电机和钻刀刀具，所述钻主轴箱上安装有为升降架上下移动提供动力的第三驱动组件，所述驱动电机固定安装于安装架上，所述伞型盘固定安装于驱动电机的输出端，所述伞型盘上安装有多个周向均布并用于钻刀刀具夹固的夹具，所述升降架上安装有为安装架移动提供动力的第一驱动缸；所述第一驱动组件、第二驱动组件均优选电动机和螺纹丝杠，电动机的输出端与螺纹丝杠传动连接，螺纹丝杠与对应的铣主轴箱或钻主轴箱螺纹传动连接；第一驱动组件和第二驱动组件也可采用液压缸或气压缸，液压缸或气压缸的输出端与对应的铣主轴箱、钻主轴箱固定连接；第三驱动组件优选液压缸或驱动缸，液压缸或驱动缸固定安装于钻主轴箱上，升降架固定安装于液压缸或驱动缸的输出端，第三驱动组件也可采用电动机或螺纹丝杠。
7.优选的，所述快速卡接头包括内筒、外筒和第一弹簧，所述内筒固定安装于钻主轴箱的主轴输出端，所述外筒筒壁处设置有多个周向均布的锥形通孔，所述锥形通孔内可转动安装有滚珠，所述外筒可上下滑动的安装于内筒外壁处，所述内筒和外筒通过弹簧弹性连接，所述外筒外壁处设置有环形凸起，所述钻刀刀具上设置有与滚珠外径相契合的环形卡槽，所述钻刀刀具的顶部设置有扁平插入部，所述钻主轴箱的主轴输出端设置有与扁平插入部相契合的承插槽。
8.优选的，所述夹具包括主架体、两夹指和第二弹簧，两夹指铰接安装于主架体上，两夹指通过第二弹簧弹性连接。
9.优选的，所述钻主轴箱的两侧对称安装有两组第二驱动缸，所述第二驱动缸的输出端均与外筒固定连接。
10.优选的，所述夹指的夹持端可转动安装有转轮，所述钻刀刀具上设置有与转轮相契合的环形凹槽。
11.优选的，所述伞型盘处安装有伞型罩，所述伞型罩处留有容许钻刀刀具通过的开口；进一步的，所述开口与夹具对应布置。
12.优选的，所述驱动电机为制动步进电机。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本发明提供了一种铣钻组合主轴箱，具备以下有益效果：该铣钻组合主轴箱，通过第一驱动组件带动铣主轴箱上下移动，以使得铣刀刀具对工件进行车铣加工；通过第二驱动组件带动钻主轴箱上下移动，以实现钻刀刀具对工件的钻孔加工，当对钻刀刀具进行更换时，钻刀刀库组件实现对钻刀刀具的供料，并将钻刀刀具安装于快速卡接头处，实现铣钻作业流畅切换，通过机械代替人工实现钻刀的自动更换，缩短钻刀刀具的更换时间，提高工件铣钻加工效率
附图说明
15.图1是本发明的等轴侧立体结构示意图；
16.图2是本发明的前视结构示意图；
17.图3是本发明的图2中a-a处剖面结构示意图；
18.图4是本发明的钻刀刀具立体结构示意图；
19.图5是本发明的夹具立体结构示意图；
20.图6是本发明的图3中a处局部放大结构示意图；
21.图7是本发明的图3中b处局部放大结构示意图；
22.附图中标记：1、安装座；2、铣主轴箱；3、钻主轴箱；4、第一驱动组件；5、第二驱动组件；6、铣刀刀具；7、升降架；8、安装架；9、伞型盘；10、驱动电机；11、钻刀刀具；12、第三驱动组件；13、第一驱动缸；14、内筒；15、外筒；16、第一弹簧；17、锥形通孔；18、滚珠；19、环形凸起；20、环形卡槽；21、扁平插入部；22、主架体；23、夹指；24、第二弹簧；25、第二驱动缸；26、转轮；27、环形凹槽；28、伞型罩；29、开口。