[实用新型]多轴U钻群主轴箱及U钻群高速数控钻床

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种多轴钻钻孔加工高效机床，特别涉及一种多轴U钻群主轴箱及U钻群高速数控钻床。

背景技术

在传统的孔系机械加工中，麻花钻、群钻因其结构简单、成本低廉，可在摇臂钻、立钻、多主轴组合钻床、甚至手电钻中大量应用。但随着现代机械加工向高速、高效、复合加工方面的飞速发展，复合材料及高硬度、高强度等不易加工材料的钻孔因有了U钻的实用新型得到了根本性改变。麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具。与麻花钻相比，U钻的优点是：1.加工效率至少是麻花钻的2-3倍；2.U钻可直接在工件上加工，无需中心钻打引导孔；3.刀体前端装有可更换的刀片，降低了使用的成本。由于麻花钻的转速不是很高，主要是依靠旋转切削的工作原理，对其冷却要求也不高，所以麻花钻的钻柄通常细长，而且有较多部分可以位于主轴箱外侧。目前存在以多个麻花钻组成的钻群主轴箱，这种多轴麻花钻主轴箱适合对加工位置精度要求不是很高的多孔面板上，与单钻相比其加工效率显著提高，从而节省很多工作量。然而，对于加工位置精度要求较高的钻孔来说，还是需要采用U钻加工。"U 钻"由于采用不重磨螺钉固定式刀片，在加工零件时刀杆不会缩短，因此，它的长度同"高速钢麻花钻"相比要短得多（它不需要留刃磨余量），根据压杆的稳定性原理，仅长度减短使其临界压力Pcr约为麻花钻的1.5倍以上,因此"U钻"的刚性要比"高速钢麻花钻"好得多，正是由于这一点，"U钻"所加工的孔的表面质量和钻孔的位置精度都要比"高速钢麻花钻"好得多，也正是由于它的高刚性设计，用"U钻"钻孔时不需要用"中心钻"定位，节约了加工时间，提高了加工效率，降低了生产成本。然而，U钻的钻柄（主轴）长度同"高速钢麻花钻"相比要短得多，在高速加工中还必须考虑冷却问题，这使得U钻的支撑部分和冷却部分直径较大，很难实现多个U转轴近距离并列的U钻群。专利号为200920298240.9的实用新型专利“麻花钻与U钻复合钻孔主轴箱”，将麻花钻和U钻符合在一起组成钻群，适用于对不同位置精度要求的不同的加工，一定程度上提高了加工效率。目前的现有技术中，还不存在同时将多个U钻近距离组合在一起形成的U钻群，对于必须采用U钻加工的多孔工件，就只能逐一加工，这样的加工方式仍然不能满足高效率高质量的工作要求。

实用新型内容

为克服现有技术存在的不足，本实用新型提供一种多轴U钻群主轴箱及U钻群高速数控钻床。

技术方案：一种多轴U钻群主轴箱，该主轴箱包括箱体，在箱体后侧设有固定在钻床上的支架，电机横卧固定在该支架上，电机的输出轴插入箱体内侧作为主传动轴，其中所述箱体内分别竖向设置有至少三层支撑壁，最外两侧支撑壁为独立的支撑板或者为箱体的侧壁，三个以上的U钻主轴分别通过对应的滚子轴承横向安装在各支撑壁的轴孔内，同时在每个U钻主轴的轴孔两侧壁分别安装有一个推力轴承，即在U钻主轴上分别设有凸缘和螺纹段，在螺纹段上匹配安装有旋紧螺母，在该旋紧螺母与一侧推力轴承之间、凸缘的台阶面与另一侧推力轴承之间分别套装有压紧套；在最靠近钻头一侧的支撑壁或者箱体侧壁的外侧端面上还设有冷却机构，该冷却机构包括外壳和密封垫圈，其进水口向内侧设有水路管道，该水路管道与U钻内冷却管道连通；还包括与U钻主轴传动的辅轴，电机输出轴上安装有主驱动齿轮，该主驱动齿轮与邻近的U钻主轴或辅轴上的齿轮匹配啮合并传动连接，各主轴和辅轴依次通过对应的层齿轮匹配啮合传动连接。

在最靠近钻头一侧的支撑壁轴孔中安装的滚子轴承的内圈为锥形，在U转主轴上设有与该锥形内圈匹配的锥形凸缘，该锥形凸缘与锥形内圈之间通过压紧机构紧密压合在一起。

所述压紧机构包括锁紧螺母，顶压短轴，垫环，顶套，其中锁紧螺母安装在U钻主轴的螺纹段上，左侧均布的顶推短轴安装在压紧螺母的让位孔中，顶套套装在推力轴承和主轴之间，垫环位于左侧顶推短轴和顶套之间，右侧均布的顶推短轴安装在压紧套的让位孔中。

所述冷却机构采用至少两层密封结构，冷却机构的外壳由两段组合而成，靠内侧的外壳通过螺栓固定在支撑壁的外侧面上，并且该外壳的内径与主轴之间套装有次道密封圈；靠外侧的外壳与靠内外壳匹配对接并通过螺栓固定在一起，该靠外的外壳内径与主轴之间也套装有首道密封圈，在两道密封垫圈之间设有甩水口。