CN114289758A - 一种数控刀架的上刀架加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控刀架的上刀架加工设备，涉及刀架加工设备领域，旨在解决现有技术中加工刀架的螺纹孔耗费时间过长的问题，采用的技术方案是，通过环形齿轮和驱动轮驱动第一钻头组件和第二钻头组件，不仅能够使所有钻头同步转动，还能减少钻头组件之间的传动齿轮数量，不仅便于加工和组装，还能减少传动过程中的传动效率损失，通过将底板和上盖之间采用螺栓连接，电机的输出齿轮啮合驱动驱动轮，能够在钻孔结束后通过分离上盖和底板，快速将装有钻孔钻头的多轴器拆除，更换为装有攻丝钻头的多轴器，实现钻头的快速更换，节省加工时间；在将钻头安装在多轴器上时，同样旋转螺母即可实现钻头的夹紧和松解，安装、更换更加快捷。

Description

一种数控刀架的上刀架加工设备

技术领域

本发明涉及刀架加工设备领域，具体为一种数控刀架的上刀架加工设备。

背景技术

数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度；数控刀架按类型的不同可分为排式刀架、回转刀架和带刀库的自动换刀装置，而回转刀架又根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架。

数控刀架的上刀架即是回转刀架的上方的转塔，中国专利CN201911224716.9公开了一种数控刀架的上刀架加工设备，采用的技术方案是，基座，基座上设置有立柱，立柱上沿竖直方向滑移有铣削装置，所述立柱上还设置有带动铣削装置上下滑移的驱动件；基座上设置有XY轴滑移平台，XY轴滑移平台位于铣削装置的下方设置，所述XY轴滑移平台上端面设置有夹持装置，所述夹持装置包括固定于XY轴滑移平台上端面的底座、转动连接于底座上用于固定工件的夹持座、设置于底座上带动夹持座转动的驱动组件；所述立柱上沿竖直方向还滑移有滑移座，所述滑移座上设置有用于铣削工件外侧壁环槽的铣槽装置，所述铣槽装置包括设置于滑移座上的铣槽电机、设置于铣槽电机输出轴上的铣槽头，所述铣槽电机的输出轴呈水平并朝向夹持装置一侧设置；所述铣槽电机沿水平方向并朝向夹持装置一侧滑移连接于滑移座上，所述滑移座上还设置有驱动铣槽电机移动的铣槽气缸；所述XY轴滑移平台包括X轴移动平台和Y轴移动平台，所述X轴移动平台滑移连接于Y轴移动平台上方且滑移方向沿水平并垂直于铣槽电机的输出轴设置，所述Y轴移动平台的滑移方向沿水平并垂直于X轴移动平台的滑移方向设置；所述夹持装置位于X轴移动平台上，所述Y轴移动平台上端面还设置有调平装置，所述调平装置包括固定于Y轴移动平台上端面的调平座、设置于调平座上的调平气缸、设置于调平气缸活塞杆上的调平件，所述调平气缸的活塞杆朝向夹持装置一侧，所述调平气缸用于抵紧调平件于工件外侧壁进行水平度调节；所述调平件包括固定连接于调平气缸输出轴上的调平板、设置于调平板远离调平气缸一侧的调平杆。

本技术方案主要为加工四方刀架设计，而在四方刀架加工过程中，需要在半成品工件上钻出12个螺纹孔，而现有技术中仅有单个钻头，通过移动毛坯件的位置进行不同孔位的加工，耗费时间长，而如果单纯的使用常规多轴器进行改进，又因为钻孔和攻丝的钻头不同，在钻孔结束后需要进行繁琐的钻头更换，才能进行后续的攻丝作业，同样会浪费大量的时间。

