CN111730334B - 铣端面打中心孔机床 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种铣端面打中心孔机床，涉及机床领域，包括机架，机架设有卡盘、动力座，动力座设有驱动源一、由驱动源一驱动转动的钻头和面铣刀；动力座设有驱使钻头伸缩的气缸一、驱使面铣刀伸缩的气缸二，动力座设有倾斜的滑槽，滑槽滑动连接有安装架，面铣刀设于安装架上，动力座转动设置有驱使钻头转动的锥轮一，安装架转动设置有驱使面铣刀转动的锥轮二，锥轮一、锥轮二通过轮面接触进行传动；安装架沿滑槽滑动时，锥轮一、锥轮二保持传动状态，机架设有驱使卡盘转动的驱动源二。本机床对齿轮进行打中心孔、铣端面的操作能同时进行，能在工件一次装夹后，一起完成钻中心孔、铣平面、反侧倒角的工序，具有加工效率高、自动化程度高的优点。

Description

铣端面打中心孔机床
技术领域
本申请涉及机床领域，尤其是涉及一种铣端面打中心孔机床。
背景技术
机床是进行机加工的机械设备，可用于加工齿轮。齿轮在加工过程中，需要在齿轮毛坯上铣端面、打中心孔，中心孔上进一步加工出键槽供转轴插接。
授权公告号为CN208879775U的中国实用新型专利公开了一种数控铣端面打中心孔机床，机床采用对称结构，包括水平对称设置的一体化底座，一体化底座的顶部两侧通过螺栓各固定一组模块化滑台，一体化底座顶部的中心位置设有进给模块化滑台，进给模块化滑台与两组模块化滑台水平垂直；工作台通过进给模块化滑台与一体化底座连接；每组模块化滑台内侧各设有一个主轴箱，每个主轴箱与一个皮带箱连接，每个皮带箱上设有两个动力箱；每个主轴箱上设有一个钻夹头和铣刀；每组模块化滑台外侧各设有一个伺服电机。
上述的相关技术存在以下缺陷：该机床对齿轮进行打中心孔、铣端面的操作需要分别进行，齿轮钻中心孔完成后，需要将齿轮更换装夹位置至铣端面的加工位置处；分别转中心孔、铣端面耗时较长，更换齿轮的装夹位置需要时间，该机床存在加工效率低的缺陷。
发明内容
为了提升加工效率，本申请提供一种铣端面打中心孔机床。
本申请提供的一种铣端面打中心孔机床，采用如下的技术方案：
一种铣端面打中心孔机床，包括机架，所述机架设有用于夹持工件的卡盘、正对卡盘的动力座，所述动力座设有驱动源一、由驱动源一驱动转动的钻头和面铣刀；其特征在于：所述动力座设有驱使钻头伸缩的气缸一、驱使面铣刀伸缩的气缸二，所述钻头、面铣刀的伸缩方向均朝向卡盘；所述动力座设有倾斜的滑槽，所述滑槽滑动连接有安装架，所述面铣刀设于安装架上，所述动力座转动设置有用于驱使钻头转动的驱动轴一，所述钻头固定于驱动轴一背离气缸一的端部，所述驱动轴一外套设有锥轮一，所述驱动轴一、锥轮一间通过设置键槽结构一限制相对转动；所述安装架转动设置有用于驱使面铣刀转动的锥轮二，所述锥轮一、锥轮二的轴线平行且锥形朝向相互背离，所述锥轮一、锥轮二通过轮面接触进行传动；
所述安装架沿滑槽滑动时，所述锥轮一、锥轮二保持传动状态，所述面铣刀的轴线能靠近或远离钻头的轴线；所述机架设有驱使卡盘转动的驱动源二。
通过采用上述技术方案，加工时，驱动源一运转时驱使钻头、面铣刀转动，控制气缸一、气缸二伸长，则钻头压紧于工件中心进行钻中心孔的工序，面铣刀压紧于工件端面进行铣端面的工序。此时沿钻头轴向，面铣刀、钻头不存在重合。驱动源二驱使卡盘转动，卡盘带动工件转动，则在钻头钻孔的同时，面铣刀能将工件端面的周向***的环形区域铣平。
钻中心孔完成后，气缸一缩短使钻头拔出工件，然后由人工或设备驱使安装架沿滑槽移动，使铣刀向靠近钻头轴线的方向移动，使面铣刀移动至能铣到钻出的中心孔孔口的位置，此时钻头远离至端部不与面铣刀接触的位置。随着卡盘的转动，面铣刀将工件端面的中部铣平，包括中心孔的孔口位置。加工完成后控制气缸二缩短，控制驱动源一、驱动源二停止运行，然后可对工件进行下料。
综上，本机床对齿轮进行打中心孔、铣端面的操作能同时进行，齿轮钻中心孔的同时完成端面大部分面积的铣平面操作。另一方面，本机床能在工件一次装夹后，一起完成钻中心孔、端面完全铣平的工序，具有加工效率高的优点。
