[发明专利]一种数控钻床及其换刀方法

说明书

本发明公开了一种数控钻床，其包括底座、立柱、工作台、主轴机构、刀库和导套安装架；工作台由X轴移动机构驱动沿着X轴方向左右移动以及由Y轴移动机构驱动沿着Y轴方向前后移动；主轴机构由第一Z轴移动机构驱动沿着Z轴方向上下移动；导套安装架由第二Z轴移动机构驱动沿着Z轴方向上下移动，导套安装架的下端设有导套固定座，导套固定座上设有可供导套安装以及主轴的下端贯穿的导套安装孔，导套的导向孔与钻头同轴；刀库设有能在刀库和换刀工位之间切换钻头和导套的机械手。本发明还公开了一种应用该数控钻床的换刀方法。采用本发明，既能实现精确下钻、钻头不易断裂、钻孔效率高且精度高，又能方便快捷地换刀且不会影响钻头下钻精度。

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，特别是涉及一种数控钻床及其换刀方法。

背景技术

现有技术的钻床在工件上钻孔时通常采用划线方式确定钻孔位置，然后通过主轴带动钻头下压对工件实施钻孔作业。但由于钻头的头部为悬空状态且钻头存在一定的柔性，因此钻头接触工件时可能产生滑动容易使钻头偏离原定的钻孔位置，尤其是直径相对较小的钻头，很容易出现弯曲而偏离原定的钻孔位置或造成钻头断裂；另一方面，钻头进入工件后也可能因为钻头刃口或工件本身的原因而导致钻头偏离钻床主轴中心线，造成孔位不正或钻头断裂，影响钻孔效率和钻孔精度。为了解决这些问题，现有技术中出现了一些利用导套对钻头进行位置固定的钻床，虽然一定程度上解决了上述问题，但是由于导套的存在将会对换刀过程中造成干涉，故换刀时需要通过导套安装架将导套水平移出，从而避让钻头的更换位置；此外，由于导套安装架带着导套经常移出移入，其相应的驱动机构频繁使用后必然会出现运动部件磨损，磨损后将会影响导套的位置精度，影响到钻头与导套之间的同轴性，进而无法保证钻头的下钻精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能实现精确下钻、钻头不易断裂、钻孔效率高且精度高，又能方便快捷地换刀且不会影响钻头下钻精度的数控钻床。本发明的另一目的是提供一种数控钻床的换刀方法，能够实现换刀自动化，换刀过程方便、快捷，换刀后不会影响钻头下钻精度。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种数控钻床，其包括底座、立柱、工作台、主轴机构、刀库、导套安装架、X轴移动机构、Y轴移动机构、第一Z轴移动机构和第二Z轴移动机构；所述立柱固设在所述底座的后侧；所述工作台通过所述X轴移动机构和所述Y轴移动机构连接到所述底座的前侧，且所述工作台由所述X轴移动机构驱动沿着X轴方向左右移动以及由所述Y轴移动机构驱动沿着Y轴方向前后移动；所述主轴机构通过所述第一Z轴移动机构连接到所述立柱上，且所述主轴机构由所述第一Z轴移动机构驱动沿着Z轴方向上下移动；所述导套安装架通过所述第二Z轴移动机构连接到所述主轴机构上，且所述导套安装架由所述第二Z轴移动机构驱动沿着Z轴方向上下移动，所述导套安装架的下端设有导套固定座，所述导套固定座横设在所述主轴机构的主轴的正下方，所述导套固定座上设有可供导套安装以及主轴的下端贯穿的导套安装孔，所述导套安装孔与所述主轴同轴；安装在所述导套固定座上的导套的导向孔与安装在所述主轴上的钻头同轴；所述刀库设置在所述立柱的一侧，所述刀库上装载有多组不同规格的钻头导套组件，所述刀库设有能在所述刀库和换刀工位之间切换钻头和导套的机械手。

作为上述数控钻床的优选方案，所述导套与所述导套安装孔之间为锥面配合。

作为上述数控钻床的优选方案，所述导套安装孔的孔壁上设有若干沿其圆周方向均匀布置的第一弹珠卡扣，所述第一弹珠卡扣上的球状滑珠朝向所述导套安装孔一侧突出，所述导套的外周设有与所述第一弹珠卡扣配合的第一环形卡槽。

作为上述数控钻床的优选方案，所述导套固定座的上端面设有定位卡片，所述定位卡片的部分朝向所述导套安装孔一侧突出，所述导套的上端设有与所述定位卡片配合的定位卡槽。

作为上述数控钻床的优选方案，所述导套安装架的下端设有与所述导套固定座配合连接的通孔，所述导套固定座的下端设有连接板，所述连接板与所述导套安装架之间通过螺丝连接。