本发明涉及一种具有一旋转工作台，特别是一种可以围绕第一水平轴线 朝着使用者旋转且还可以绕第二正交水平轴线左右转动并可围绕第三垂直轴 线旋转的工作台的钻床。

传统的钻床包括一立柱，和一支承在此立柱的项部和底部之间的大致水 平设置的工件支承工作台。一主轴箱支承在此立柱的顶部，一钻夹头从此主 轴箱向下延伸。此夹头夹住一钻头并朝着此工作台上、下运动，以在此工件 上钻孔。此钻床还包括一驱动此夹头的电动机。

在一些实例中，希望钻出相对工件上表面是非垂直角度的贯穿工件的 孔。完成非垂直钻孔的一个办法是提供一可绕一延伸穿过工作台的水平轴线 旋转的工作台。例如，授于曼斯菲尔德(Mansfield)的美国专利No.1,564,876 中公开了一钻孔机，其中，工作台可以绕与立柱相交的水平轴线左右旋转。 但旋转运动只限于绕一个轴线旋转。没有用于绕第二水平轴线旋转的措旋， 另外，且不能绕一竖直轴线旋转，如此之转动允许在不相对工作台移动工件 的情况下在此工件的表面上不同位置处钻孔。

本发明提供了一种设备，它包括一沿垂直方向设置的支承立柱和一支承 于此支承立柱上的旋转组件。一工作台支承于此旋转组件上。此旋转组件可 绕一第一水平轴线旋转，使此工作台绕此第一水平轴线与其一起旋转。此工 作台也可相对于此旋转组件绕一第二水平轴线旋转。

在另一实施例中，此第二水平轴线基本上与第一水平轴线垂直。

在另一实施例中，此设备是一钻床，该钻床包括一由立柱支承在工作台 上方某一位置处的主轴箱。一可旋转夹头由此主轴箱支承。钻床还包括一旋 转此夹头的驱动机构，和一用于相对工作台升降此夹头的机构。

在另一实施例中，一旋转组件可绕一由一立柱确定的垂直轴线旋转，并 且可沿立柱沿此垂直方向移动。旋转组件可固定在一所选定的垂直位置上， 从而允许工作台绕此垂直轴线旋转并固定在所选定的竖直位置处。

