一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床的製作方法

2023-05-17 23:10:26 2

專利名稱：一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動鑽床，尤其涉及一種專用於加工煤礦井下液壓閥芯中使用的精密零件中的傾斜孔的自動鑽床。
背景技術：
在煤礦生產中，液壓閥的使用量是非常大的，其應用於控制、傳輸等多種不同的場合。隨著技術的發展，液壓閥的功能不斷增強，其結構也變得越來越複雜。如在某些情況下，液壓閥的液壓閥芯會使用較精密的零件，零件為空心結構，並具有錐面部分，在錐面部分上按一定的角度間隔設置過液孔，由於錐面部分具有一定的傾斜角度，上述過液孔必然為相 對與零件的軸線傾斜角度的傾斜孔。在傳統的加工工藝中，這種傾斜孔沒有專門的加工設備。當需要加工傾斜孔時，只能使用一分度頭夾持零件，使用普通鑽機人工或機械輔助鑽孔，鑽完一個就轉動分度頭旋轉一根角度，再鑽下一個。這種鑽孔方式效率低，準確性差，傾斜孔的位置不能準確的限定，其公差也很難保證，無法滿足實際生產的需要。
發明內容為解決上述問題，本發明提出一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床，其基本可以實現零件中傾斜孔的自動鑽進，並且具有多個工位，鑽孔效率極高，其技術方案如下一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床，包括殼體、機械加工部分、電路部分；所述殼體由金屬材料製成，所述機械加工部分和所述電路部分設置在所述殼體內部;所述機械加工部分包括第一工位和第二工位，所述第一工位和第二工位之間設置有隔板，所述第一工位包括第一分度頭、第一分度頭驅動電機、第一鑽機和第一鑽機進給電機；所述第一分度頭驅動電機驅動所述第一分度頭，所述第一鑽機進給電機驅動所述第一鑽機的軸向進給，所述第一分度頭的軸線與所述第一鑽機的軸線具有一定的夾角；所述第二工位包括第二分度頭、第二分度頭驅動電機、第二鑽機和第二鑽機進給電機；所述第二分度頭驅動電機驅動所述第二分度頭，所述第二鑽機進給電機驅動所述第二鑽機的軸向進給，所述第二分度頭的軸線與所述第二鑽機的軸線具有一定的夾角；所述電路部分包括互相獨立的第一控制電路和第二控制電路，所述第一控制電路包括第一控制器和第一電源，所述第一控制器控制所述第一分度頭驅動電機、所述第一鑽機和所述第一鑽機進給電機的啟停，所述第一電源向所述第一控制器、第一分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電；所述第二控制電路包括第二控制器和第二電源，所述第二控制器控制所述第二分度頭驅動電機、所述第二鑽機和所述第二鑽機進給電機的啟停，所述第二電源向所述第二控制器、第二分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電。所述第一分度頭的軸線與所述第一鑽機的軸線之間的夾角可調，其夾角範圍為15。 45°。[0010]所述第二分度頭的軸線與所述第二鑽機的軸線之間的夾角可調，其夾角範圍為15。 45°。所述第一分度頭和所述第二分度頭上分別設置有卡盤。所述第一工位和所述第二工位分別設置有冷卻液供給裝置。所述第一工位和所述第二工位分別設置有吹氣裝置。還包括第一控制面板和第二控制面板，所述第一控制面板和第二控制面板設置在所述殼體上，所述第一控制面板電氣連接所述第一控制電路，所述第二控制面板電氣連接所述第二控制電路。所述第一控制面板和第二控制面板上分別設置有啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、系統電源按鈕、鑽機電機電源按鈕、分度頭電機電源按鈕、氣動閥按鈕、運行指示燈、報警指示燈。·上述雙工位自動鑽床的鑽孔方法，其中任一工位的鑽孔包括以下步驟①將一個待加工零件固定在分度頭的卡盤上，按下控制面板上的啟動按鈕；②運行指示燈通電變亮，報警指示燈斷電熄滅，工位的冷卻液供給裝置開啟冷卻液，鑽機旋轉；③鑽機進給電機驅動鑽機軸向進給，進行鑽孔；④鑽機鑽頭鑽到預定位置後延時500ms，鑽機進給電機驅動鑽機軸向退刀；⑤退刀到鑽頭脫離待加工零件後，分度頭驅動電機驅動分度頭旋轉一個預定的角度β，所述預定的角度β滿足β Xn = 360°，其中η為正的自然數；⑥重複步驟③-⑤，直到已在待加工零件上打完η個孔吹氣裝置自動對待加工零件吹氣2-3秒，吹氣後運行指示燈斷電熄滅，報警指示燈通電變量，如零件表面的切削屑未吹乾淨，則按下控制面板上的氣動閥按鈕，手動啟動吹氣裝置對待加工零件吹氣；⑧取出加工好的零件，完成一次鑽孔。當一個工位的工作執行到步驟③時，另一個工位開始執行步驟①，然後當任一個工位開始執行步驟③-⑥時，隨時檢測另一個工位的工作步驟執行情況；一旦另一個工位執行完步驟⑧，則其重新從步驟①開始執行。本發明的優點在於一個生產人員可以同時照顧兩臺工位，同時進行兩個零件的加工，相當於手動加工效率的兩倍；打孔位置精確，孔與孔的間距一致，保證了生產產品的一致性，同時可減少改進前人員誤操作造成的壞件數量。