发明内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种数控刀架的上刀架加工设备，采用的技术方案是，包括支撑板、底箱、工作台、顶板、控制台和主控箱，所述工作台在所述底箱上，所述支撑板和所述顶板组成L型结构装在所述工作台上，所述顶板和所述工作台平行设置，所述底箱旁装有所述控制台和所述主控箱，所述主控箱内有微处理器和报警器，所述微处理器和所述控制台、所述报警器电性相连，所述控制台下方有支撑柱，所述顶板两侧有转轴，所述转轴上轴连接有防护盖，所述底箱内有液压驱动组件，所述液压控制组件包括液压油箱、液压泵、控制阀和液压油管，所述液压泵在所述液压油箱内，液压油管和液压泵相连，液压油管上装有控制阀，控制阀为电磁阀，与微处理器电性相连，所述液压驱动组件有两套，分别为第一液压驱动组件和第二液压驱动组件，所述顶板上连接有钻孔机构，所述工作台内有夹持机构，所述底箱内有集尘机构，所述钻孔机构还包括多轴器、升降杆和电机，所述电机上方和所述升降杆相连，通过升降杆能控制多轴器升降，所述电机输出端和所述多轴器相连，所述电机和所述微处理器电性相连，所述升降杆安装在所述顶板上；所述多轴器还包括底板、上盖、第一钻头组件和第二钻头组件，所述底板和所述上盖相连，所述第一钻头组件和所述第二钻头组件安装在所述底板上，所述第二钻头组件有四组或八组，在所述底板上以正多边形分布，所述第一钻头组件有四组，在所述第二钻头组件围成的正多边形的四角分布，所述第一钻头组件和所述第二钻头组件共同组成正方形，第一钻头组件和第二钻头组件与工件需钻的紧固螺栓螺纹孔的位置相对应，所述底板上转动连接有驱动轮并滑动连接有第一环形齿轮，所述驱动轮在所述第二钻头组件内圈并与所述第二钻头组件所装齿轮相啮合，所述驱动轮中心轴线上开有驱动孔，所述驱动孔内壁有驱动齿牙，所述电机输出端装有输出齿轮，所述输出齿轮和所述驱动齿牙相啮合，电机驱动输出齿轮旋转能带动驱动轮旋转，所述第一环形齿轮内圈和外圈均有齿牙，所述第一环形齿轮内圈齿牙和第二钻头组件所装齿轮相啮合，外圈齿牙和第一钻头组件所装齿轮相啮合；所述底板上有下盖，所述第一钻头组件上部、所述第二钻头组件上部、所述第一环形齿轮和所述驱动轮均在所述下盖内，在更换多轴器时，分离上盖和底板后，所述第一环形齿轮和所述驱动轮不外露，防止脱落，所述下盖顶面中心有齿轮孔，所述齿轮孔和所述驱动孔同轴设置且尺寸相同，齿轮孔供输出齿轮穿过；所述工作台上有加工槽，所述加工槽为方形槽，尺寸大于工件底面尺寸，所述加工槽位于所述多轴器下方且与所述多轴器同轴设置，所述夹持机构还包括第二环形齿轮、夹持杆、齿条和锁紧杆，所述工作台内开有齿轮槽和齿条槽，所述齿轮槽和所述齿条槽相连通，所述齿轮槽内滑动连接有所述第二环形齿轮，所述第二环形齿轮的齿牙在外圈，内圈环形阵列有挤压块，所述挤压块为半月牙形，一端薄一端厚，所述齿轮槽为方形环槽，在所述加工槽外围且与所述加工槽同轴设置，所述齿轮槽通过滑道与所述加工槽相连通，所述滑道内滑动连接有所述夹持杆，所述夹持杆靠近所述挤压块的端部装有滚珠和弹簧压板，所述弹簧压板和所述齿轮槽内壁之间压装有第二弹簧，所述滚珠和所述挤压块滑动连接，能减小摩擦力，且随着第二环形齿轮的旋转，当挤压块厚的一端逐渐接近滚珠时，挤压块会使夹持杆向加工槽内滑动，以夹持工件，同时第二弹簧被压缩，当挤压块薄的一端逐渐接近滚珠时，第二弹簧会复原，使夹持杆向齿轮槽301内滑动，以松开工件，所述齿条槽内滑动连接有所述齿条，所述齿条和所述第二环形齿轮相连，通过齿条的滑动能够驱动第二环形齿轮转动，所述齿条端部连接所述锁紧杆，所述锁紧杆为液压杆，所述工作台上开有供所述锁紧杆穿过的通孔，所述锁紧杆通过第一液压油管和第二液压油管和第一液压驱动组件相连，所述第二液压油管上装有流量计，所述流量计和所述微处理器电性相连，能够通过监测液压油的流量来获得锁紧杆的伸出量或回收量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降杆为液压缸，且所述升降杆和第二液压驱动组件相连，能够通过微处理器控制升降杆的升降。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降杆下端连接有n型架，所述n型架下端连接所述多轴器的所述上盖，所述n型架内连接有连接板，所述连接板为环形板，所述连接板套在所述电机上，且通过固定件与所述电机相连，通过n型架、连接板和固定件能够将电机、多轴器与升降杆的伸缩端相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底板上有多个安装孔，每个所述安装孔周围环形阵列有螺纹孔，所述安装孔与所述第一钻头组件、所述第二钻头组件位置相对应、尺寸相匹配，通过螺栓能够将第一钻头组件和第二钻头组件安装在底板上；所述上盖通过螺栓与所述底板、所述n型架相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一钻头组件包括钻头、钻头齿轮、连接柱、钻头螺母、锁紧壳和锁紧球，所述连接柱上端连接所述钻头齿轮，下端竖直侧面开有螺纹槽，下端端面依次连接有连接筒和压环，且所述连接柱的下端面开有钻头孔，所述钻头齿轮和和所述第一环形齿轮相啮合，所述连接柱通过轴承连接安装板，所述安装板上有钻头螺栓孔，所述钻头螺栓孔和所述螺纹孔位置相对应、尺寸相匹配，能够通过螺栓将安装板固定在底板上的同时，通过轴承使连接柱能够转动，以确保钻头齿轮能够带动钻头转动；所述螺纹槽上啮合有钻头螺母，所述钻头螺母下端连接有所述锁紧壳，所述锁紧壳为顶面开通的倒圆台壳体，且底面开有穿孔，所述穿孔、所述压环和所述钻头孔同轴设置，所述穿孔、所述压环内圈、所述钻头孔均与所述钻头尺寸相匹配，钻头能够从穿孔和压环内圈中穿过插入钻头孔中，所述钻头孔内壁有限位板，所述钻头上有与所述限位板位置相对应、尺寸相匹配的限位槽，通过限位板插入限位槽中能够防止钻头和连接柱之间发生滑动，确保二者同步转动；所述锁紧壳内有多个锁紧球，所述钻头上有与所述锁紧球位置相对应、尺寸相匹配的环形凹槽，锁紧壳跟随钻头螺母向上移动，压环顶住锁紧球使其不能向上移动，而锁紧壳下方直径越来越小，会挤压锁紧球使其夹紧钻头，而锁紧球进入环形凹槽内后能够防止钻头和锁紧球发生相对滑动，实现钻头固定；所述钻头螺母内壁有板仓，所述板仓内开有一端通透的板槽，所述板槽内滑动连接有封闭板，所述封闭板顶面有斜面，且与所述板槽之间压装有第一弹簧，所述封闭板端部和所述连接筒滑动连接，若钻头螺母被从连接柱上拧下，封闭板能够在第一弹簧作用下弹出，封闭锁紧壳，防止锁紧球滚出丢失；所述第二钻头组件与所述第一钻头组件结构相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻头为钻孔钻头或攻丝钻头，钻孔钻头用来钻孔，攻丝钻头用来在孔内攻丝。