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-7，本发明的一种铣钻组合主轴箱，包括安装座1、铣主轴箱2、钻主轴箱3和钻刀刀库组件，铣主轴箱2可上下滑动的安装于安装座1上，安装座1上安装有为铣主轴箱2上下滑动提供动力的第一驱动组件4，钻主轴箱3可上下滑动的安装于铣主轴箱2上，铣主轴箱2上安装有为钻主轴箱3上下滑动提供动力的第二驱动组件5，铣主轴箱2的主轴输出端安装有铣刀刀具6，钻主轴箱3的主轴输出端安装有快速卡接头，钻刀刀库组件包括可上下滑动安装于钻主轴箱3上的升降架7、铰接安装于升降架7上的安装架8、可转动安装于安装架8上的伞型盘9、驱动电机10和钻刀刀具11，钻主轴箱3上安装有为升降架7上下移动提供动力的第三驱动组件12，驱动电机10固定安装于安装架8上，伞型盘9固定安装于驱动电机10的输出端，伞型盘9上安装有多个周向均布并用于钻刀刀具11夹固的夹具，升降架7上安装有为安装架8移动提供动力的第一驱动缸13；第一驱动组件4、第二驱动组件5均优选电动机和螺纹丝杠，电动机的输出端与螺纹丝杠传动连接，螺纹丝杠与对应的铣主轴箱2或钻主轴箱3螺纹传动连接；第一驱动组件4和第二驱动组件5也可采用液压缸或气压缸，液压缸或气压缸的输出端与对应的铣主轴箱2、钻主轴箱3固定连接；第三驱动组件12优选液压缸或驱动缸，液压缸或驱动缸固定安装于钻主轴箱3上，升降架7固定安装于液压缸或驱动缸的输出端，第三驱动组件12也可采用电动机或螺纹丝杠；在进行钻刀刀具11更换过程中，第三驱动组件12带动升降架7下移，使其中一组夹具与钻刀刀具11的位置对应，第一驱动缸13的输出端伸长，夹具将钻主轴箱3上的刀具夹固，第一驱动缸13的输出端伸长，钻刀刀具11自快速卡接头处被拆除，此时驱动电机10带动伞型盘9转动，需更换的另一组钻刀刀具11移动至快速卡接头下方，第一驱动缸13的输出端伸长，钻刀刀具11插入至快速卡接头处，完成钻刀刀具11的自动更换。
25.具体的，快速卡接头包括内筒14、外筒15和第一弹簧16，内筒14固定安装于钻主轴箱3的主轴输出端，外筒15筒壁处设置有多个周向均布的锥形通孔17，锥形通孔17内可转动安装有滚珠18，外筒15可上下滑动的安装于内筒14外壁处，内筒14和外筒15通过弹簧弹性连接，外筒15外壁处设置有环形凸起19，钻刀刀具11上设置有与滚珠18外径相契合的环形卡槽20，钻刀刀具11的顶部设置有扁平插入部21，钻主轴箱3的主轴输出端设置有与扁平插入部21相契合的承插槽；钻刀刀具11插入至内筒14内，滚珠18缩入至锥形通孔17内，外筒15沿内筒14外壁上移，当扁平插入部21完全插入至承插槽内后，在第一弹簧16的作用下，外筒15下移，环形凸起19将滚珠18压入至锥形通孔17内，滚珠18进入至环形卡槽20内，实现快速卡接头与钻刀刀具11的快速安装。
26.具体的，夹具包括主架体22、两夹指23和第二弹簧24，两夹指23铰接安装于主架体22上，两夹指23通过第二弹簧24弹性连接；钻刀刀具11插入至两夹指23之间，在第二弹簧24的弹力作用下，两夹指23实现对钻刀刀具11的夹固；钻刀刀具11向夹具处安装或自夹具处拆离时，更为便捷。
27.具体的，钻主轴箱3的两侧对称安装有两组第二驱动缸25，第二驱动缸25的输出端均与外筒15固定连接；在进行钻刀刀具11向快速卡接头处安装时，第二驱动缸25的输出端缩短，外筒15上移，钻刀刀具11插入至内筒14后，第二驱动缸25的输出端伸长，外筒15复位，
滚珠18与钻刀刀具11上的环形卡槽20转动卡固连接，第二驱动缸25保持伸长状态，以保证滚珠18与钻刀刀具11上的环形卡槽20的卡固稳定性，避免钻刀刀具11在对工件加工过程中自快速卡接头处脱离移位，保证钻刀刀具11对工件的加工精度。