优选的，所述气缸一的缸体与动力座固定，所述气缸一的活塞杆端转动连接于驱动轴一，所述气缸一伸缩时带动驱动轴一沿其轴向滑动，所述驱动轴一穿过锥轮一并与锥轮一滑动连接。
通过采用上述技术方案，气缸一伸缩时能带动驱动轴一沿轴向移动，实现钻头的伸缩；通过键槽结构一，锥轮一的转动能传递至驱动轴一和钻头。
优选的，所述气缸二的缸体固定于安装架上，所述气缸二的活塞杆端转动连接有驱动轴二，所述气缸二伸缩时带动驱动轴二沿其轴向滑动，所述驱动轴二穿过锥轮二并与锥轮二滑动连接，所述驱动轴二、锥轮二间通过设置键槽结构二限制相对转动；所述面铣刀固定于驱动轴二背离气缸二的端部。
通过采用上述技术方案，气缸二伸缩时能带动驱动轴二沿轴向移动，实现面铣刀的伸缩；通过键槽结构二，锥轮二的转动能传递至驱动轴二和面铣刀。
优选的，所述气缸一的活塞杆固定有连接架，所述连接架固定有导向杆，所述安装架设有与导向杆滑动连接的导向孔，所述连接架移动时通过导向杆驱使安装架滑动；所述滑槽的方向设置为：当所述钻头向背离卡盘的方向移动时，所述连接架驱使安装架移动、使面铣刀向靠近钻头轴线的方向移动。
通过采用上述技术方案，气缸一伸缩时驱使连接架移动，连接架通过导向杆拨动安装架滑动，安装架沿滑槽滑动时，导向杆在导向孔内自适应滑动。连接架的移动与气缸一联动，提高自动化。
优选的，所述驱动源一为电机，所述驱动源一的输出端与驱动轴一间通过张紧设置传动带进行传动。
通过采用上述技术方案，电机运行时，电机通过传动带驱使驱动轴一转动，驱动轴一进而将转动传递至驱动轴二，使钻头、面铣刀均产生转动。
优选的，所述机架转动设置有倒角刀，所述倒角刀由驱动源二驱动转动，所述倒角刀位于卡盘中心，所述倒角刀的轴线与钻头重合，所述机架设有驱使倒角刀沿其轴向移动的驱动结构。
通过采用上述技术方案，钻头钻中心孔完成后，驱动结构可驱使倒角刀移动凸出卡盘，对中心孔反侧的毛刺进行倒角，则后续无需设置人工倒角的工序。
优选的，所述驱动结构为驱动杆，所述驱动杆的一端连接于气缸一的活塞杆端，所述驱动杆的另一端连接于倒角刀。
通过采用上述技术方案，气缸一伸缩时，气缸一通过驱动杆驱使倒角刀移动，实现倒角刀、钻头沿轴向的同步移动，则倒角刀的移动无需另设驱动源或电控***。
优选的，所述机架转动设置有从动带轮一、从动带轮二，所述驱动源二为电机，所述驱动源二的输出端同轴固定有主动带轮；所述从动带轮一与卡盘同轴固定，所述从动带轮一、主动带轮间通过设置同步带一建立传动；所述倒角刀同轴固定有驱动轴三，所述驱动轴三穿过从动带轮二并与从动带轮二滑动连接，所述驱动轴三、从动带轮二间通过设置键槽结构三限制相对转动，所述从动带轮二、主动带轮间通过设置同步带二建立转动。
通过采用上述技术方案，驱动源二运转时驱使倒角刀、卡盘一起转动；同时设置键槽结构三，能允许驱动轴三、倒角刀沿其轴向移动。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本机床对齿轮进行打中心孔、铣端面的操作能同时进行，齿轮钻中心孔的同时完成端面大部分面积的铣平面操作，提高生产效率；
2.本机床能在工件一次装夹后，一起完成钻中心孔、铣平面、反侧倒角的工序；
3.本机床的安装架、倒角刀移动能自动完成，自动化程度高。
附图说明
图1是实施例的立体图。
图2是实施例的剖视图。
图3是图2的动力座侧的局部图。
图4是实施例的动力座内的立体图。
图5是图2的卡盘侧的局部图。
附图标记说明：1、机架；11、卡盘；12、动力座；2、钻头；3、面铣刀；21、气缸一；22、驱动轴一；23、锥轮一；24、键槽结构一；121、限位架一；31、安装架；311、滑条；122、滑槽；32、气缸二；33、驱动轴二；34、锥轮二；35、键槽结构二；312、限位架二；25、连接架；251、导向杆；313、导向孔；13、驱动源一；131、传动带；111、从动带轮一；4、倒角刀；41、从动带轮二；42、驱动轴三；43、键槽结构三；5、驱动杆；14、驱动源二；141、主动带轮；142、同步带一；143、同步带二。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种铣端面打中心孔机床。参照图1和图2，一种铣端面打中心孔机床，包括机架1，机架1设有用于夹持工件的卡盘11、正对卡盘11的动力座12，动力座12转动设置有钻头2、面铣刀3，钻头2和面铣刀3均正对卡盘11。
