懸臂式小直徑孔鑽攻設備的製作方法

2023-05-24 01:10:11 1

懸臂式小直徑孔鑽攻設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了懸臂式小直徑孔鑽攻設備，鑽攻動力頭與上下橫杆的右端鉸接連接，上下橫杆的左端與豎向支座鉸接連接，鑽攻動力頭、橫杆與豎向支座之間形成上平行四連杆機構；豎向支座連接在上橫板上，上橫板的左右端與左右豎杆的上端鉸接連接，左右豎杆的下端與下橫板鉸接連接，上橫板、豎杆與下橫板之間形成下平行四連杆機構；下橫板與槽板固定連接，槽板上設有曲線槽，曲線槽內活動設有滾子，滾子在橫杆延伸臂上安裝；曲線槽設計要求是，在下橫板的位置保持不變時，鑽攻動力頭的上下運動軌跡為一條垂直線，橫杆延伸臂上設有配重輪。本實用新型獨創設計鑽攻動力頭上下垂直運動技術及鑽攻動力頭平衡配重技術，可適用直徑0.5-3mm小孔的鑽孔和攻絲。
【專利說明】懸臂式小直徑孔鑽攻設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種對直徑0.5-3mm小孔進行鑽孔、攻絲的懸臂式小直徑孔鑽攻設備。
[0002]【背景技術】
[0003]懸臂式孔加工設備相比臺式孔加工設備，具有加工範圍大、加工操作靈活性強等優點。懸臂式孔加工設備的特點是能在360°範圍內任意選擇孔位，可用於大面積工件的孔加工，但是懸臂式孔加工設備只能對直徑較大的孔進行鑽孔和攻絲加工，對於直徑小於3_、甚至於0.5mm的小孔無能為力，除非採用精度非常高的臺式進口設備才能完成，但進口設備結構複雜、精度要求極高、價格昂貴。懸臂式孔加工設備不能進行小直徑孔鑽攻加工，究其主要原因有二:1.鑽攻時鑽攻動力頭的上下動作要垂直，它要依靠鑽頭、絲錐在工件孔內的橫向受力來拉動孔加工設備其它部件協調移動才能實現，而小孔鑽頭、絲錐的直徑很小，如果在鑽攻時有橫向受力會馬上斷掉；2.鑽攻動力頭的向上回位(包括臺式孔加工設備)是通過氣彈簧或卷彈簧的力釋放來完成的，回位力大，對於大直徑鑽頭、絲錐來說沒關係，而對於小直徑鑽頭、絲錐來說是致命的，稍微的快速磕碰就會使鑽頭、絲錐斷掉；特別是對於小直徑孔的攻絲，攻絲螺紋很細，大的回位力不僅使絲錐受力大容易斷掉，而且會直接破壞螺紋埠的攻絲螺紋，所以現有技術的小孔攻絲存在極大的難度。

【發明內容】

[0004]鑑於目前公知技術存在的問題，本實用新型要解決的技術問題是在於提供一種獨創設計鑽攻動力頭上下垂直運動技術及鑽攻動力頭平衡配重技術，可適用孔徑0.5-3mm小孔鑽孔和攻絲的懸臂式小直徑孔鑽攻設備。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型是採取如下技術方案來完成的:
[0006]懸臂式小直徑孔鑽攻設備，包括鑽攻動力頭，鑽攻動力頭豎向設置，其特徵在於:鑽攻動力頭與上下橫杆的右端鉸接連接，上下橫杆的左端與豎向支座鉸接連接，鑽攻動力頭、上下橫杆與豎向支座之間形成上平行四連杆機構；豎向支座連接在上橫板上，上橫板的左右端與左右豎杆的上端鉸接連接，左右豎杆的下端與下橫板鉸接連接，上橫板、左右豎杆與下橫板之間形成下平行四連杆機構；下橫板與槽板固定連接，槽板上設有曲線槽，曲線槽內活動設有滾子，滾子通過中心軸在橫杆延伸臂上安裝；曲線槽的曲線設計要求是，在下橫板的位置保持不變時，鑽攻動力頭的上下運動軌跡為一條垂直線。
[0007]採用上述技術方案後，本實用新型可實現鑽攻動力頭的上下運動軌跡始終為一條垂直線，鑽頭、絲錐在鑽孔、攻絲時不受橫向力，所以適用孔徑0.5-3mm小孔的鑽攻加工。工作原理是:鑽攻動力頭上下運動時，上平行四連杆機構使之隨時保持豎直向下，產生的偏離垂直方向的誤差則由下平行四連杆機構的擺動來消除，下平行四連杆機構的擺動量由曲線槽的曲線來控制，從而保證鑽攻動力頭的上下運動軌跡始終為一條垂直線。