在另一实施例中，一夹板以可调节方式固定在工作台上，并且一可伸缩 延伸臂通过此夹板可相对工作台牢固地固定。

在另一实施例中，工作台有一上表面，一导向护板可在不同位置处沿上 表面可滑动地设置。

在另一实施例中，工作台有一具有一孔的上表面，并且一内工作台以可 拆卸方式设置并支承于此孔内。

在另一实施例中，工作台有一包括多个孔的上表面。一个包括一支持臂 的夹具可拆卸地设置在这些孔内，以将夹具可拆卸地固定在工作台上。

在另一实施例中，一镂铣机固定在工作台上，镂铣刀具通常设置在钻卡 头下方。

图1是本发明钻床的透视图。

图2是图1所示钻床的钻床工作台组件的左视图。

图3是表示图2工作台组件的各组成部件的透视图。

图4是本发明钻床的护板和夹紧组件的侧视图。

图5是图2所示钻床工作台组件的右视图。

图6是图1所示钻床的钻床工作台组件的第二实施例的左视图。

图7是图2所示钻床工作台组件的正视图。

图8是图2所示钻床的俯视图。

图8A是图8所示钻床的一部分的局部剖放大俯视图。

图9是图2工作台组件的一角部的透视图。

图10A是图9所示角部的剖面图。

图10B是图9所示角部的侧视图。

图11A是图1所示钻床的钻床工作台组件的第三实施例的透视图。

图11B是图11A所示钻床工作台组件的一角部的放大透视图。

图12是图1所示钻床的镂铣机附件工作台的透视图。

图13是图12所示镂铣机附件工作台的正视图。

图14是图1所示钻床的一滑动护板组件的俯视图。

图15是图14所示护板组件的正视图。

图16是图14所示护板组件的右视图。

参照图1和2，钻床1包括主立柱3、底座5和主轴箱7。立柱3可以 具有一中空的柱体形状，它安装在底座5上形成的孔中，并由底座5支承着 沿垂直方向延伸。主轴箱7包括其内插入立柱3的孔并通过立柱3支承。一 传统的卡头及一用于升降此卡头的旋转手柄从主轴箱延伸出，且不构成本发 明。同样，一传统的卡头驱动机构设置在主轴箱7中且不构成本发明。圆柱 形铸件4环绕立柱3设置，圆板6固接于铸件4。工作台组件10装接在圆板 6上。圆板6包括一贯通形成的中央孔口6a和通常设置在圆周最高点的指针 6b(图8)。

再参照图2、3、5和7，工作台组件10还包括固定在旋转组件20上 的工作台11。工作台11在左和右前角部具有减薄的厚度，以形成大致为矩 形的切除区域11a。夹板12可拆卸方式设置在切除区域11a内，下面还将描 述。工作台组件10还包括从工作台11的下表面向下延伸的矩形托架19。托 架19包括两个孔19a，并从此工作台11的后部向前延伸至紧靠切除区域11a 后部的端头。

工作台11还包括在上表面形成的两个槽13。槽13从工作台11的前部 延伸至其后部，并且具有由对置的外伸缘13a形成的T形断面。工作台11 的上表面上形成有多个圆形垂直孔14。孔14最好延伸穿过工作台11的整个 宽度。工作台11上形成有多个水平的圆形槽道48，以便大致平行于工作台 的上表面延伸。两对槽道48贯穿工作台11的前端面形成并延伸至工作台的 后端面。同样形状的各对槽道50从工作台11的一侧延伸至工作台11的另一 侧，并大致垂直于槽道48。如图8所示，起始于工作台左侧的一对槽道50 偏离从工作台右侧延伸的一对槽道50。槽13和槽道48、50的功用和结构 将在下面更详细地进行描述。

旋转组件20还包括叉形工作台组件支架(叉形架)22，它具有中间臂24 和向前延伸的侧臂26。中间臂24包括具有贯通的中心孔24b和弧形开口24c 的圆形部24a。通过弧形开口24c设置有锁紧装置25。锁紧装置25是一传 统的调节手柄，包括一圆柱形基体和从此基体一端倾斜延伸的一手柄部和从 基体的另一端轴向延伸的螺纹延伸部。螺纹端设置在圆板6上的相应螺纹 中。一垫圈设置在螺纹端的周围，当拧紧锁紧装置25时，垫圈在弧形开口 24c的位置处摩擦接合此叉形架22的表面。侧臂26包括具有上下孔27a和 27b的前端27。前端27具有一比侧臂26的其余部分稍大些的垂直方向尺寸。 叉形架22通过枢销23装接在圆板6上，此销23通过中心孔24b和板6上形 成的孔6a安置。圆形部24a包括在上部圆周上形成的刻度盘24d。

当锁紧装置25旋转以松开垫圈在圆形部24a上的接合时，叉形架22可 以绕枢销23从而绕大致垂直于板6和圆形部24a的平面的水平轴线旋转。此 锁紧装置25的螺纹延伸段在旋转期间在弧形开口24c中滑动。如下面进一步 描述的那样，因工作台11装接在叉形架22上，所以工作台11也绕此轴旋转。 相对于此叉形架22的垂线所旋转的角度由刻度盘24d上的指针6b显示。尤 其是，指针6b指示工作台11相对于一垂直于工作台的前后边缘的垂直表面 的旋转角度。换句话说，此刻度盘指示工作台11左右旋转角度。锁紧装置 25在预定位置拧紧以固定叉形架22。