参照图3和图4，动力座12内设置有驱使钻头2伸缩的气缸一21，钻头2的伸缩方向沿其轴向。气缸一21的缸体固定于动力座12，气缸一21的活塞杆端转动连接有驱动轴一22，两者的端部通过嵌块、嵌槽的方式建立转动连接，气缸二32伸缩时带动驱动轴二33沿其轴向滑动，气缸一21的活塞杆与驱动轴一22间无法沿轴向产生相对移动。驱动轴一22外套设有锥轮一23，驱动轴一22穿过锥轮一23并与锥轮一23滑动连接，驱动轴一22、锥轮一23间通过设置键槽结构一24限制相对转动；动力座12内壁固定有限位架一121，限位架一121分别抵接锥轮一23的两个端面，以限制锥轮一23沿轴向与动力座12产生相对移动。钻头2同轴固定于驱动轴一22背离气缸一21的端部，钻头2位于动力座12外。
动力座12内滑动设置有安装架31，安装架31位于驱动轴一22的上方。安装架31的外侧壁固定有滑条311，滑条311的长度方向与水平面倾斜，动力座12的内壁设有供滑条311滑动连接的滑槽122。滑条311、滑槽122的倾斜方向设置为：沿背离卡盘11的方向，滑槽122倾斜向下延伸。
面铣刀3连接于安装架31上，安装架31上设有驱使面铣刀3伸缩的气缸二32，面铣刀3的伸缩方向沿其轴向。气缸二32的缸体固定于安装架31上，气缸二32的活塞杆端转动连接有驱动轴二33，两者的端部通过嵌块、嵌槽的方式建立转动连接，气缸二32伸缩时带动驱动轴二33沿其轴向滑动，气缸二32的活塞杆与驱动轴二33间无法沿轴向产生相对移动；驱动轴二33、驱动轴一22的轴线相互平行。驱动轴二33外套设有锥轮二34，驱动轴二33穿过锥轮二34并与锥轮二34滑动连接，驱动轴二33、锥轮二34间通过设置键槽结构二35限制相对转动；安装架31固定有限位架二312，限位架二312分别抵接锥轮二34的两个端面，以限制锥轮二34沿轴向与安装架31产生相对移动。面铣刀3同轴固定于驱动轴二33背离气缸二32的端部，面铣刀3位于动力座12外。
锥轮一23、锥轮二34的轴线平行且锥形朝向相互背离，锥轮一23、锥轮二34的轮面分别固定有静摩擦力大的弹性材料，例如橡胶；通过设置滑条311连接于滑槽122的位置，使锥轮一23、锥轮二34通过轮面抵紧，锥轮一23、锥轮二34通过轮面接触建立传动。锥轮一23、锥轮二34的锥角设置为：锥轮一23、锥轮二34的接触线与滑条311的长度方向平行，这样能实现安装架31沿滑槽122滑动时，锥轮一23、锥轮二34始终保持传动状态。安装架31沿滑槽122滑动时，面铣刀3的轴线能靠近或远离钻头2的轴线。
气缸一21的活塞杆固定有连接架25，连接架25固定有两根导向杆251，导向杆251的长度方向沿竖直方向，安装架31设有与导向杆251滑动连接的导向孔313。则气缸一21伸缩时驱使连接架25移动，连接架25通过导向杆251拨动安装架31滑动，安装架31沿滑槽122滑动时，导向杆251在导向孔313内自适应滑动。当气缸一21缩短，使钻头2向背离卡盘11的方向移动时，连接架25驱使安装架31移动、使面铣刀3向靠近钻头2轴线的方向移动。
钻头2、面铣刀3由设于动力座12内的驱动源一13驱动转动，具体结构如下：驱动源一13为电机，驱动源一13的输出端与驱动轴一22间通过张紧设置传动带131进行传动。则驱动源一13运转时通过传动带131驱使驱动轴一22、锥轮一23转动，锥轮一23驱使锥轮二34同步转动。使钻头2产生转动；锥轮二34的转动通过键槽结构二35传递至驱动轴二33和面铣刀3，使面铣刀3产生转动。
参照图1和图2，卡盘11为普通的三爪卡盘，人员能通过操作使卡盘11的卡爪进行移动，以对工件进行夹紧或松开。卡盘11的中心设有通孔，卡盘11转动设置于机架1上，卡盘11的转动轴线即其中轴线，卡盘11的转动轴线与钻头2重合。