作为本发明的一种优选技术方案，所述齿轮槽内轴连接有定位齿轮，所述定位齿轮有多个且均与所述第二环形齿轮相啮合，定位齿轮在第二环形齿轮的周边分布，夹住第二环形齿轮防止其发生滑动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述齿轮槽内轴连接有第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮相啮合，所述第一传动齿轮和所述第二环形齿轮相啮合，所述第二传动齿轮和所述齿条相啮合，齿条的滑动经第一传动齿轮和第二传动齿轮的传动能够驱动第二环形齿轮转动；所述第一传动齿轮上装有旋转编码器，所述旋转编码器和所述微处理器电性相连，旋转编码器能够通过检测第一传动齿轮的旋转圈数，对锁紧杆的伸出距离进行核验。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持杆接近所述加工槽的一端装有夹持板，所述夹持板上装有缓冲垫，夹持板能够加大接触面积，夹持的更加稳定，缓冲垫能够对工件进行保护，防止刮花。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底箱上装有支撑台，所述支撑台和所述底箱之间有加强筋，所述锁紧杆安装在所述支撑台上，加强筋和支撑台能够对锁紧杆的支撑更加稳定。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集尘机构包括收集斗、集尘斗和风机，所述收集斗安装在所述加工槽下方，所述集尘斗在所述底箱内滑动连接，所述集尘斗顶部开通，所述收集斗和所述集尘斗之间通过落尘管相连通，所述底箱内装有吸尘管和风机，所述吸尘管进口与所述集尘斗相连通且进口处装有过滤网，所述吸尘管出口连接所述风机的进口，所述风机的出口通过排风管与外界连通；所述风机和所述微处理器电性相连；所述集尘斗上有集尘斗盖，所述集尘斗盖上装有把手，所述集尘斗盖和所述底箱之间装有垫片，且所述集尘斗盖通过密封螺栓固定在所述底箱上，通过风机能够将钻孔和攻丝产生的碎屑吸入集尘斗内，密封螺栓和垫片能够密封接缝，使收集斗处能够形成足够的负压吸尘。

本发明的有益效果：本发明通过环形齿轮和驱动轮驱动第一钻头组件和第二钻头组件，不仅能够使所有钻头同步转动，还能减少钻头组件之间的传动齿轮数量，不仅便于加工和组装，还能减少传动过程中的传动效率损失，通过将底板和上盖之间采用螺栓连接，电机的输出齿轮啮合驱动驱动轮，能够在钻孔结束后通过分离上盖和底板，快速将装有钻孔钻头的多轴器拆除，更换为装有攻丝钻头的多轴器，实现钻头的快速更换，节省加工时间；在将钻头安装在多轴器上时，同样旋转螺母即可实现钻头的夹紧和松解，安装、更换更加快捷。

进一步的，通过锁紧杆驱动第二环形齿轮转动，通过挤压块挤压夹持杆以夹紧工件的中部，能够将工件的下部置于加工槽内，便于加工碎屑落入下方的集尘机构内，使加工结束后的清理工作更加便捷。