[0008]橫杆延伸臂上設有配重輪，橫杆延伸臂與橫杆共同組成槓桿，該槓桿以橫杆與豎向支座的鉸接點為槓桿支點，槓桿一端的重物為配重輪，另一端重物為鑽攻動力頭，配重輪一端的槓桿力矩大於鑽攻動力頭一端的槓桿力矩。米用上述技術方案後，鑽攻動力頭的向上回位是通過平衡配重方式來實現的，只要設計配重輪一端的槓桿力矩稍大於鑽攻動力頭一端的槓桿力矩，就可實現鑽攻動力頭在很小的回位力狀態下進行回位，小而穩定的回位力可滿足孔徑0.5-3mm小孔鑽孔、攻絲工作要求。
[0009]作為優選，配重輪的配重力矩可調由配重調節裝置進行調節，配重輪採用偏心重塊結構。上述設計的目的是可根據不同鑽孔、攻絲直徑，通過配重輪配重力矩的調節，來尋求最佳回位力，更好地滿足各種不同直徑小孔的鑽孔、攻絲要求。
[0010]為更好地服務於小直徑孔的鑽攻加工，配重輪的配重力矩可實現多級調節，採用的技術方案是:配重調節裝置包括配重輪分度定位構件，配重輪分度定位構件包括彈簧座、彈簧、鋼球和在配重輪端面呈圓周布設的多個限位孔，彈簧和鋼球設於彈簧座內，彈簧座固定在橫杆延伸臂上，在彈簧作用下，鋼球從彈簧座內往外彈出並頂靠在與鋼球對準的限位孔內對配重輪進行分度定位。通過上述設計後，配重輪每轉過一個限位孔位置都能得到可靠定位，配重輪的配重力矩則實現多級小範圍調節。
[0011]為使配重輪的配重力矩能夠得到方便的調節，採用的技術方案是:配重調節裝置包括調節手輪構件，調節手輪構件包括調節手輪、調節座、調節彈簧、調節杆和接合盤，調節座固定在配重輪外的機體外殼上，調節手輪在調節座內活動設置，調節彈簧設在調節手輪與調節座之間，接合盤通過調節杆與調節手輪連接，接合盤的端面與配重輪的端面正對，接合盤的端面設有長短插銷，配重輪的端面則設有相應的插銷孔。通過上述設計後，在進行配重調節時，只需往裡按動調節手輪使接合盤端面的長插銷找準配重輪端面的插銷孔，當長插銷插入插銷孔後短插銷也會插入相應的插銷孔，隨後就可以轉動調節手輪使配重輪產生轉動，配重輪的轉動位置可由調節手輪上的刻度來顯示，操作方便，配重輪的配重力矩與配重輪的轉動位置一一對應，配重輪的轉動位置與調節手輪上的刻度一一對應。
[0012]作為優選，下橫板在水平搖臂上活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座、調節螺杆和套筒，套筒與下橫板固定連接，螺母座與水平搖臂固定連接，套筒下端面與螺母座上端面之間設有平面軸承，螺母座上段為軸套，軸套外圓通過軸承轉動設在套筒內孔，軸套下部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠，調節螺杆從下往上旋接在螺母座內，調節螺杆的頂端設有椎體，椎體在軸套內孔上下活動設置；當調節螺杆向上旋進螺母座時，帶動椎體向上動作，椎體的錐面與鋼珠接觸並使鋼珠向外頂靠套筒內孔壁，將套筒與螺母座進行鎖緊。上述設計可實現兩個目的:1.與鑽攻動力頭所在機頭部件連接的下橫板在水平搖臂上的鎖緊和鬆開操作方便，2.下橫板在水平搖臂上的活動更加靈活，便於鑽孔、攻絲位置的找準。
[0013]作為優選，水平搖臂在底座上活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座、調節螺杆和套筒，套筒與底座固定連接，螺母座與水平搖臂固定連接，套筒上端面與螺母座下端面之間設有平面軸承，螺母座下段為軸套，軸套外圓通過軸承轉動設在套筒內孔，軸套上部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠，調節螺杆從上往下旋接在螺母座內，調節螺杆的底端設有椎體，椎體在軸套內孔上下活動設置；當調節螺杆向下旋進螺母座時，帶動椎體向下動作，椎體的錐面與鋼珠接觸並使鋼珠向外頂靠套筒內孔壁，將套筒與螺母座進行鎖緊。上述設計可實現兩個目的:1.水平搖臂在底座上的鎖緊和鬆開操作方便，2.水平搖臂在底座上的活動更加靈活，便於鑽孔、攻絲位置的找準。【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本實用新型有如下附圖:
[0015]圖1為本實用新型的結構圖，
[0016]圖2為配重輪配重調節裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0017]附圖表示了本實用新型的技術方案及其實施例，下面再結合附圖進一步描述其實施例的各有關細節及其工作原理。
[0018]如圖所示，本實用新型的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，包括鑽攻動力頭1，鑽攻動力頭I豎向設置，鑽攻動力頭I與上橫杆3、下橫杆2的右端鉸接連接，上橫杆3、下橫杆2的左端與豎向支座4鉸接連接，上下橫杆的長度一樣，鑽攻動力頭、上下橫杆與豎向支座之間形成上平行四連杆機構；豎向支座4固定連接在上橫板15上，上橫板15的左右端分別與左豎杆14、右豎杆16的上端鉸接連接，左豎杆14、右豎杆16的下端與下橫板13鉸接連接，左右豎杆的長度一樣，上橫板、左右豎杆與下橫板之間形成下平行四連杆機構；下橫板13活動安裝在水平搖臂25上，水平搖臂25活動安裝在底座26上，下橫板13與槽板8固定連接，槽板8上設有曲線槽7，曲線槽7內活動設有滾子40，滾子40通過中心軸10在橫杆延伸臂6上安裝，橫杆延伸臂6與下橫杆2固定連接，滾子40轉動設在中心軸10上，中心軸10轉動設在橫杆延伸臂6上；曲線槽7的曲線設計要求是，在下橫板13的位置保持不變時，鑽攻動力頭I的上下運動軌跡為一條垂直線。
[0019]橫杆延伸臂6上設有配重輪11，配重輪11與中心軸10固定連接，橫杆延伸臂6與下橫杆2共同組成槓桿，該槓桿以下橫杆與豎向支座的鉸接點5為槓桿支點，槓桿一端的重物為配重輪11，另一端重物為鑽攻動力頭1，設計時配重輪一端的槓桿力矩稍大於鑽攻動力頭一端的槓桿力矩；配重輪11的配重力矩可調由配重調節裝置進行調節，配重輪採用偏心重塊結構，具體結構是在配重輪11端面上加工出八個圓孔29，其中相鄰的四個圓孔內放上重物39 ;配重調節裝置包括配重輪分度定位構件和調節手輪構件，配重輪分度定位構件包括彈簧座27、彈簧28、鋼球9和在配重輪端面呈圓周均布的十六個限位孔12，彈簧28和鋼球9設於彈簧座27內，彈簧座27固定在橫杆延伸臂6上，在彈簧作用下，鋼球9從彈簧座內往外彈出並頂靠在與鋼球對準的限位孔12內對配重輪11進行分度定位；調節手輪構件包括調節手輪34、調節座33、調節彈簧36、調節杆37和接合盤32，調節座33固定在配重輪外的機體外殼38上，調節手輪34在調節座33內活動設置，調節手輪34上設有刻度盤35，調節彈簧36設在調節手輪34與調節座33之間，接合盤32通過調節杆37與調節手輪34連接，接合盤32的端面與配重輪11的端面正對，接合盤32的端面設有長短插銷31，配重輪11的端面則設有相應的插銷孔30 ;當往裡按動調節手輪34使接合盤端面的長短插銷31找準配重輪端面的插銷孔30並插入後，轉動調節手輪34就可以使配重輪11產生轉動，配重輪11的轉動位置由調節手輪34上的刻度來顯示，配重輪的配重力矩與配重輪的轉動位置一一對應，配重輪的轉動位置與調節手輪上的刻度一一對應。
[0020]下橫板13在水平搖臂25上的活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座24、調節螺杆23和套筒19，套筒19與下橫板13固定連接，螺母座24與水平搖臂25固定連接，套筒19下端面與螺母座24上端面之間設有平面軸承22，螺母座24上段為軸套17，軸套17外圓通過軸承18轉動設在套筒19內孔，軸套17下部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠21，調節螺杆23從下往上旋接在螺母座24內，調節螺杆23的頂端設有椎體20，椎體20在軸套17內孔上下活動設置；當調節螺杆23向上旋進螺母座24時，帶動椎體20向上動作，椎體20的錐面與鋼珠21接觸並使鋼珠向外頂靠套筒19內孔壁，將套筒19與螺母座24進行鎖緊，即將與鑽攻動力頭所在機頭部件連接的下橫板13固定在水平搖臂25上。