参照图2和图5，卡盘11同轴固定有从动带轮一111。机架1还转动设置有从动带轮二41，从动带轮二41的轴线与卡盘11重合；卡盘11内设有倒角刀4，倒角刀4位于卡盘11中心的通孔内，倒角刀4的轴线与钻头2重合，倒角刀4的刀头朝向钻头2。倒角刀4同轴固定有驱动轴三42，驱动轴三42穿过从动带轮二41的中轴线并与从动带轮二41滑动连接，驱动轴三42、从动带轮二41间通过设置键槽结构三43限制相对转动。
机架1设有驱使倒角刀4沿其轴向移动的驱动结构，驱动结构具体为驱动杆5，驱动杆5的一端固定连接于气缸一21的活塞杆端，驱动杆5的另一端转动连接于驱动轴三42。则气缸一21驱使钻头2移动时，通过驱动杆5的连接作用，倒角刀4与钻头2一齐移动。
机架1内设有驱动源二14，驱动源二14用于驱使卡盘11、倒角刀4转动，具体结构如下：驱动源二14为电机，驱动源二14的输出端同轴固定有主动带轮141；主动带轮141的轴线与卡盘11的轴线平行，主动带轮141预设有较长的长度，从动带轮一111、主动带轮141间通过设置同步带一142建立传动。从动带轮二41、主动带轮141间通过设置同步带二143建立转动；主动带轮141的尺寸与从动带轮二41相近，从动带轮一111的尺寸远大于主动带轮141。由于电机输出的转速较高，则驱动源二14运转时驱使倒角刀4高速转动、驱使卡盘11慢速转动。
本申请实施例的铣端面打中心孔机床的实施原理为：气缸一21为能控制伸缩行程的类型，气缸一21缩短至钻头2远离卡盘11的位置，气缸二32缩短至面铣刀3远离卡盘11的位置，此时人员在卡盘11上安装待加工的工件，安装时使工件的端面完全凸出卡盘11及其夹爪；安装工件时，控制气缸一21的缩短幅度，使倒角刀4位于未接触工件的位置。
然后启动驱动源一13、驱动源二14进行加工。驱动源一13运转时驱使钻头2、面铣刀3转动，控制气缸一21、气缸二32伸长，则钻头2压紧于工件中心进行钻中心孔的工序，面铣刀3压紧于工件端面进行铣端面的工序。此时沿钻头2轴向，面铣刀3、钻头2不存在重合。驱动源二14驱使卡盘11、倒角刀4转动，卡盘11带动工件转动，则在钻头2钻孔的同时，面铣刀3能将工件端面的周向***的环形区域铣平。
钻中心孔完成后，气缸一21缩短使钻头2拔出工件，同时连接架25驱使安装架31移动，使铣刀向靠近钻头2轴线的方向移动。钻头2、面铣刀3的长度设置为：当钻头2完全拔出工件并离开工件表面一定距离后，面铣刀3移动至能铣到钻出的中心孔孔口的位置，此时沿钻头2轴向，面铣刀3、钻头2存在重合，但钻头2的端部仍不与面铣刀3接触；随着卡盘11的转动，面铣刀3将工件端面的中部铣平，包括中心孔的孔口位置。随着钻头2继续远离工件，通过驱动杆5的拉动，使倒角刀4移动至中心孔背侧的位置，倒角刀4对中心孔的背侧孔口进行倒角。
加工完成后，控制气缸一21少量伸长，使倒角刀4与工件分离，同时控制气缸二32缩短、控制驱动源一13、驱动源二14停止运行，然后可对工件进行下料。
综上，本机床对齿轮进行打中心孔、铣端面的操作能同时进行，齿轮钻中心孔的同时完成端面大部分面积的铣平面操作。另一方面，本机床能在工件一次装夹后，一起完成钻中心孔、端面完全铣平、反侧倒角的工序，具有加工效率高、自动化程度高的优点，并节省了人工的劳动量。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铣端面打中心孔机床，包括机架(1)，所述机架(1)设有用于夹持工件的卡盘(11)、正对卡盘(11)的动力座(12)，所述动力座(12)设有驱动源一(13)、由驱动源一(13)驱动转动的钻头(2)和面铣刀(3)；其特征在于：所述动力座(12)设有驱使钻头(2)伸缩的气缸一(21)、驱使面铣刀(3)伸缩的气缸二(32)，所述钻头(2)、面铣刀(3)的伸缩方向均朝向卡盘(11)；所述动力座(12)设有倾斜的滑槽(122)，所述滑槽(122)滑动连接有安装架(31)，所述面铣刀(3)设于安装架(31)上，所述动力座(12)转动设置有用于驱使钻头(2)转动的驱动轴一(22)，所述钻头(2)固定于驱动轴一(22)背离气缸一(21)的端部，所述驱动轴一(22)外套设有锥轮一(23)，所述驱动轴一(22)、锥轮一(23)间通过设置键槽结构一(24)限制相对转动；所述安装架(31)转动设置有用于驱使面铣刀(3)转动的锥轮二(34)，所述锥轮一(23)、锥轮二(34)的轴线平行且锥形朝向相互背离，所述锥轮一(23)、锥轮二(34)通过轮面接触进行传动；