附图说明

图1为本发明结构示意图之图一；

图2为本发明A处放大结构示意图；

图3为本发明结构示意图之图二；

图4为本发明多轴器外部结构示意图；

图5为本发明多轴器上盖内部结构示意图；

图6为本发明多轴器下盖内部结构示意图；

图7为本发明第一钻头组件结构示意图；

图8为本发明钻头截面结构示意图；

图9为本发明钻头孔截面结构示意图；

图10为本发明夹持机构结构示意图；

图11为本发明夹持杆俯视结构示意图；

图12为本发明集尘机构结构示意图。

图中：1、支撑板；2、底箱；3、工作台；301、齿轮槽；302、齿条槽；4、顶板；5、控制台；6、支撑柱；7、加工槽；8、多轴器；801、底板；802、上盖；803、钻头；8031、限位槽；804、第一钻头组件；8041、钻头齿轮；8042、连接柱；80421、连接筒；80422、压环；80423、钻头孔；80424、限位板；8043、安装板；8044、钻头螺栓孔；8045、轴承；8046、钻头螺母；80461、板仓；80462、第一弹簧；80463、封闭板；8047、锁紧壳；8048、锁紧球；805、第一环形齿轮；806、第二钻头组件；807、驱动轮；808、驱动孔；809、下盖；9、防护盖；10、升降杆；11、n型架；12、连接板；13、电机；14、固定件；15、主控箱；16、支撑台；17、锁紧杆；18、第一液压油管；19、第二液压油管；20、流量计；21、夹持机构；2101、定位齿轮；2102、第二环形齿轮；2103、挤压块；2104、夹持杆；2105、第二弹簧；2106、弹簧压板；2107、夹持板；21071、缓冲垫；2108、第一传动齿轮；2109、第二传动齿轮；2110、齿条；2111、旋转编码器；2112、滚珠；22、转轴；23、集尘机构；2301、收集斗；2302、落尘管；2303、集尘斗；23031、集尘斗盖；23032、垫片；23033、密封螺栓；23034、把手；2304、吸尘管；2305、风机；2306、排风管；2307、过滤网；24、液压驱动组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1至图12所示，本发明公开了一种数控刀架的上刀架加工设备，采用的技术方案是，包括支撑板1、底箱2、工作台3、顶板4、控制台5和主控箱15，所述工作台3在所述底箱2上，所述支撑板1和所述顶板4组成L型结构装在所述工作台3上，所述顶板4和所述工作台3平行设置，所述底箱2旁装有所述控制台5和所述主控箱15，所述主控箱15内有微处理器和报警器，所述微处理器和所述控制台5、所述报警器电性相连，所述控制台5下方有支撑柱6，所述顶板4两侧有转轴22，所述转轴22上轴连接有防护盖9，所述底箱2内有液压驱动组件24，所述顶板4上连接有钻孔机构，所述工作台3内有夹持机构21，所述底箱2内有集尘机构23，所述钻孔机构还包括多轴器8、升降杆10和电机13，所述电机13上方和所述升降杆10相连，所述电机13输出端和所述多轴器8相连，所述电机13和所述微处理器电性相连，所述升降杆10安装在所述顶板4上；所述多轴器8还包括底板801、上盖802、第一钻头组件804和第二钻头组件806，所述底板801和所述上盖802相连，所述第一钻头组件804和所述第二钻头组件806安装在所述底板801上，所述第二钻头组件806有八组，在所述底板801上以正八边形分布，所述第一钻头组件804有四组，在所述第二钻头组件806围成的正八边形的四角分布，所述第一钻头组件804和所述第二钻头组件806共同组成正方形，与工件上12个待钻螺纹孔位置相对应，所述底板801上转动连接有驱动轮807并滑动连接有第一环形齿轮805，所述驱动轮807在所述第二钻头组件806内圈，所述驱动轮807中心轴线上开有驱动孔808，所述驱动孔808内壁有驱动齿牙，所述电机13输出端装有输出齿轮，所述输出齿轮和所述驱动齿牙相啮合，所述第一环形齿轮805内圈和外圈均有齿牙，所述第一环形齿轮805在所述第一钻头组件804内圈、所述第二钻头组件806外圈，所述第一钻头组件804包括钻头803、钻头齿轮8041、连接柱8042、钻头螺母8046、锁紧壳8047和锁紧球8048，所述连接柱8042上端连接所述钻头齿轮8041，下端竖直侧面开有螺纹槽，下端端面依次连接有连接筒80421和压环80422，且所述连接柱8042的下端面开有钻头孔80423，所述钻头齿轮8041和和所述第一环形齿轮805相啮合，所述连接柱8042通过轴承8045连接安装板8043，所述安装板8043上有钻头螺栓孔8044，所述钻头螺栓孔8044和所述螺纹孔位置相对应、尺寸相匹配；所述螺纹槽上啮合有钻头螺母8046，所述钻头螺母8046下端连接有所述锁紧壳8047，所述锁紧壳8047为顶面开通的倒圆台壳体，且底面开有穿孔，所述穿孔、所述压环80422和所述钻头孔80423同轴设置，所述穿孔、所述压环80422内圈、所述钻头孔80423均与所述钻头803尺寸相匹配，所述钻头孔80423内壁有限位板80424，所述钻头803上有与所述限位板80424位置相对应、尺寸相匹配的限位槽8031；所述锁紧壳8047内有两个锁紧球8048，所述钻头803上有与所述锁紧球8048位置相对应、尺寸相匹配的环形凹槽，将钻头803装入钻头孔80423后，旋拧钻头螺母8046，使钻头螺母8046带动锁紧壳8047向上移动，在锁紧球进入环形凹槽内后，压环80422和锁紧壳8047从上下两个方向夹住锁紧球8048，同时锁紧壳8047的倾斜侧壁挤压锁紧球8048使其压紧钻头803，环形凹槽能够防止钻头803轴向滑动，而限位板80424和限位槽8031能够防止钻头803和连接柱8042发生相对转动；所述第二钻头组件806与所述第一钻头组件804结构相同，在安装驱动轮807和第一环形齿轮805时，使驱动轮807的齿牙和第二钻头组件806的第二钻头齿牙相啮合，使第一环状齿轮805的外圈齿牙和钻头齿轮8041相啮合，内圈齿牙和第二钻头齿轮相啮合；所述底板801上有下盖809，所述第一钻头组件804上部、所述第二钻头组件806上部、所述第一环形齿轮805和所述驱动轮807均在所述下盖809内，所述下盖809顶面中心有齿轮孔，所述