技术领域
[0001] 本
发明涉及
工件加工机械设备，特别涉及一种圆柱坐标钻铣机。
背景技术
[0002] 异形件是指工件的上下表面不是相同或者相似图形；就是区别于标准件及普通的棒，环，饼型工件。薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中级容易
变形，不容易保证零件的加工
质量。影响薄壁零件
精度的因素有很多，但归纳起来主要由以下三个方面：(1)受
力变形，因弓箭壁薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。(2)受热变形，因工件较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸不容易控制。(3)振动变形，在切削力(特别是径向切削力)的作用下，很容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、
位置精度和表面粗糙度。对于薄壁工件和异形工件钻铣加工困难、装夹难度大、夹持受力面积小、易变形、易松动等缺点。
[0003] 公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的
现有技术。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种圆柱坐标钻铣机，从而克服薄壁工件和异形工件钻铣加工困难、装夹难度大、夹持受力面积小、易变形、易松动的缺点。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种圆柱坐标钻铣机，包括：圆柱坐标装置，其包括圆形刻度盘、立柱以及横梁，所述立柱可移动的设于所述圆形刻度盘上，所述横梁通过连接件可上下移动的设于所述立柱上，在进行加工的状态下，待加工的工件设于所述圆形刻度盘的中心；两个或两个以上的夹具，每个所述夹具包括：
液压缸，其可移动的设于所述圆形刻度盘上，所述液压缸的缸盖上设有多个第一
活塞杆通孔；活塞，其设于所述液压缸内，可沿着所述液压缸内往复移动，所述活塞上设有多个第二
活塞杆通孔；以及多根活塞杆，其上端延伸超出所述活塞上方并向所述液压缸内延伸，下端向所述液压缸缸盖
外延伸，并与所述工件贴合；以及刀具总成，其设于所述横梁上并对应所述工件设置，所述刀具总成可沿着所述横梁
水平移动。
[0006] 优选地，上述技术方案中，每根所述活塞杆上端设有凸台，所述凸台的横截面积大于所述
第二活塞杆通孔的横截面积。
[0007] 优选地，上述技术方案中，所述第一活塞杆通孔、所述第二活塞杆通孔和所述活塞杆的横截面形状为非圆形。
[0008] 优选地，上述技术方案中，所述圆形刻度盘包括：内圆形刻度盘，所述内圆形刻度盘上设有内圆形
导轨，所述内圆形导轨上与其相互配合的内导
块，所述液压缸设于所述内导块上；以及外圆形刻度盘，其对应所述内圆形刻度盘设置，所述外圆形刻度盘上设有外圆形导轨，所述外圆形导轨上与其相互配合的外导块，所述立柱设于所述外导块上。
[0009] 优选地，上述技术方案中，所述内导块和所述内圆形导轨的连接处设有
锁紧件。
[0010] 优选地，上述技术方案中，所述锁紧件为
凸轮锁紧块。
[0011] 优选地，上述技术方案中，所述内导块和所述外导块上设有T形槽。
[0012] 优选地，上述技术方案中，所述连接件包括：
齿条，其设于所述立柱上；连接滑块，其套设于所述立柱上，所述横梁设于所述连接滑块上；
齿轮，其通过销设于所述连接滑块上，所述齿轮与所述齿条相互
啮合传动；以及驱动机构，其设有
输出轴，所述输出轴与所述齿轮连接；其中，通过所述驱动机构驱动所述输出轴转动，所述输出轴驱动所述齿轮与所述齿条相互啮合传动，以驱动所述横梁沿着所述立柱上下移动。
[0013] 优选地，上述技术方案中，所述立柱上设有燕尾槽，所述连接滑块上设有与所述燕尾槽相互配合的燕尾块；所述驱动机构为伺服
电机。
[0014] 优选地，上述技术方案中，所述刀具总成包括：直动套筒，其内部设有直动电机；刀具机构，其与所述直动电机连接，所述直动套筒套设于所述刀具结构上端，所述刀具机构上端设有刻度尺，在进行加工工件的状态下，通过测量所述刀具机构与所述直动套筒下端距离的变化量，通过所述刻度尺记录所述刀具机构加工工件的进给量。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明圆柱坐标钻铣机，使用的夹具有很多根小活塞杆与工件
