[發明專利]多主軸數控篩板鉆孔設備主軸間距和鉆孔方式的確定方法

有效

• 申請號: 201410604364.0
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104475798A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 呂富強;張文君;呂富錘
• 申請（專利權）人: 濟南法特數控機械有限責任公司
• 主分類號: B23B39/16
• 分類號: B23B39/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

技術領域

本發明涉及多主軸數控鉆孔加工設備技術領域，尤其涉及一種多主軸數控篩板鉆孔設備相鄰主軸間距的確定方法。

背景技術

鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。數控鉆床是指用數控定位孔的位置和鉆孔深度的鉆床。鉆床的種類很多，按結構形式分，有搖臂鉆、固定臺式鉆等；按主軸數量分，有單軸鉆、多軸鉆等；按控制方式分，有普通鉆、數控鉆；按主軸在空間布置位置分，有平面鉆、二維鉆、三維鉆等；按用途分，有篩板鉆、聯接板鉆、法蘭鉆、管板鉆、角鋼鉆、H型鋼鉆等；按鉆孔速度分，有普通鉆、高速鉆；等等。總之鉆床的種類非常的多。本發明主要涉及的是多主軸數控篩板鉆。

數控技術用于鉆床，主要目的是用來實現鉆孔位置的數控定位和鉆孔深度的數控加工。這里不再贅述。

多軸鉆也表述為群鉆。一般多軸鉆是針對特定工件大批量生產時設計制造的專用鉆床。一般多軸鉆的多個主軸間的相對位置和距離是固定的，多個主軸的排列方式有一字排列、圓周排列、矩形陣列等。特殊情況下多個主軸之間的距離是可以調整的，但主軸多時，傳動機構復雜，如果設計的機構既滿足傳動要求，又滿足調整各個主軸之間距離的要求，這樣的結構設計制造不是件容易實現的事。

篩板鉆，顧名思義是用來鉆篩板的鉆床。篩板廣泛應用于造紙、制藥、環保、食品、礦山、冶金、煤炭、磚瓦等行業。篩板的特點是：

1、孔是成行、成列布置的；

2、孔多、密；

3、孔小；

4、孔距要求不嚴格，開孔率不小于規定的要求即可。

特點1要求多軸篩板鉆的主軸是一字排列的；特點2說明多主軸鉆孔是非常必要的；特點3說明鉆孔的推力、扭矩、功率小，實踐證明小型電主軸是可以滿足要求的；特點4說明滿足開孔率要求的情況下，孔距是可以適當調整的。

下面根據篩板的以上特點進一步說明研究多主軸數控篩板鉆孔設備相鄰主軸間距確定方法的必要性和可行性。

篩板、特別是造紙、環保、制藥、食品行業的篩板，鉆孔直徑一般在到之間。有時一張篩板上要求鉆幾十萬個孔。鉆孔是篩板加工的主要工序、也是加工耗時最長的工序。以一張10萬個孔的篩板為例，如果一個主軸鉆孔，每天加工8小時，大概需要30天。顯然一個主軸鉆孔效率低，安裝多根主軸同時鉆孔是提高效率最主要的手段。

但是，安裝多根主軸同時鉆孔在設計時存在以下問題：

1、多個主軸的結構是什么樣的？

2、主軸多時相鄰主軸之間的間距如何確定？

3、假設設備上安裝了N個主軸，N個主軸要分幾大步幾小步來完成一行的鉆孔？

針對問題1一般采用多個小型電主軸一字排開，間距可調。一臺設備上布置的電主軸的數量和使用數量由設計者和使用者決定。比方說一臺設備上制造商設計安裝了8個電主軸，使用者可以使用8個，也可以使用2個、3個等。小型電主軸的直徑有等。這3種規格就能滿足到孔的鉆孔要求。

針對問題2和問題3目前采用的方式是通過設計人員通過大量的計算來得到結果，這就導致了多頭鉆床設計計算工作繁瑣，設計周期長。使用中，當計算不得要領，操作工也往往會采用分區、分片鉆孔，而不是一行一行的鉆孔，鉆孔效率低。

發明內容

本發明的目的就是為了解決篩板鉆床的設計和使用的問題；提供一種通用型多主軸鉆床鉆孔幾何參數與主軸間距調整方案和使用方法；為篩板鉆床制造業和篩板鉆孔加工業提供設計和使用指導。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的方法針對的是采用多主軸一字排開的鉆床，對篩板進行鉆孔，且主軸之間的間距為可調的這種設備；其相鄰主軸間距確定方法，包括以下步驟:

步驟1：明確已知參數：鉆孔區域寬度范圍W、相鄰孔最大間距Xm、主軸外徑D、相鄰主軸最小間隙Y。

(Ⅰ)、根據用戶提供的篩板圖紙來確定篩板鉆孔區域寬度范圍W、相鄰孔間距Xm

(Ⅱ)、由使用者確定采用的主軸數量M

(最多為實際布置數量，但可以小于實際布置數量)；

(Ⅲ)確定主軸外徑D

(查找樣本或實際測量安裝的主軸)；

(Ⅳ)、按照不小于固定主軸的螺栓頭部外徑初步確定相鄰主軸間隙Y；

(如M8的圓柱頭內六角螺栓，圓柱頭為Y應大于12mm，以便于主軸間距的調整和螺栓緊固)。

步驟2：試算和確定大步鉆孔次數N和相鄰主軸間距L。

公式：N＝(2W+Xm)/2ML?????(1)

??????L＞D+Y?????????????(2)