齿轮孔和所述驱动孔808同轴设置且尺寸相同；所述工作台3上有加工槽7，所述加工槽7为方形槽，所述加工槽7位于所述多轴器8下方且与所述多轴器8同轴设置，所述夹持机构21还包括第二环形齿轮2102、夹持杆2104、齿条2110和锁紧杆17，所述工作台3内开有齿轮槽301和齿条槽302，所述齿轮槽301和所述齿条槽302相连通，所述齿轮槽301内滑动连接有所述第二环形齿轮2102，所述第二环形齿轮2102的齿牙在外圈，内圈环形阵列有挤压块2103，所述挤压块2103为半月牙形，所述齿轮槽301为方形环槽，在所述加工槽7外围且与所述加工槽7同轴设置，所述齿轮槽301通过滑道与所述加工槽7相连通，所述滑道内滑动连接有所述夹持杆2104，所述夹持杆2104靠近所述挤压块2103的端部装有滚珠2112和弹簧压板2106，夹持杆2104端部装有万向球座，滚珠2112在万向球座内滑动连接，所述弹簧压板2106和所述齿轮槽301内壁之间压装有第二弹簧2105，所述滚珠2112在所述挤压块2103内弧面滑动连接，所述齿条槽302内滑动连接有所述齿条2110，所述齿轮槽301内还轴连接有第一传动齿轮2108和第二传动齿轮2109，所述第一传动齿轮2108和所述第二传动齿轮2109相啮合，所述第一传动齿轮2108和所述第二环形齿轮2102相啮合，所述第二传动齿轮2109和所述齿条2110相啮合，所述齿条2110端部连接所述锁紧杆17，所述锁紧杆17为液压杆，所述工作台3上开有供所述锁紧杆17穿过的通孔，所述锁紧杆17通过第一液压油管18和第二液压油管19和所述液压驱动组件24的第一液压驱动组件相连，锁紧杆17推动齿条2110滑动，经第二传动齿轮2109和第一传动齿轮2108传动，能够驱动第二环形齿轮2102转动，从而使挤压块2103挤压夹持杆2104，以夹持工件；所述第二液压油管19上装有流量计20，所述流量计20和所述微处理器电性相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降杆10为液压缸，且所述升降杆10和所述液压驱动组件24的第二液压驱动组件相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降杆10下端连接有n型架11，所述n型架11下端连接所述多轴器8的所述上盖802，所述n型架11内连接有连接板12，所述连接板12为环形板，所述连接板12套在所述电机13上，且通过固定件14与所述电机13相连，能够通过螺栓将升降杆10与电机13、多轴器8相连，便于控制升降。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底板801上有多个安装孔，每个所述安装孔周围环形阵列有螺纹孔，所述安装孔与所述第一钻头组件804、所述第二钻头组件806位置相对应、尺寸相匹配，能够通过螺栓将第一钻头组件804和第二钻头组件806安装在底板上，安装孔的直径大于连接柱8042的直径，以便于连接柱8042的转动；所述上盖802通过螺栓与所述底板801、所述n型架11相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻头螺母8046内壁有板仓80461，所述板仓80461内开有一端通透的板槽，所述板槽内滑动连接有封闭板80463，所述封闭板80463顶面有斜面，且与所述板槽之间压装有第一弹簧80462，所述封闭板80463端部和所述连接筒80421滑动连接，在钻头螺母8046脱离连接柱8042时，封闭板80463在第一弹簧80462的作用下弹出，封闭锁紧壳8047，封闭板80463上方有凸起，所述板槽槽口处有与所述凸起位置相对应的拦阻块，防止封闭板80463从板槽中脱离。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻头803为钻孔钻头或攻丝钻头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述齿轮槽301内轴连接有3个定位齿轮2101，所述定位齿轮2101有多个且均与所述第二环形齿轮2102相啮合，定位齿轮2101能够和第一传动齿轮2108一同对第二环形齿轮2102进行定位，防止其发生滑动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一传动齿轮2108上装有旋转编码器2111，所述旋转编码器2111和所述微处理器电性相连，旋转编码器2111外罩有保护罩，能够防止碎屑击伤旋转编码器2111或影响线路的连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持杆2104接近所述加工槽7的一端装有夹持板2107，所述夹持板2107上装有缓冲垫21071，缓冲垫21071为橡胶材质。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底箱2上装有支撑台16，所述支撑台16和所述底箱2之间有加强筋，所述锁紧杆17安装在所述支撑台16上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集尘机构23包括收集斗2301、集尘斗2303和风机2305，所述收集斗2301安装在所述加工槽7下方，所述集尘斗2303在所述底箱2内滑动连接，所述集尘斗2303顶部开通，所述收集斗2301和所述集尘斗2303之间通过落尘管2302相连通，所述底箱2内装有吸尘管2304和风机2305，所述吸尘管2304进口与所述集尘斗2303相连通且进口处装有过滤网2307，滤网2307能够阻挡加工碎屑防止其进入风机，所述吸尘管2304出口连接所述风机2305的进口，所述风机2305的出口通过排风管2306与外界连通；所述风机2305和所述微处理器电性相连；所述集尘斗2303上有集尘斗盖23031，所述集尘斗盖23031上装有把手23034，所述集尘斗盖23031和所述底箱2之间装有垫片23032，且所述集尘斗盖23031通过密封螺栓23033固定在所述底箱2上，通过密封螺栓23033挤压垫片23032，能够密封接缝，防止漏气。