28.具体的，夹指23的夹持端可转动安装有转轮26，钻刀刀具11上设置有与转轮26相契合的环形凹槽27；在进行钻刀刀具11向夹具处安装或自夹具处拆离时，转轮26与钻刀刀具11转动接触，减小钻刀刀具11与夹指23之间的摩擦力，提高钻刀刀具11自夹具处的安装或拆卸的流畅性，当夹指23对钻刀刀具11夹持固定后，转轮26嵌入至环形凹槽27内，以保证钻刀刀具11的安装位置精准度，同时提高夹具对钻刀刀具11的夹固稳定性，进一步的转轮26优选橡胶轮，采用橡胶轮，可避免夹指23与钻刀刀具11直接硬接触，避免夹指23对钻刀刀具11造成损伤。
29.具体的，伞型盘9处安装有伞型罩28，伞型罩28处留有容许钻刀刀具11通过的开口29；进一步的，开口29与夹具对应布置；伞型罩28可起到一定防尘和防金属碎屑飞溅效果，钻刀刀具11的扁平插入部21位于伞型罩28内，避免工件加工过程中产生的金属碎屑飞散后吸附于钻刀刀具11的扁平插入部21处，避免钻刀刀具11在快速卡接处安装后，因金属碎屑造成钻刀刀具11偏移，保证后续钻刀刀具11的安装精准度，为后续工件的加工精度提供保障。
30.具体的，驱动电机10为制动步进电机；本案中夹具为十六组，采用制动步进电机，实现驱动电机10带动伞型盘9的定角度转动，从而使夹具处的钻刀刀具11精准移位，当钻刀刀具11移动到位后，制动步进电机自行制动，在进行钻刀刀具11更换安装时，可更为精准的实现钻刀刀具11向快速卡接头处安装。
31.在使用时，初始状态，钻主轴箱3处的钻刀刀具11高于铣刀刀具6，第一驱动组件4带动铣主轴箱2向下进给，铣主轴箱2带动铣刀刀具6对工件进行加工；当对工件进行钻孔加工时，铣主轴箱2复位，第二驱动组件5带动铣主轴箱2向下进给，铣主轴箱2带动铣刀刀具6对工件进行加工；当需进行钻刀刀具11更换时，钻主轴箱3复位，第三驱动组件12带动升降架7下移，随后第一驱动缸13的输出端伸长，安装架8转动，其中一组夹具与钻主轴箱3处安装的钻刀刀具11处于垂直状态，夹指23对钻刀刀具11进行夹固，第二驱动缸25的输出端缩短，外筒15上移，外筒15内的环形凸起19脱离对滚珠18的限位，此时第三驱动组件12带动升降架7向下移动，钻刀刀具11自快速卡接头处脱离，随后驱动电机10带动伞型盘9转动，需更换的钻刀刀具11移动至快速卡接头正下方，此时钻刀刀具11中心轴线与快速卡接头中心轴线重合，第三驱动组件12带动升降架7上移，需更换的钻刀刀具11插入至快速卡接头内，第二驱动缸25复位，外筒15复位，完成钻刀刀具11的更换安装，随后第一驱动缸13复位，夹具自安装更换后的钻刀刀具11处脱离，升降架7在第三驱动组件12的作用下复位，完成钻刀刀具11的更换。
32.应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。
33.应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在
……
上”、“在
……
以
上”和“在
……
之上”，以使得“在
……
上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
……
以上”或者“在
……
之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。
34.此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。
35.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
36.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。