接触，大大增加了夹持的接触面积使夹持更加稳定，另可夹持薄壁工件等易变形的工件，且活塞和一端有凸台的小活塞杆可分别独立伸出和一起缩回，使得夹具不受工件表面形状的限制可夹持任意曲面形状的异型工件，另外用液压控制可实现自动快速接近工件、缓慢夹紧、快速卸装的装夹要求。
附图说明
[0016] 图1是根据本发明的圆柱坐标钻铣机的结构示意图。
[0017] 图2是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中夹具的结构示意图。
[0018] 图3是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中夹具部分结构示意图。
[0019] 图4是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中夹具的活塞的结构示意图。
[0020] 图5是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中夹具的活塞杆的结构示意图。
[0021] 图6是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中A处的局部放大图。
[0022] 图7是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中B处的局部放大图，B处放大图为锁紧件的结构示意图。
[0023] 图8是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中立柱的结构示意图。
[0024] 图9是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中横梁的结构示意图。
[0025] 图10是根据本发明的圆柱坐标钻铣机中刀具总成的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0027] 除非另有其它明确表示，否则在整个
说明书和
权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0028] 如图1至图9所示，根据本发明具体实施方式的一种圆柱坐标钻铣机，包括：圆柱坐标装置1、夹具2和刀具总成3。圆柱坐标装置1包括圆形刻度盘11、立柱12以及横梁13。立柱12可移动的设于圆形刻度盘11上，横梁13通过连接件4可上下移动的设于立柱12上。圆柱坐标装置1的中部设有
工作台，在进行加工的状态下，待加工的工件5设于工作台上，即工件5位于圆形刻度盘11的中心。夹具2抓紧工件5，通过刀具总成3对工件5进行加工。装夹完成后，在刀具总成3上换上所需的刀具，通过电动控制控制
伺服电机使刀具在柱坐标内到达
指定的位置且可按照规划的轨迹行走进行加工。
[0029] 如图2至图5所示，更为具体的实施方式为，夹具2为两个或两个以上的夹具，装夹时先将工件放在刻度盘1里，根据需要移动夹具到所需的指定刻度使两个或三个夹具2之间成所需的
角度(如使用两个夹具则装夹成180度、用三个夹具则装夹相互间成120度)。本
实施例采用的夹具为三个，均匀分布在圆柱坐标装置1上。每个夹具2包括：液压缸21、活塞22和多个活塞杆23。活塞缸21可移动的设于圆形刻度盘11上，液压缸21的缸盖24上设有多个横截面呈方形的第一活塞杆通孔25。活塞22设于液压缸21内，可沿着液压缸21内往复移动，活塞22上设有多个横截面呈方形的第二活塞杆通孔26。多根活塞杆23与第一活塞杆通孔25和第二活塞杆通孔26一一对应设置。活塞杆23的上端延伸超出活塞22上方并向液压缸21内延伸，下端向液压缸缸盖24外延伸。
[0030] 在对工件加工的状态下，活塞杆23的下端与工件5贴合，将工件5固定在工作台上。使用液压
控制器控制液压缸内压力，使活塞22和活塞杆23同