本发明的工作原理：在组装时，通过螺栓将连接板12与n型架11相连，将电机13穿过连接板12，通过固定件14将电机13和连接板12相连，通过螺栓将n型架11与多轴器8的上盖802相连；将集尘斗2303装入底箱2内，通过密封螺栓23033将集尘斗盖23031固定在底箱2上，同时挤压垫片23032密封接缝；安装第一钻头组件804时，将第一钻头组件804按入安装孔内，使钻头齿轮8041与第一环形齿轮805相啮合，将螺栓穿过钻头螺栓孔8044后旋入螺纹孔内，即可将安装板8043固定在底板801上，所述钻头齿轮8041通过连接柱8042驱动钻头803转动，连接柱8042通过轴承8045与安装板8043保持相对转动；第二钻头组件806的安装原理与第一钻头组件804相同；锁紧杆17安装在支撑台16上。

将上刀架的半成品工件放置在工作台3的加工槽7内，操作控制台5，主控箱15内的微处理器驱动液压驱动组件24工作驱动夹持机构21，通过第二液压油管19将液压油注入锁紧杆17的油缸中，以推动锁紧杆17伸长，伸长过程中，前端液压油通过第一液压油管18回流液压驱动组件24，微处理器通过流量计20检测液压油的流量，以此获得锁紧杆17的伸长量，锁紧杆17推动齿条2110在齿条槽302内滑动，齿条2110使第二传动齿轮2109转动，经第一传动齿轮2108传动带动第二环形齿轮2102在齿轮槽301内转动，旋转编码器2111能够检测第一传动齿轮2108的旋转圈数以对锁紧杆17的伸出量进行核准，若出现偏差，则停止所有程序并通过报警器报警以通知工作人员检查，定位齿轮2101能防止第二环形齿轮2102发生偏移，第二环形齿轮2102转动过程中，挤压块2103挤压夹持杆2104，滚珠2112沿挤压块2103滚动，减少摩擦力，夹持杆2104沿滑道滑动过程中，通过弹簧压板2106压缩第二弹簧2105，同时推出夹持板2107夹持工件，缓冲垫21071能够保护工件不被划伤；在锁紧杆17的推出量达到设定值时，微处理器不再继续使锁紧杆17伸长，此时夹持板2107已从四个方向夹紧工件。

扣合防护盖9，以防止加工碎屑溅出；在控制台5上启动加工程序，微处理器控制液压驱动组件24使升降杆10伸出，以降低多轴器8和电机13，同时控制电机13开始运转，电机13驱动输出齿轮转动，输出齿轮使驱动轮807转动，驱动轮807带动所有第二钻头组件806连接的钻头803转动，同时第二钻头组件806驱动第一环形齿轮805旋转，以带动第一钻头组件804连接的钻头803旋转，升降杆10使多轴器8下降，钻头803在工件上开始钻孔，多轴器8下降至设定值后，升高，结束钻孔。

钻孔产生的碎屑大部分从加工槽7下落入集尘机构23的收集斗2301内，微处理器启动风机2305，风机2305将收集斗2301上方的碎屑吸入收集斗2301内，碎屑沿落尘管2302落入集尘斗2303中，气流向上经过滤网2307过滤后通过吸尘管2304进入风机2305中，最终通过排风管2306排放。

钻孔完成后，旋拧螺栓分离上盖802和底板801，向下取下多轴器8，输出齿轮脱离驱动孔808，并从下盖809的齿轮孔中穿出，更换为安装了攻丝钻头的多轴器8，将输出齿轮穿过齿轮孔使其进入驱动孔808内，并与驱动孔808内的齿牙相啮合，使用螺栓将安装了攻丝钻头的多轴器8与上盖802固定连接，以与钻孔相同的原理进行攻丝。

当需要更换第一钻头组件804或第二钻头组件806的钻头803时，以更换第一钻头组件804为例，旋拧钻头螺母8046，使钻头螺母8046和锁紧壳8047沿连接柱8042向下移动，解除锁紧壳8047对锁紧球8048的挤压，使锁紧球8048脱离钻头803的环形凹槽，从而解除了锁紧球8048对钻头803的固定，向下取出钻头803即可，将新的钻头803进行安装时，将钻头803插入钻头孔80423内，插入时使限位板80424插入钻头803的限位槽8031内，旋拧钻头螺母8046，通过锁紧壳8047将锁紧球8048顶入环形凹槽内，此时连接筒80421和压环80422从上方压住锁紧球8048，使锁紧球8048顶紧钻头803即可完成钻头803的安装；在旋拧钻头螺母8046时，若旋拧过多导致钻头螺母8046从连接柱8042上脱离，此时连接筒80421与封闭板80463不再接触，封闭板80463在第一弹簧80462的作用下从板仓80461中弹出，封闭锁紧壳8047，以防止锁紧球8048滚出，重新旋拧钻头螺母8046时，压环80422挤压封闭板80463顶部斜面，即可将封闭板80463压入板仓80461内，使压环80422进入锁紧壳8047；第二钻头组件806的更换原理与第一钻头组件804相同。

