[发明专利]一种多维数控高速钻床

说明书

技术领域

本发明涉及异形工件加工设备领域，特别涉及一种多维数控高速钻床。

背景技术

随着钢结构制造水平的不断发展，管塔以其更高的刚性和稳定性逐步取代角钢塔，但在管塔的实际使用中，其制造精度难以控制和成品不便运输的缺点也逐渐暴露，在此情况下，管塔生产厂家开始思索使用如图1所示的异形拼装式结构以改进其缺点，同时期望使用自动化设备以提高拼装管塔的制造精度。

如图1所示的异形拼装式结构极大促进了管塔技术的发展，但由于其形状的特殊性，也对自动化设备制造行业提出了更高的要求。如图1所示的异形拼装件共有两个长边和两个短边，四边都要求制孔，两长边件夹角为θ（θ非0°、非90°），且工件前后端长边不相同，即由前后端对应长边、折边、中心线构成的形状为梯形，且梯形上、下边尺寸可随时变化，故短边所在平面可在长边构成平面中任意旋转角度。

目前数控钻床主要以针对平板类加工的平面钻床和针对H型钢加工的三维钻床为主，显然不适合加工此类工件。

在这种情况下，针对如图1所示的异形工件进行加工的多维数控高速钻床成为一个亟需研发的课题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，克服背景技术的不足，提供一种结构合理，稳定性强，转速高，功能多样，针对多维异形工件进行加工的多维数控高速钻床。

本发明的多维数控高速钻床采用工件固定，龙门架移动的方式，多维异形工件采用支撑夹具和锁紧夹具共同固定在床身上，龙门架通过两条平铺式床腿跨立在床身上并可沿工件长度方向移动，龙门架上侧挂四个动力头，其动力头各垂直于多维异形工件的一边，同时垂直于短边的两个动力头还可随短边位置的改变转动角度。

本发明的技术方案为：

一种多维数控高速钻床，包括床身1100，所述床身1100上设置有若干支撑夹具100和若干锁紧夹具200，所述支撑夹具100与锁紧夹具200间隔排列；所述床身1100上跨设有可沿床身来回移动的龙门架800，所述龙门架800上设有若干动力头，各动力头的加工面位于同一平面且分别与异形工件的各边垂直。

作为优选方案，所述龙门架800包括一根横梁801以及用来支撑横梁的两根立柱802；部分动力头通过轨道与横梁801滑动连接，设置于横梁801上的动力头上设有辅助压料机构300；部分动力头通过轨道与立柱802滑动连接，设置于立柱802上的动力头与立柱802上的轨道之间设有动力头角度调整机构400；横梁801或立柱802上的轨道与动力头一一对应，各轨道与其对应的动力头垂直。

作为优选方案，所述支撑夹具100包括支撑架体101，所述支撑架体101的上端呈倒“V”形，所述支撑架体101上端倒“V”形两边均设有安装面，所述安装面上可拆卸安装有若干用于支撑及吸附工件的电磁吸盘102，所述支撑架体101上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块103；所述锁紧夹具200包括锁紧架体201，所述锁紧架体201的上端呈倒“V”形，所述锁紧架体201上端倒“V”形两 边均设有安装面；所述锁紧架体201上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块209；所述锁紧架体201两边的安装面上均滑动连接有滑架207，所述锁紧架体201上设置有用于推动滑架207滑动的第一动力机构，所述第一动力机构的动力输出轴与滑架207连接；所述滑架207端部固定设置有推料爪206；所述滑架207下表面滑动连接有滑板203，所述滑架207的下表面固定设置有用于推动滑板203滑动的第二动力机构，所述第二动力机构的动力输出轴与滑板203连接；所述滑板203的端部固定设置拉紧爪205。

进一步地，所述支撑架体101和锁紧架体201上端的倒“V”形与异形工件的内部夹角对应；所述第一动力机构包括动力源和通过换向器210与动力源相接的滚珠丝杠副208，所述滚珠丝杠副208连接滑架207；所述第二动力机构为液压油缸204，所述液压油缸204本体固定于滑架207的下表面，所述液压油缸204的活塞轴固定连接滑板203。

作为优选方案，所述辅助压料机构包括固定设置于动力头的抱枕301上并跨立于动力头303的桥架304，所述桥架304内侧壁滑动连接有执行压料动作的压料架302，所述压料架302上设有与主轴同轴的半圆开槽；所述桥架304内侧壁固定设有为压料架302移动提供动力的第三动力机构，所述第三动力机构的动力输出轴与压料架302相接。