旋转组件20还包括有半椭圆形的凸耳30。每个凸耳30包括上通孔 30a、中心枢转孔30b和在下周缘形成的弧形槽30c。凸耳30由枢销31装 接在叉形架22的各侧臂26的外侧以便进行旋转运动，此枢销31穿过枢转孔 30b和上孔27a设置。传统的可调节锁紧装置32有与所描述锁紧装置25相 同的结构，具有一穿过每个凸耳30的弧形槽30c设置并伸入下螺纹孔27b 的螺纹端。锁紧装置32包括邻近凸耳30表面设置的垫圈元件32a。装置32 可以旋紧以使垫圈摩擦接合凸耳并使凸耳定位在叉形架22的侧壁26上，由 此而使此凸耳不能相对于叉形架22旋转。另一方面，装置32可以旋转以松 开摩擦接合，从而允许凸耳30相对侧臂26旋转。在凸耳30如此旋转期间， 弧形槽30c沿锁紧装置32的延伸位置移动。

螺钉34伸入凸耳30上的上通孔30a和托架19上的相应孔19a中。螺母 36装在螺钉34的伸出端，从而把工作台11的每侧固定在一个凸耳30上。 工作台11可以从图2和5所示的大致水平位置绕与工作台的前后端平行的一 水平轴线旋转至相对于使用者工作台向前下方倾斜的位置，如图1和11a所 示。通过如上所述松开装置32可使凸耳30枢转，从而使工作台11枢转，并 且通过再拧紧锁紧装置把工作台11固定在任一所想要的角度。在一优选实施 例中，工作台11可以相对于一垂直平面在至少0°和45°之间枢转或倾斜， 而此垂直平面基本上平行于工作台的前后边缘延伸。凸耳30还可以包括沿弧 形槽30c形成的显示工作台11固定处的旋转角度的刻度盘36。

再参照图1，2，5和7，凸耳30还可以包括穿过在凸耳上形成的一 孔安装的锁销38。锁销38包括一穿过凸耳30并伸入到多个孔39之一中的 突出部，这些孔39在沿以枢轴孔30b为中心的弧，即沿凸耳枢转时弧形槽 30c经过的弧的不同位置处贯穿侧臂26形成。这些孔39的位置对应于预定 的工作台11优选的旋转角度。锁销38例如由弹簧偏置，以便使突出部延伸 穿入孔39，以将凸耳30锁定在一个预定的旋转角度。为了调节工作台11 的旋转角度，克服弹簧偏置力向外拉锁销38以将突出部从孔39拉出，从而 使凸耳30枢转。在到达一预期的预定旋转角度之后，松开锁销38。如果工 作台11枢转至一预定的旋转角度，突出部将伸入相应孔39并帮助把凸耳30 固定在预期角度。如果工作台11设有转到一预期枢转角度，锁销突出部将简 单地靠在臂26的表面上。在任何一种情况下，锁紧装置32将重新拧紧以把 工作台11固定在此预期位置。

参照图6，工作台组件的第二实施例以工作台组件10′表示。组件10′包 括具有托架19′的工作台11′，而此托架19′有细长槽19a′，代替工作台11上的 孔19a。长槽19a′允许调节工作台11′相对于凸耳30的水平位置。具体地说， 水平位置可以通过松开螺母36，且借助于螺钉34在槽19a′中滑动通过拉或 压工作台11′至一预期位置来调节。螺母再次拧紧以把工作台11′固定在此预 期位置。因此，工作台11′可以远离或朝着立柱3移动。在所有其它方面，工 作台组件10′与工作台组件10是一样的。

再参照图5-8A，示出了工作台11的垂直高度调节机构。此机构包括 环绕立柱3固定的圆柱形铸件4。铸件4在后部分开成为两“半”，每“半” 都包括具有螺纹孔的向后延伸的夹紧凸出部分4c。夹紧臂4d包括一延伸入 夹紧凸出部分4c的螺纹孔中的一螺纹凸出部分。通过旋转夹紧臂4d，可以 使凸出部分4c分开从而松开环绕立柱3的铸件4的每“半”的接合。然后铸 件4就可沿立柱3自由移动。

