一種細長孔多工位鑽孔組合工具機及使用方法與流程
2023-07-10 11:50:36
本發明涉及細長孔多工位鑽孔組合工具機及使用方法，屬於工具機領域。
背景技術：
汽車及柴油機用搖臂零件一般由45號鋼熱鍛、再經調質熱處理，其硬度在HRc25—30，具有較高的機械強度和硬度。搖臂上有一細長通油潤滑孔，其直徑為4毫米，長度為80毫米，長徑比達20倍，因此很難加工。許多機械加工廠採用數控鑽床和鑽模進行加工，但鑽頭伸出太長、剛性差，且需多次進退刀進行冷卻和排出切屑，因此鑽頭耐用度差，生產效率很低；特別是鑽頭進入搖臂孔內壁的斜面上進行鑽削時，鑽頭單邊刮削，切削條件很差、鑽孔的軸線產生傾斜，極容易使鑽頭折斷。
技術實現要素：
發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種細長孔多工位鑽孔組合工具機及使用方法，採用多工位迴轉工作檯與多個加工動力頭結構，工作檯每迴轉一個工位，各動力頭同時進給進行加工，產出一個成品零件，具有生產效率高、適宜零件的大批量生產。
技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種細長孔多工位鑽孔組合工具機，包括迴轉工作檯，所述迴轉工作檯上均勻分布有至少五套夾具體，所述夾具體包含定位芯軸，定位芯軸通過夾具體固定在迴轉工作檯上，定位芯軸上夾持有被加工零件搖臂，搖臂通過固定裝置固定，迴轉工作檯周圍設有與被加工零件搖臂對應的鑽孔動力頭。
作為優選，所述固定裝置包含第一端部固定裝置和第二端部固定裝置，第一端部固定裝置限制被加工零件搖臂一端的轉動，搖臂的另一端通過第二端部固定裝置進行頂緊夾牢。
作為優選，所述第一端部固定裝置包含定位杆和螺母，所述定位杆安裝在第一安裝板上，第一安裝板通過夾具體安裝在迴轉工作檯上，所述定位杆的一端頂住被加工零件搖臂，定位杆的伸出長度通過螺母調節。
作為優選，所述第二端部固定裝置包含活塞杆和油缸，所述油缸通過第二安裝板與夾具體安裝在迴轉工作檯上，活塞杆安裝在油缸內，活塞杆的端部頂住被加工零件搖臂，通過定位杆與活塞杆的作用，把被加工零件搖臂固定夾持在定位芯軸上。
作為優選，所述定位芯軸設有缺口，在缺口內設有鑽套，鑽套安裝在鑽模板的孔內，鑽模板沿導軌副移動，導軌副安裝在位於工具機的立柱上，鑽模板攜鑽套沿導軌副向下移動，進入定位芯軸的缺口後定位。
作為優選，所述鑽孔動力頭包含主軸、滑套和鑽夾頭，所述主軸裝在滑套內，主軸後部與動力裝置連接，所述鑽夾頭安裝在主軸前部。
作為優選，所述鑽孔動力頭的中心軸線與迴轉工作檯的中心線之間有夾角為α，α的範圍在5°至45°之間。
一種上述的細長孔多工位鑽孔組合工具機的使用方法，包括以下步驟：
(1)迴轉工作檯上均勻安裝有至少五套夾具體，每個夾具體對應待加工零件的一個工位，依次為一工位、二工位、…，在每個夾具體上套有被加工零件搖臂，搖臂套在定位芯軸上，被加工零件搖臂的兩端通過定位杆和活塞杆限位和頂緊，除了一工位，在其它工位對應設置了鑽孔動力頭；
(2)二工位鑽孔動力頭的鑽夾頭上裝夾定心鑽，對被加工零件搖臂進行鑽定心孔的加工，在三工位及以後的工位，鑽孔動力頭的鑽夾頭上裝夾鑽頭，依次進行斜面鑽模鑽孔、鑽深孔的加工工序；
(3)當已加工的零件轉到一工位時，零件已加工完成，取下成品零件。
有益效果：本發明的細長孔多工位鑽孔組合工具機及使用方法，由於設置了7個鑽孔動力頭同時進行細長孔的加工，迴轉工作檯每轉過一個工位即產出一個成品零件，因此每把鑽頭的加工距離短、生產效率高；由於在二工位上設置鑽定心孔，在四工位上設置鑽模在孔壁的斜面上鑽孔，且每把鑽頭按照每工位實際鑽孔需要的工作長度進行布置，因此鑽頭伸出短、剛性好、孔加工的直線度好、且保護鑽頭免於折斷；由於大部分鑽頭在定位芯軸的缺口位置可以方便的進行冷卻和排屑，因此有利於保護鑽頭，提高耐用度；由於搖臂細長孔和鑽孔動力頭的中心軸線與迴轉工作檯的中心線間設置了夾角α，所以動力頭滑套的空行程減小，進一步提高生產效率、增加了主軸系統切削剛性。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為圖1中四工位結構示意圖。
