[发明专利]变频式摇臂钻床

说明书

技术领域

本发明涉及一种摇臂钻床，具体说是一种变频式摇臂钻床。

背景技术

摇臂钻床是一种普通金属加工机床，适用于在大、中型零件上钻孔、扩孔、铰孔、锪平面及攻螺纹，应用十分广泛。国内各种类的摇臂钻床在JB/T6335.1-1999中有有详细规定。

目前市场上的普通摇臂钻床，其主要结构以普通电机为动力源，机械机构实现主轴正、反转以及停车动作，并通过液压机械联动装置控制滑移变速齿轮位置变动，获得不同的转速及进给量。普遍采用4对主轴变速滑移齿轮获得16级主轴转速；4对进给变速滑移齿轮获得16级进给转速。主轴箱内部结构复杂，齿轮数量较多；且不能实现弹性自动攻丝。在实际情况中，有些加工情况下需要低转速、大进给量，例如攻螺纹、绞孔；有些情况下需要高转速、小进给量，例如铝合金钻孔，而这些转速跟机床固有的转速并不相同。因此现有普通摇臂钻床的转速、进给量就不能完全满足加工需要，适用范围有一定的局限性，特别是在大直径螺纹加工方面，手动攻丝效率低且操作困难。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种能够大范围无极变速、弹性自动攻丝、结构简单的变频式摇臂钻床；本发明的目的是通过下述技术方案实现的：变频式摇臂钻床，包括主轴箱(1)、电机、横臂(3)、底座(4)、立柱(5)、电气系统(6)，在主轴箱(1)内设有主轴变速传动机构、主轴进给变速传动机构、液压变速机构；

其中主轴变速传动机构包括一个主轴变频电机(2)、两个变速轴(7、8)及三个传动轴(9、10、11)，每个变速轴上分别设有一个滑移齿轮及油缸，主轴变频电机(2)输出轴与第一传动轴(9)上的传动齿轮(12)啮合，第一传动轴(9)上的传动齿轮(13)与变速轴(7)上的传动齿轮(14)啮合，变速轴(7)上的传动齿轮(15)与变速轴(8)上的传动齿轮(16)啮合，变速轴(8)上的滑移齿轮(17)与第二传动轴(10)的传动齿轮(19)啮合，第二传动轴(10)的传动齿轮(18)与第三传动轴(11)的传动齿轮(20)啮合，第三传动轴(11)的传动齿轮(21)与主轴(35)的传动齿轮(22)啮合；

主轴进给变速传动机构包括进给变频电机(23)、行星减速器(24)、三个传动轴(25、26、27)，进给变频电机(23)的输出轴与行星减速器(24)连接，第六传动轴(27)与进给机构的蜗杆(28)连接；

液压变速机构包括变速油泵(32)分别通过管线与变速轴(7、8)上的油缸连接，在管线上设置有电磁换向阀(33、34)；

电气系统部分配备了触摸屏操作面板，触摸屏操作面板通过PLC控制单元输出指令控制主轴变频器、进给变频器动作，再由主轴变频器、进给变频器分别驱动主轴变频电机、进给变频电机。

本发明的有益效果：本发明采用上述结构，利用变频电机恒功率、恒扭矩区间扩大机床调速范围并提供无级进给变速。使机床转速可以在区间内无级变速并且可通过触摸屏操作面板来选取转速及进给量。通过主轴变频电机、进给变频电机分别控制主轴旋转运动、进给运动，实现大范围内无级调速并可实现弹性自动攻丝。与现有技术相比，本发明取消原有机床结构中的液压预选变速装置以及主轴操纵机构，采用电气系统根据屏幕输入自动输出信号，联动液压实现主轴正转、反转、停车、变速等动作，零部件数量减少70％左右，大大简化了结构，降低了机床故障率。

由于采用了变频技术使得机床性能大为提高，最大钻孔直径为160mm(试料为45号铸钢，高速钢麻花钻头，加冷却液，盲钻)。

附图说明

图1是本发明的总体外部结构示意图；

图2是本发明主轴变速传动机构剖视图；

图3是本发明主轴进给变速传动机构剖视示意图；

图4是本发明进给机构剖视示意图；

图5是本发明液压变速机构原理图；

图6是本发明电气系统框图；

图7是本发明PLC变速控制流程图；

图8是本发明主轴变速传动系统图；

图9是原有摇臂钻床主轴变速传动系统图；

图10是本发明主轴进给变速传动系统图；

图11是原有摇臂钻床主轴进给变速传动系统图；

图12是本发明工作原理示意图。

具体实施方式

变频式摇臂钻床，如图1所示，包括主轴箱1、电机、横臂3、底座4、立柱5、电气系统6，在主轴箱1内设有主轴变速传动机构、主轴进给变速传动机构、液压变速机构；