[0021]水平搖臂25在底座26上的活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座24、調節螺杆23和套筒19，套筒19與底座26固定連接，螺母座24與水平搖臂25固定連接，套筒19上端面與螺母座24下端面之間設有平面軸承22，螺母座24下段為軸套17，軸套17外圓通過軸承18轉動設在套筒19內孔，軸套17上部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠21，調節螺杆23從上往下旋接在螺母座24內，調節螺杆23的底端設有椎體20，椎體20在軸套17內孔上下活動設置；當調節螺杆23向下旋進螺母座24時，帶動椎體20向下動作，椎體20的錐面與鋼珠21接觸並使鋼珠向外頂靠套筒19內孔壁，將套筒19與螺母座24進行鎖緊，即將水平搖臂25固定在底座26上。
[0022]本實用新型適用孔徑0.5-3mm小孔的鑽孔和攻絲，具有獨創設計的鑽攻動力頭上下垂直運動技術及鑽攻動力頭平衡配重技術，鑽攻動力頭上下垂直運動技術指的是:在鑽攻加工時鑽攻動力頭的上下運動軌跡始終為一條垂直線，鑽頭、絲錐在鑽孔、攻絲時不受橫向力，在鑽攻動力頭上下運動時，上平行四連杆機構使鑽攻動力頭始終保持豎直向下，鑽攻動力頭上下運動產生的偏離垂直方向的誤差則由下平行四連杆機構的擺動來同步補償消除，下平行四連杆機構的擺動量由曲線槽的曲線來控制，保證鑽攻動力頭的上下運動軌跡始終為一條垂直線。
[0023]鑽攻動力頭平衡配重技術指的是:鑽攻動力頭的向上回位是通過平衡配重方式來實現的，由於設計配重輪一端的槓桿力矩稍大於鑽攻動力頭一端的槓桿力矩，所以鑽攻動力頭會在很小的回位力狀態下進行回位，小而穩定的回位力可滿足孔徑0.5-3_小孔的鑽孔、攻絲要求；配重輪的配重力矩可調則更好地滿足各種不同直徑小孔的鑽孔和攻絲要求，根據不同鑽孔、攻絲直徑，通過配重輪配重力矩的調節，來尋求最佳回位力。上述參數存儲到懸臂式小直徑孔鑽攻設備的控制晶片中，在鑽孔、攻絲加工時通過操作顯示屏顯示來選擇合適的匹配參數。
【權利要求】
1.懸臂式小直徑孔鑽攻設備，包括鑽攻動力頭(1)，鑽攻動力頭豎向設置，其特徵在於:鑽攻動力頭(I)與上下橫杆(3、2)的右端鉸接連接，上下橫杆(3、2)的左端與豎向支座(4)鉸接連接，鑽攻動力頭、上下橫杆與豎向支座之間形成上平行四連杆機構；豎向支座(4)連接在上橫板(15)上，上橫板(15)的左右端與左右豎杆(14、16)的上端鉸接連接，左右豎杆(14、16)的下端與下橫板(13)鉸接連接，上橫板、左右豎杆與下橫板之間形成下平行四連杆機構；下橫板(13)與槽板(8)固定連接，槽板(8)上設有曲線槽(7)，曲線槽(7)內活動設有滾子(40)，滾子(40)通過中心軸(10)在橫杆延伸臂(6)上安裝；曲線槽(7)的曲線設計要求是，在下橫板(13)的位置保持不變時，鑽攻動力頭(I)的上下運動軌跡為一條垂直線。
2.如權利要求1所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:橫杆延伸臂(6)上設有配重輪(11)，橫杆延伸臂(6)與橫杆共同組成槓桿，該槓桿以橫杆與豎向支座(4)的鉸接點為槓桿支點，槓桿一端的重物為配重輪(11)，另一端重物為鑽攻動力頭(I)，配重輪(11) 一端的槓桿力矩大於鑽攻動力頭(I)一端的槓桿力矩。