加工完成后，拆卸密封螺栓23033，拉动把手23034，即可拉出集尘斗2303进行碎屑清理。

本发明涉及的微处理器采用爱特梅尔89C51型单片机，用来启停电机、分析数据和开闭阀门，89C51的管脚及连接方式本领域技术人员可参考教材或厂商出版的技术手册获得技术启示；本发明涉及的机械与电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。

本文中未详细说明的部件为现有技术。

上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (11)

1.一种数控刀架的上刀架加工设备，包括支撑板(1)、底箱(2)、工作台(3)、顶板(4)、控制台(5)和主控箱(15)，所述工作台(3)在所述底箱(2)上，所述支撑板(1)和所述顶板(4)组成L型结构装在所述工作台(3)上，所述顶板(4)和所述工作台(3)平行设置，所述底箱(2)旁装有所述控制台(5)和所述主控箱(15)，所述主控箱(15)内有微处理器和报警器，所述微处理器和所述控制台(5)、所述报警器电性相连，所述控制台(5)下方有支撑柱(6)，所述顶板(4)两侧有转轴(22)，所述转轴(22)上轴连接有防护盖(9)，所述底箱(2)内有液压驱动组件(24)，其特征在于：所述顶板(4)上连接有钻孔机构，所述工作台(3)内有夹持机构(21)，所述底箱(2)内有集尘机构(23)，所述钻孔机构还包括多轴器(8)、升降杆(10)和电机(13)，所述电机(13)上方和所述升降杆(10)相连，所述电机(13)输出端和所述多轴器(8)相连，所述电机(13)和所述微处理器电性相连，所述升降杆(10)安装在所述顶板(4)上；所述多轴器(8)还包括底板(801)、上盖(802)、第一钻头组件(804)和第二钻头组件(806)，所述底板(801)和所述上盖(802)相连，所述第一钻头组件(804)和所述第二钻头组件(806)安装在所述底板(801)上，所述第二钻头组件(806)有多组，在所述底板(801)上以正多边形分布，所述第一钻头组件(804)有四组，在所述第二钻头组件(806)围成的正多边形的四角分布，所述第一钻头组件(804)和所述第二钻头组件(806)共同组成正方形，所述底板(801)上转动连接有驱动轮(807)并滑动连接有第一环形齿轮(805)，所述驱动轮(807)在所述第二钻头组件(806)内圈并与所述第二钻头组件(806)相连，所述驱动轮(807)中心轴线上开有驱动孔(808)，所述驱动孔(808)内壁有驱动齿牙，所述电机(13)输出端装有输出齿轮，所述输出齿轮和所述驱动齿牙相啮合，所述第一环形齿轮(805)内圈和外圈均有齿牙，所述第一环形齿轮(805)在所述第一钻头组件(804)内圈、所述第二钻头组件(806)外圈并与所述第一钻头组件(804)、所述第二钻头组件(806)均相连；所述底板(801)上有下盖(809)，所述第一钻头组件(804)上部、所述第二钻头组件(806)上部、所述第一环形齿轮(805)和所述驱动轮(807)均在所述下盖(809)内，所述下盖(809)顶面中心有齿轮孔，所述齿轮孔和所述驱动孔(808)同轴设置且尺寸相同；所述工作台(3)上有加工槽(7)，所述加工槽(7)为方形槽，所述加工槽(7)位于所述多轴器(8)下方且与所述多轴器(8)同轴设置，所述夹持机构(21)还包括第二环形齿轮(2102)、夹持杆(2104)、齿条(2110)和锁紧杆(17)，所述工作台(3)内开有齿轮槽(301)和齿条槽(302)，所述齿轮槽(301)和所述齿条槽(302)相连通，所述齿轮槽(301)内滑动连接有所述第二环形齿轮(2102)，所述第二环形齿轮(2102)的齿牙在外圈，内圈环形阵列有挤压块(2103)，所述挤压块(2103)为半月牙形，所述齿轮槽(301)为方形环槽，在所述加工槽(7)外围且与所述加工槽(7)同轴设置，所述齿轮槽(301)通过滑道与所述加工槽(7)相连通，所述滑道内滑动连接有所述夹持杆(2104)，所述夹持杆(2104)靠近所述挤压块(2103)的端部装有滚珠(2112)和弹簧压板(2106)，所述弹簧压板(2106)和所述齿轮槽(301)内壁之间压装有第二弹簧(2105)，所述滚珠(2112)和所述挤压块(2103)滑动连接，所述齿条槽(302)内滑动连接有所述齿条(2110)，所述齿条(2110)和所述第二环形齿轮(2102)相连，所述齿条(2110)端部连接所述锁紧杆(17)，所述锁紧杆(17)为液压杆，所述工作台(3)上开有供所述锁紧杆(17)穿过的通孔，所述锁紧杆(17)通过第一液压油管(18)和第二液压油管(19)和所述液压驱动组件(24)相连，所述第二液压油管(19)上装有流量计(20)，所述流量计(20)和所述微处理器电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述升降杆(10)为液压缸，且所述升降杆(10)和所述液压驱动组件(24)相连。