时移动伸出快速接近工件，当一根活塞杆23接触工件而其它活塞杆未接触工件时，这根活塞杆由于工件给的阻力使其停止伸出，活塞22和其它活塞杆继续伸出，直到其它活塞杆都与工件接触，其不受工件表面形状的限制可夹持任意曲面形状的异型工件，此时液压缸内压力会缓慢增加从而夹紧工件。
反之，卸下工件则用液压控制器控制使活塞22快速缩回，活塞22缩回时通过活塞杆23端部的凸台带动活塞杆也回缩，当活塞杆都离开工件表面缩回初始状态即可取下工件。
[0031] 使用的夹具有很多根活塞杆与工件接触，大大增加了夹持的接触面积使夹持更加稳定，另可夹持薄壁工件等易变形的工件，且活塞和活塞杆可分别独立伸出和一起缩回，使得夹具不受工件表面形状的限制可夹持任意曲面形状的异型工件，另外用液压控制可实现自动快速接近工件、缓慢夹紧、快速卸装的装夹要求。
[0032] 优选地，每根活塞杆上端设有凸台231，凸台的横截面积大于第二活塞杆通孔的横截面积。活塞杆23的一端有凸台用于回程过程中收回活塞杆23，活塞杆23与活塞22以及液压缸的缸盖24是滑动配合且不漏油，每根活塞杆的滑动是相互独立的。夹具2与工件接触面积大可夹持薄壁工件等易变形的工件以及任意曲面形状的异型工件。
[0033] 优选地，第一活塞杆通孔、第二活塞杆通孔和活塞杆的横截面形状为非圆形。本实施例以方形为例。
[0034] 优选地，如图1所示，圆形刻度盘11包括：内圆形刻度盘111和外圆形刻度盘112。内圆形刻度盘111上设有内圆形导轨113，内圆形导轨113的横截面呈“T”形结构，内圆形导轨113上与其相互配合的内导块114，内导块114上设有T形槽，可使得内导块114与内圆形导轨
113连接的更为稳固。液压缸21设于内导块114上。外圆形刻度盘112对应内圆形刻度盘111设置，外圆形刻度盘112上设有外圆形导轨115，外圆形导轨115的横截面呈“T”形结构，外圆形导轨115上与其相互配合的外导块116，立柱12设于外导块116上。外导块116上设有T形槽，可使得外导块116与外圆形导轨115连接的更为稳固。
[0035] 优选地，如图7所示，内导块114和内圆形导轨113的连接处设有锁紧件。锁紧件为凸轮锁紧块6。凸轮锁紧块6包括凸轮61和
手柄62，凸轮62通过销可转动的设于内导块114上，通过转动手柄62，可将内导块114固定锁紧在内圆形导轨113上。通过凸轮锁紧块6可快速的锁紧内导块114和解锁内导块。
[0036] 优选地，如图1、图6、图8-9所示，立柱12为两个，分别设于外导块116上，横梁13设于立柱12上。横梁13与立柱12的连接处设有第一连接件，刀具总成3通过第二连接件设有横梁13上。横梁13和立柱12的结构相同。第一连接件和第二连接件的结构相同，横梁13通过第一连接件与立柱12的连接方式与通过第二连接件将刀具总成3连接在横梁13的连接方式相同。以横梁13通过第一连接件连接立柱12为例：
[0037] 第一连接件即为连接件4，第一连接件4包括：齿条41设于立柱12上；连接滑块42呈中空结构，连接滑块42套设于立柱12上，横梁13设于连接滑块42上。齿轮43通过销44设于连接滑块42的上，齿轮43位于连接滑块42的空腔内。齿轮43与齿条41相互啮合传动。驱动机构5设于连接滑块42上，驱动机构45为伺服电机，伺服电机上设有输出轴，输出轴与齿轮43连接。其中，通过驱动机构45驱动输出轴转动，输出轴驱动齿轮43与齿条41相互啮合传动，以驱动横梁13沿着立柱12上下移动。
[0038] 以刀具总成3通过第二连接件在横梁13移动方式为例，横梁13上一侧设有齿条131。另一侧设有燕尾槽132，通过第二连接件中的齿轮与横梁上的齿条相互啮合传动，带动设有第二连接件上的刀具总成沿着横梁做水平运动。
[0039] 优选地，立柱12上设有燕尾槽121，连接滑块42上设有与燕尾槽相互配合的燕尾块421。可使得连接滑块42在立柱12上连接的更为稳固。
[0040] 优选地，如图10所示，刀具总成3包括：直动套筒31和刀具机构32。直动套筒31内部设有直动电机，刀具机构32与直动电机连接，直动套筒31套设于刀具结构32上端，刀具机构上端设有刻度尺33，在进行加工工件的状态下，通过测量刀具机构与直动套筒下端距离的变化量，通过刻度尺记录刀具机构加工工件的进给量。
[0041] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