铸件4还包括其中装有一传统小齿轮(未示出)的高度调节箱4a以及与小 齿轮连接的可旋转手柄4b。此小齿轮与沿立柱3长度延伸的齿条3a啮合， 此齿条3a在顶部装在套环3e中，其底部则由底座5的一向上延伸部5a固定 以便可绕立柱3自由转动。当手柄4b从而小齿轮旋转时，此齿轮沿齿条3a 移动从而沿立柱3升、降铸件4以相对于立柱3调节叉形架22的垂直位置。 这样可以调节工作台11的垂直位置。当工作台11处于理想的垂直位置时， 使夹紧臂4d旋转以拧紧凸出部分4c，因而也就固定了铸件4c和工作台11。

如上所述，齿条3a可绕立柱3自由地转动。因此，当通过手柄4d的旋 转松开铸件4时，此铸件可以绕立柱3自由地旋转，由于小齿轮仍与齿条3a 啮合因此使此齿条绕立柱3旋转。此铸件4的可旋转性允许工作台11绕由立 柱3确定的垂直轴线旋转。参照图8A，立柱3包括中央设置的、沿垂直方 向延伸的前凹槽3b。凹槽3b直接形成在钻头夹中心的后部。铸件4包括在 内圆柱形表面上形成的矩形凹槽4e。凹槽4e位于延伸穿过工作台22中心的 水平轴线上。弹簧3d设置在凹槽4e中并且从凹槽4e向外压球轴承3c。当 铸件4和工作台11旋转时，球轴承3c克服此弹簧的偏置力从凹槽3b中脱出。 在旋转期间，球轴承3c被压入凹槽4e并沿立柱3的表面运动。在旋转之后， 当希望在钻夹头下重新对中工作台11时，使工作台和铸件4旋转直到凹槽4e 与凹槽3b相对为止。当到达对中位置时，弹簧3d把球轴承3c压回凹槽3b。 由于此球轴承和凹槽产生对铸件4旋转的一些阻力，所以此结构能识别工作 台11到达对中位置的时刻。此后，旋转手柄4d以固定铸件4和工作台11， 使之不再转动。

如上所述，本发明提供了一种钻床，其中，工作台位置可以按四种方式 调节。工作台11可以绕与其前边缘平行的一水平轴线向着使用者枢转，或绕 与其侧边缘平行的一水平轴线左右转动。工作台的垂直方向的高度也能调 节，并且此工作台可以绕一垂直轴线旋转。通过利用这四种运动自由度，使 用者可以将工作台和工件定位在一优选的位置。

再参考图1和7-10B，揭示了本发明可伸缩延伸臂组件40。组件40 包括设置在如上所述的切除区域11a中的夹板12，和可伸缩延伸臂42。延 伸臂42可以由夹板12夹紧在从工作台11向外延伸的六个位置的任一位置 上，以对一工件的延伸部进行支承。延伸臂42包括一对圆柱形或管形的延伸 轨44和由一对螺母固定在延伸轨44端部的支持板46。支持板46大致是一 矩形。

如上所述，工作台组件10包括两对从工作台的前和后边缘大致平行于 工作台11的侧边缘延伸的水平槽道48。工作台组件10还包括两对水平的， 大致是圆形的槽道50，槽道50从工作台的左和右边缘大致于平行于工作台 11的前边缘延伸。槽道48和50具有大致圆形的槽剖面。专门参考图6、7 和9，每对槽道的横向内侧槽道48完全在工作台11内形成。但是，每对中 的外侧槽道48均在工作台11的下表面上以半圆形孔形式在切除部分11a的 位置处形成，并对应于在夹板12的上表面形成的半圆孔。同样，完全在工作 台11内形成每对中的后侧槽道50，而每对中之前侧槽道50由工作台11和 夹板12上的开口形成。槽道48和50的直径与延伸轨44的直径大致相同。