3.根据权利要求1或2所述的任意一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述升降杆(10)下端连接有n型架(11)，所述n型架(11)下端连接所述多轴器(8)的所述上盖(802)，所述n型架(11)内连接有连接板(12)，所述连接板(12)为环形板，所述连接板(12)套在所述电机(13)上，且通过固定件(14)与所述电机(13)相连。

4.根据权利要求3所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述底板(801)上有多个安装孔，每个所述安装孔周围环形阵列有螺纹孔，所述安装孔与所述第一钻头组件(804)、所述第二钻头组件(806)位置相对应、尺寸相匹配；所述上盖(802)通过螺栓与所述底板(801)、所述n型架(11)相连。

5.根据权利要求4所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述第一钻头组件(804)包括钻头(803)、钻头齿轮(8041)、连接柱(8042)、钻头螺母(8046)、锁紧壳(8047)和锁紧球(8048)，所述连接柱(8042)上端连接所述钻头齿轮(8041)，下端竖直侧面开有螺纹槽，下端端面依次连接有连接筒(80421)和压环(80422)，且所述连接柱(8042)的下端面开有钻头孔(80423)，所述钻头齿轮(8041)和和所述第一环形齿轮(805)相啮合，所述连接柱(8042)通过轴承(8045)连接安装板(8043)，所述安装板(8043)上有钻头螺栓孔(8044)，所述钻头螺栓孔(8044)和所述螺纹孔位置相对应、尺寸相匹配；所述螺纹槽上啮合有钻头螺母(8046)，所述钻头螺母(8046)下端连接有所述锁紧壳(8047)，所述锁紧壳(8047)为顶面开通的倒圆台壳体，且底面开有穿孔，所述穿孔、所述压环(80422)和所述钻头孔(80423)同轴设置，所述穿孔、所述压环(80422)内圈、所述钻头孔(80423)均与所述钻头(803)尺寸相匹配，所述钻头孔(80423)内壁有限位板(80424)，所述钻头(803)上有与所述限位板(80424)位置相对应、尺寸相匹配的限位槽(8031)；所述锁紧壳(8047)内有多个锁紧球(8048)，所述钻头(803)上有与所述锁紧球(8048)位置相对应、尺寸相匹配的环形凹槽；所述钻头螺母(8046)内壁有板仓(80461)，所述板仓(80461)内开有一端通透的板槽，所述板槽内滑动连接有封闭板(80463)，所述封闭板(80463)顶面有斜面，且与所述板槽之间压装有第一弹簧(80462)，所述封闭板(80463)端部和所述连接筒(80421)滑动连接；所述第二钻头组件(806)与所述第一钻头组件(804)结构相同。

6.根据权利要求5所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述钻头(803)为钻孔钻头或攻丝钻头。

7.根据权利要求1所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述齿轮槽(301)内轴连接有定位齿轮(2101)，所述定位齿轮(2101)有多个且均与所述第二环形齿轮(2102)相啮合。

8.根据权利要求1或7所述的任意一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述齿轮槽(301)内轴连接有第一传动齿轮(2108)和第二传动齿轮(2109)，所述第一传动齿轮(2108)和所述第二传动齿轮(2109)相啮合，所述第一传动齿轮(2108)和所述第二环形齿轮(2102)相啮合，所述第二传动齿轮(2109)和所述齿条(2110)相啮合；所述第一传动齿轮(2108)上装有旋转编码器(2111)，所述旋转编码器(2111)和所述微处理器电性相连。

9.根据权利要求8所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述夹持杆(2104)接近所述加工槽(7)的一端装有夹持板(2107)，所述夹持板(2107)上装有缓冲垫(21071)。

10.根据权利要求1所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述底箱(2)上装有支撑台(16)，所述支撑台(16)和所述底箱(2)之间有加强筋，所述锁紧杆(17)安装在所述支撑台(16)上。

11.根据权利要求1所述的一种数控刀架的上刀架加工设备，其特征在于：所述集尘机构(23)包括收集斗(2301)、集尘斗(2303)和风机(2305)，所述收集斗(2301)安装在所述加工槽(7)下方，所述集尘斗(2303)在所述底箱(2)内滑动连接，所述集尘斗(2303)顶部开通，所述收集斗(2301)和所述集尘斗(2303)之间通过落尘管(2302)相连通，所述底箱(2)内装有吸尘管(2304)和风机(2305)，所述吸尘管(2304)进口与所述集尘斗(2303)相连通且进口处装有过滤网(2307)，所述吸尘管(2304)出口连接所述风机(2305)的进口，所述风机(2305)的出口通过排风管(2306)与外界连通；所述风机(2305)和所述微处理器电性相连；所述集尘斗(2303)上有集尘斗盖(23031)，所述集尘斗盖(23031)上装有把手(23034)，所述集尘斗盖(23031)和所述底箱(2)之间装有垫片(23032)，且所述集尘斗盖(23031)通过密封螺栓(23033)固定在所述底箱(2)上。

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