圖3為圖2中A-A剖面示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，一種細長孔多工位鑽孔組合工具機，包括迴轉工作檯1，迴轉工作檯1的上表面均勻布置了8套夾具體18，每套夾具體18上均裝有被加工零件搖臂9；迴轉工作檯1的周邊布置了7套鑽孔動力頭2。夾具體18上固定安裝有定位芯軸8，被加工零件搖臂9裝夾在定位芯軸8端面上凸臺的外圓表面，夾具體18表面裝有第一安裝板17，第一安裝板17上裝有定位杆15，定位杆15長度通過緊固螺母16進行調整與固定；夾具體18表面同時裝有第二安裝板12，第二安裝板12上裝有油缸11，油缸11孔內裝有活塞杆10，活塞杆10的端部頂住被加工零件搖臂，通過定位杆15與活塞杆10，對被加工零件搖臂進行定位和頂緊夾牢。
工具機四工位的立柱20上設置有導軌副19，鑽模板14孔內固定裝有鑽套13，鑽模板14攜鑽套13沿導軌副19向下移動，進入定位芯軸8的缺口後定位，此時鑽套13孔的軸線與鑽頭7的軸線正好重合；工具機的二—八工位布置了鑽孔動力頭2，其箱體孔內裝有滑套5，滑套5孔內裝有主軸6，主軸6的前部裝有鑽夾頭4，各鑽頭7及定心鑽3都緊固在各鑽夾頭4的彈性夾套孔中。
本實施例中，工具機迴轉工作檯1的上表面均勻布置了8套夾具體18，每套夾具體18上均裝有被加工零件搖臂9；迴轉工作檯1的周邊布置了7套鑽孔動力頭2，分別布置在工具機的二—八工位上。迴轉工作檯每轉過一個工位後定位，各動力頭分別完成鑽定心孔、斜面鑽模鑽孔、鑽深孔等加工工序，在一工位上形成成品零件。工具機一工位是零件裝卸工位，在此工位卸下加工完畢的產品零件、裝上毛坯件後再續加工。由於設置了7個鑽孔動力頭2同時進行細長孔的加工，因此生產效率高；每工位鑽頭7的加工距離短、切削負荷小，因此鑽頭持久耐用。
夾具體18上固定安裝有經銑扁的定位芯軸8，被加工零件搖臂9裝夾在定位芯軸8端面上凸臺的外圓表面，夾具體18表面裝有第一安裝板17，第一安裝板17上裝有定位杆15，定位杆15的伸出長度可以通過緊固螺母16進行調整與固定；夾具體18表面同時裝有第二安裝板12，第二安裝板12上裝有油缸11，當油缸11通油工作時，活塞杆10前伸頂住工件、使搖臂9的另一端靠緊定位杆15，實現搖臂零件的定位與夾緊。
工具機二工位上設置的定心鑽3，用於在搖臂9零件毛坯表面鑽出定心孔，使細長孔定心準確、保證後道工序鑽孔時軸線不發生歪斜。工具機四工位立柱20上設置有導軌副19，上面設置可上下移動的鑽模板14，鑽模板14孔內固定裝有鑽套13，鑽模板14攜鑽套13向下移動進入定位芯軸8的銑扁的缺口後定位，使鑽套13孔的軸線與鑽頭7的軸線重合。定位芯軸8延伸有定位凸臺，定位凸臺的外徑與代加工的零件的內孔相同，定位凸臺設有缺口，在缺口內設有鑽套，通過鑽套支撐鑽頭。四工位鑽孔動力頭2上夾持的鑽頭7，通過鑽模板14上鑽套13內孔，在搖臂9孔壁的斜面上鑽孔，鑽頭7由於有鑽套13作定心支撐，因此具有較好的定心性能和切削剛性，保證了孔加工的直線度、且保護鑽頭免於折斷。
工具機三—八工位，冷卻水可以方便的通過定位芯軸8的缺口對鑽頭7進行冷卻，鑽頭7切削排出的切屑也容易通過缺口處排出，避免鑽頭因切削行程長產生切屑阻塞，有利於保護鑽頭、提高耐用度。
工具機各鑽孔動力頭2的前後位置及鑽頭7的伸出長度，按照各工位實際鑽孔需要的工作長度、呈逐漸加長模式，因此鑽頭7的工作長度較短、切削剛性好、不容易折斷。搖臂9鑽孔中心線與迴轉工作檯1的中心線間設置夾角α，α的範圍在5°至45°之間，使搖臂9外形凸出於鑽孔起始點的長度減小，刀具避讓隨迴轉工作檯轉動的零件外廓距離減小，減少動力頭滑套的空行程，進一步提高生產效率、也增加了主軸系統切削剛性。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。