垂直通孔52在夹板12上形成，相应的螺纹孔54形成在工作台11的下 表面上。孔52和孔54偏离槽道48和50。夹紧装置56具有插入孔52并进 入孔54的螺纹端58以在切除部11a中以可调节方式固定夹板12。可以旋转 夹紧装置56以使夹板12松靠在工作台11下表面。另外，可以拧紧夹紧装置 56以使夹板12牢固地靠在工作台11的下表面。当夹板12只是松驰地靠在 工作台11时，支持板46通过插入在一对槽道48或50中的延伸轨44被设置 在工作台11的外面。当支持板46相对于工作台11的边缘设置在任一理想位 置时，夹紧装置56再被拧紧以把夹板12可靠地压靠在工作台11的下表面， 从而在由工作台11和夹板12共同形成的槽道中锁住臂42的一个延伸轨44。

如图10b所示，支持板46对工件100的延伸部提供支承，槽道48在工 作台11前后边缘处的左右两侧敞口，而槽道50在工作台11的左右两边缘敞 口。这样，如图7和8所示，支持板46可位于工作台11的左边缘或是右边 缘的外面。此外，如图8和10a所示，支持板46可在左侧或右侧位于工作台 11的前面或后面。再者，两个延伸臂42可在任何时候被固定在工作台11上。 尤其是，由于从工作台11左侧延伸的槽道50偏离从右侧延伸的槽道50，所 以可在每对槽道50中插入一个延伸臂42，以使各板46从工作台11的相对 两侧延伸，如图8所示。再一方面，每对槽道48中可插入一个臂42，以提 供从工作台11前侧或后侧每一侧延伸的板46。因此，工作台11的有效宽度 或有效长度均可以增加。

参考图11A和11B，显示了可伸缩延伸臂组件的第二实施例。可伸缩组 件40′包括工作台111和夹板112，每对槽道48和50的两个槽道均是由在切 除部11a位置处的工作台111下表面形成的半圆形孔及在夹板112上表面上 形成的相应半圆形孔形成的。这样，就在工作台111和板112之间夹紧延伸 臂42的两个轨44。在所有其它方面，组件40′与组件40是一样的。

尽管业已描述的可伸缩延伸臂组件包括配装在工作台11和111切除部 分中的夹板12和112，但是应该理解，可伸缩延伸臂可以用其它方法夹紧。 例如，工作台11不必包括切除区域而可以具有一大致不变的横剖面。轨44 可以包括多个通孔，而这多个通孔可以与在工作台上直接形成的螺纹通孔对 准。锁紧装置的螺纹端延伸穿过工作台11内的轨44的孔以把各轨固定在理 想位置上。还有，尽管孔48、50和轨44被描述为圆形，但也可以采用其它 形状。例如，孔和轨可以有矩形或正方形的横剖面。

再参考图4和14-16，显示了一滑动导向护板(sliding guide fence)和垂 直夹紧组件。滑动导向护板70包括具有一平的后表面的垂直护板壁72和从 护板壁72向后延伸的整体形成的下部导轨72a。导轨72a有一矩形横剖面， 并且从壁72的前面延伸至壁72后末面的一终止位置。手柄座76也与壁72 整体形成并具有半椭圆形。座76从壁72的前部延伸，并处于导轨72a上方 的一个位置。通孔76a延伸穿过座76和导轨72a。螺栓74是正方形或矩形 (头)，并且包括螺纹孔74a。螺栓74设置在导轨72a之下，从而孔74a对准 孔76a。导轨72a和螺栓74共同具有一大致相应于工作台11的T形槽13的 横剖面的T形横剖面。特别是，导轨72a的宽度大约与对置的外伸缘13a之 间的距离相等，螺栓74的宽度大约与缘13a下方的槽13的宽度相等。

手柄78是传统形式的，它包括具有一螺纹下端的轴78b，轴78b的下 端延伸穿过孔76a延伸至螺栓74的螺纹孔74a。手柄78还包括圆柱形支座 78a和手柄臂78c，此手柄臂78c从支承78a延伸出、且与之整体形成。支座 78a环绕轴78b设置，这样当臂78c和支座78a升起时，支座78a可以相对轴 78b旋转，从而允许对臂78c相对于壁72的位置进行调节。但当臂78c和支 座78a降低时，臂78c和支座78a的旋转使轴78b旋转。