所述安装架(31)沿滑槽(122)滑动时，所述锥轮一(23)、锥轮二(34)保持传动状态，所述面铣刀(3)的轴线能靠近或远离钻头(2)的轴线；所述机架(1)设有驱使卡盘(11)转动的驱动源二(14)。
2.根据权利要求1所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述气缸一(21)的缸体与动力座(12)固定，所述气缸一(21)的活塞杆端转动连接于驱动轴一(22)，所述气缸一(21)伸缩时带动驱动轴一(22)沿其轴向滑动，所述驱动轴一(22)穿过锥轮一(23)并与锥轮一(23)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述气缸二(32)的缸体固定于安装架(31)上，所述气缸二(32)的活塞杆端转动连接有驱动轴二(33)，所述气缸二(32)伸缩时带动驱动轴二(33)沿其轴向滑动，所述驱动轴二(33)穿过锥轮二(34)并与锥轮二(34)滑动连接，所述驱动轴二(33)、锥轮二(34)间通过设置键槽结构二(35)限制相对转动；所述面铣刀(3)固定于驱动轴二(33)背离气缸二(32)的端部。
4.根据权利要求1所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述气缸一(21)的活塞杆固定有连接架(25)，所述连接架(25)固定有导向杆(251)，所述安装架(31)设有与导向杆(251)滑动连接的导向孔(313)，所述连接架(25)移动时通过导向杆(251)驱使安装架(31)滑动；所述滑槽(122)的方向设置为：当所述钻头(2)向背离卡盘(11)的方向移动时，所述连接架(25)驱使安装架(31)移动、使面铣刀(3)向靠近钻头(2)轴线的方向移动。
5.根据权利要求2所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述驱动源一(13)为电机，所述驱动源一(13)的输出端与驱动轴一(22)间通过张紧设置传动带(131)进行传动。
6.根据权利要求1所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述机架(1)转动设置有倒角刀(4)，所述倒角刀(4)由驱动源二(14)驱动转动，所述倒角刀(4)位于卡盘(11)中心，所述倒角刀(4)的轴线与钻头(2)重合，所述机架(1)设有驱使倒角刀(4)沿其轴向移动的驱动结构。
7.根据权利要求6所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述驱动结构为驱动杆(5)，所述驱动杆(5)的一端连接于气缸一(21)的活塞杆端，所述驱动杆(5)的另一端连接于倒角刀(4)。
8.根据权利要求6所述的铣端面打中心孔机床，其特征在于：所述机架(1)转动设置有从动带轮一(111)、从动带轮二(41)，所述驱动源二(14)为电机，所述驱动源二(14)的输出端同轴固定有主动带轮(141)；所述从动带轮一(111)与卡盘(11)同轴固定，所述从动带轮一(111)、主动带轮(141)间通过设置同步带一(142)建立传动；所述倒角刀(4)同轴固定有驱动轴三(42)，所述驱动轴三(42)穿过从动带轮二(41)并与从动带轮二(41)滑动连接，所述驱动轴三(42)、从动带轮二(41)间通过设置键槽结构三(43)限制相对转动，所述从动带轮二(41)、主动带轮(141)间通过设置同步带二(143)建立转动。
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