一種電磁座多頭鉆床結構設計

馬闖 唐輝

摘 要：多頭鉆床在日常生產中普遍存在，無論是何種形式的多頭鉆床，其應用都有一定的局限性。基于此，本文分析設計了一款新型電磁座多頭鉆床，此設計結構簡單，使用靈活、高效。

關鍵詞：多頭鉆床;電磁座;結構設計

1 前言

多頭鉆床是指一臺鉆床能同時加工兩個或以上孔的鉆削工具[1]。多頭鉆床分為普通多頭鉆床，PLC多頭鉆床和CNC多頭鉆床，無論是哪種類型的多頭鉆床，都可以利用機械原理實現不同角度的多頭鉆削[2]。CNC多頭鉆床操作靈活，能夠鉆削復雜的多孔，但是，數控機床價格昂貴，而且數控機床的壽命也是有限的，一些精度要求不高，需要大批量生產的機械零件數控機床并不是首選[3]。普通多頭鉆床互換性差，對于加工量不大由需要經常更換產品型號的廠家而言，普通多頭鉆床適配性差，用的不多。

2 電磁座多頭鉆床的設計分析

2.1 設計流程

機械的創新設計要滿足市場實際的要求，結合所要解決問題的關鍵部分，做出比原有設計更可行的方案。因此，多頭鉆床的設計要從創新產品的原理、結構、功能等角度進行綜合考量，這是決定產品性能的關鍵步驟。其設計流程見圖1。

2.2 設計要求

設計一款多頭鉆床，可在該機床上同時安裝兩根或兩根以上鉆頭。同時，還要解決以下關鍵問題：

（1）確定好各零部件尺寸以及所采用的傳動方式，建立多頭鉆床各主要零部件的三維模型;

（2）保證鉆孔軸的同心度，防止鉆頭偏擺，提高加工精度;

（3）優化各零部件結構形狀和尺寸，對實體模型進行多次實驗檢驗。

3 電磁座多頭鉆床的設計方案

電磁座多頭鉆床的主要結構見圖1，包括底座、床身、懸梁、吸盤主軸、吸盤、鉆孔電動機、定位器、工作臺等。

3.1吸盤主軸

吸盤主軸是控制電磁吸盤，帶動鉆孔電動機移動的主軸部件，吸盤主軸不允許轉動，只允許前后移動，吸盤主軸上附帶有普通鉆床的主軸部件，可以同時做普通臺鉆使用。

3.2吸盤

吸盤是利用電磁鐵原理工作，根據吸力大小的不同，分為定位檔和工作檔兩個檔位，定位檔的吸引力大于鉆孔電動機的重力，但是操作人員用力可以移動電動機，工作檔的吸力更大，要保證正常工作時鉆孔電動機不能移位。吸盤有兩種類型，一種是進給吸盤，其通過吸盤主軸移動，帶動鉆孔電動機完成鉆孔動作;另一種是定位吸盤，其支持多個進給吸盤工作，通過調整各進給吸盤的工作角度，從而使多頭鉆床具備多角度鉆孔功能。

3.3鉆孔電動機

鉆孔電動機上裝有吸鐵，可在進給吸盤上靈活拆裝。鉆孔電動機與普通電動機原理一致，不過，普通電動機包含了定子和馬達殼等部件，沒有辦法加工兩孔距小于兩電機外殼半徑的孔。以1.5KW的兩個馬達示例說明，圖中，1是馬達殼外徑，2是轉子的中心軸，3是鉆孔軸軸承外徑，4是軸承座外徑，5是鉆孔軸軸承內徑，采用鉆孔軸而非中心軸加工，則降低了軸間距，獲得了更廣泛的應用。

3.4定位器和定位桿

定位器和定位桿是固定工件和松開工件的工具，定位器是固定工件和靠模模具的工具。定位桿由滑動桿、固定桿和伸縮桿組成，固定桿和伸縮桿之間有彈簧，這樣保證工件利用毛坯面定位時，利用彈簧的壓縮力能夠抵緊各個定位面，固定桿采用的是螺紋固定，對一些定位面厚度不等的工件，可以通過調整固定桿的長度保證抵緊各個定位面，定位桿還需要油壓裝置或其他使定位桿的滑動桿部分前后移動的裝置來工作。

4 結束語

本文根據電磁座多頭鉆床的設計流程和設計要求，分析了其整體結構。這種新型的多頭鉆床提高了鉆孔的靈活性和效率，是一種對于精度要求不高，又是批量生產，特別是產品型號經常更換的多孔加工的機床。本研究為多頭鉆床這一領域提供一種更優的選擇。

參考文獻：

[1]戴雄.多軸鉆床改造及經濟性分析[J].金屬加工（冷加工），2010（09）：63-65.

[2]李梅.多頭鉆床數控加工的路徑規劃與自動編程系統的研究[D].哈爾濱工業大學，2010.

[3]任國軍.基于PLC的多頭鉆床控制系統分析與設計[J].機床電器，2012，39（03）：32-33.

課題名稱：一種電磁座多頭鉆床/攻牙機應用研究

課題編號：17C1634