为了把导向护板70固定在工作台11上的一理想位置，导轨72a和松开 的螺栓74可滑动地装于一个T形槽13中。因此，导向护板70的护板壁72 可以设置在从工作台11的前部至工作台11后部的任何位置。当到达理想位 置时，手柄臂78c和支座78a旋转并且处于下部位置，从而使螺纹轴78b旋 转。由于螺栓74具有大致与缘13a下面的槽13一样的宽度，且具有比外缘 13a之间的距离宽的宽度，所以螺栓74不能旋转，只能朝着导轨72a和槽13 的外伸缘13a的下表面上升。螺栓74与缘13a紧紧地摩擦接合，从而把导向 护板70固定在理想位置上。使手柄臂78c反方向旋转，螺栓74就可以松开， 从而使导向护板70可以沿工作台11的表面移动，或从工作台11上拆下。

导向护板70还包括两个沿垂直方向延伸的圆柱形孔71。孔71设置在 手柄座76的两侧，并且部分处于壁72的平面内，部分处于从壁72的前表面 向外延伸的半圆柱73内。外伸板75设置在孔72内，并从一侧向内凸出。参 照图4，夹具80可以安置在孔71内。夹具80包括具有上水平部82b和从部 82b的一端向下延伸的垂直杆部82a的支撑臂。杆部82a是圆柱形的，并且 在下端具有扩展成头部82c的减少的直径。头部82c具有一部分围绕上部圆 周延伸的上凸缘。杆82a安装在孔71内并且通过旋转上凸缘使之接合下面的 板75而固定在孔中。夹具80还包括配装在上水平部82b上的一相应螺纹孔 中的螺杆84。夹盘86固定在杆84的下端。通过旋转杆84，可以升降夹盘 86。

如上所述，导向护板70可以沿任一导槽13滑动，然后锁定在理想位置 处。护板70的壁72为工件的一侧提供支承，以在钻床操作期间帮助保持此 位置。工件的位置还可通过夹具80来进一步固定，夹具80插入在导向护板 70中，其头部82c固定在板75之下。夹板86再降低与工件相接触而固定此 位置。此外，夹具80可以直接设置在工作台11上表面上不同位置形成的穿 孔14中。孔14包括板条或凸缘14a，头部82c设置在板条或凸缘14a下方 以将夹具80固定就位。

参考图1、3、12和13，显示了一可拆卸内工作台和镂铣机(router)附 件。工作台11包括一其周边具有向内伸出的边缘的正方形中心孔。内工作台 90以可拆卸方式设置在孔中并座靠在边缘92上。内工作台90的可拆性允许 此工作台由于此钻床的使用而损坏时更换，而无需更换整个工作台11。由于 工作台的中央部分长期使用后最容易损环，所以一可拆卸中央工作台插入件 的设置给钻床提供经济的修护。

再参考图8、12和13，内工作台90包括中央圆孔94和四个设置在中 央孔94周围的小的螺钉孔96。螺钉孔96通常以孔94为中心沿一圆的周边 等距离布置。通常使用的镂铣机110包括延伸穿过圆盘112上的一孔的镂铣 刀具(router bit)102，而圆盘112固定在镂铣机的下表面上。圆盘112包括多 个对应于内工作台90上的螺钉孔96的位置设置的螺纹孔114。镂铣机110 被颠倒过来并通过配装在通孔96和114中的多个螺钉98以可拆卸方式固定 在内工作台90上，镂铣刀具102则延伸穿过圆孔94。因此，本发明钻床的 夹头也可象传统销镂铣机那样用来固夹一导销。如图13所示，镂铣刀具102 沿轴向将和导向销对准。另一方面，如果希望镂铣刀具相对于导销偏心，那 么此偏心能够通过绕由立柱3确定的垂直轴旋转工作台11而获得，如上所 述。尽管所示内工作台90包括一镂铣机附件，但工作台90也可以没有这一 附件。