3.如權利要求2所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:配重輪(11)的配重力矩可調由配重調節裝置進行調節，配重輪(11)採用偏心重塊結構。
4.如權利要求3所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:配重調節裝置包括配重輪分度定位構件，配重輪分度定位構件包括彈簧座(27)、彈簧(28)、鋼球(9)和在配重輪端面呈圓周布設的多個限位孔(12 )，彈簧(28 )和鋼球(9 )設於彈簧座(27 )內，彈簧座(27 )固定在橫杆延伸臂(6)上，在彈簧作用下，鋼球(9)從彈簧座(27)內往外彈出並頂靠在與鋼球對準的限位孔(12 )內對配重輪(11)進行分度定位。
5.如權利要求3所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:配重調節裝置包括調節手輪構件，調節手輪構件包括調節手輪(34)、調節座(33)、調節彈簧(36)、調節杆(37)和接合盤(32 )，調節座 (33 )固定在配重輪外的機體外殼(38 )上，調節手輪(34 )在調節座(33 )內活動設置，調節彈簧(36)設在調節手輪(34)與調節座(33)之間，接合盤(32)通過調節杆(37)與調節手輪(34)連接，接合盤(32)的端面與配重輪(11)的端面正對，接合盤(32)的端面設有長短插銷(31)，配重輪(11)的端面則設有相應的插銷孔(30 )。
6.如權利要求1所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:下橫板(13)在水平搖臂(25)上活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座(24)、調節螺杆(23 )和套筒(19 )，套筒(19 )與下橫板(13 )固定連接，螺母座(24)與水平搖臂(25 )固定連接，套筒(19)下端面與螺母座(24)上端面之間設有平面軸承(22)，螺母座(24)上段為軸套(17)，軸套(17)外圓通過軸承(18)轉動設在套筒(19)內孔，軸套(17)下部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠(21)，調節螺杆(23)從下往上旋接在螺母座(24)內，調節螺杆(23)的頂端設有椎體(20)，椎體(20)在軸套(17)內孔上下活動設置；當調節螺杆(23)向上旋進螺母座(24)時，帶動椎體(20)向上動作，椎體(20)的錐面與鋼珠(21)接觸並使鋼珠向外頂靠套筒(19)內孔壁，將套筒(19)與螺母座(24)進行鎖緊。
7.如權利要求6所述的懸臂式小直徑孔鑽攻設備，其特徵在於:水平搖臂(25)在底座(26)上活動安裝由搖臂鎖緊裝置進行鎖緊，搖臂鎖緊裝置包括螺母座(24)、調節螺杆(23)和套筒(19 )，套筒(19 )與底座(26 )固定連接，螺母座(24)與水平搖臂(25 )固定連接，套筒(19)上端面與螺母座(24)下端面之間設有平面軸承(22)，螺母座(24)下段為軸套(17)，軸套(17)外圓通過軸承(18)轉動設在套筒(19)內孔，軸套(17)上部孔壁設有通孔，通孔內安裝鋼珠(21)，調節螺杆(23)從上往下旋接在螺母座(24)內，調節螺杆(23)的底端設有椎體(20)，椎體(20)在軸套(17)內孔上下活動設置；當調節螺杆(23)向下旋進螺母座(24)時，帶動椎體(20)向下動作，椎體(20)的錐面與鋼珠(21)接觸並使鋼珠向外頂靠套筒(19)內孔壁，將套筒(19)與螺母座(24)進行鎖緊。
【文檔編號】B23Q11/00GK203509566SQ201320696207
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2013年11月7日
【發明者】張長春, 陳宇 申請人:瑞安市瑞志機械有限公司