附圖I為本發明所述自動鑽床的結構示意圖；附圖2為本發明所述自動鑽床的第一工位的結構示意圖；附圖3為本發明所述自動鑽床所加工零件的結構示意圖。附圖標記如下I-第一工位；2_第二工位；3-隔板；4-擋門；5_傾斜孔；11_第一控制面板；12_第一鑽機進給電機；13-第一鑽機；14-第一分度頭；15-第一分度頭驅動電機；16-第一鑽頭；17-卡盤；21_第二控制面板。
具體實施方式
參見附圖1-3，其描述了根據本發明的用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床的優選實施例。其結構包括殼體、機械加工部分和電路部分；殼體由金屬材料或其它具有防護性能的材料製成，如鐵、鋁合金等，機械加工部分和電路部分設置在殼體內部。機械加工部分包括第一工位和第二工位，第一工位和第二工位之間設置有隔板，第一工位和第二工位橫向並列設置，豎向隔板從中將其分開，每個工位的前方殼體上具有擋門，擋門可以是推拉式的，平時關閉用於阻擋切削 屑的飛濺，加工完成時由人工手動打開以取出加工好的零件並放入待加工的零件，為便於觀察工位內部情況，擋門上設置有觀察孔，觀察孔中設置玻璃或透明塑料窗。第一工位包括第一分度頭、第一分度頭驅動電機、第一鑽機和第一鑽機進給電機；第一分度頭驅動電機驅動第一分度頭旋轉，第一鑽機進給電機驅動第一鑽機的軸向進給，第一鑽機自帶驅動其第一鑽頭鑽孔的電機，第一分度頭的軸線與第一鑽機的軸線，也就是鑽機鑽進的方向具有一定的夾角，上述夾角優選是可調節的，如可通過旋轉第一分度頭來調節，其可調範圍為15° 45° ;第二工位包括第二分度頭、第二分度頭驅動電機、第二鑽機和第二鑽機進給電機；第二分度頭驅動電機驅動第二分度頭旋轉，第二鑽機進給電機驅動第二鑽機的軸向進給，第二鑽機自帶驅動其第二鑽頭鑽孔的電機，同樣，第二分度頭的軸線與第二鑽機的軸線具有一定的夾角，上述夾角優選是可調節的，其可調範圍為15° 45°。上述兩個鑽機進給電機採用步進電機，便於控制進刀/退刀量，而由於對圓周上孔的分布精度要求較高，上述兩個分度頭驅動電機採用伺服電機，以獲取更高的轉動角度精度。電路用於控制機械加工部分的運轉，其包括互相獨立的第一控制電路和第二控制電路，分別用於控制第一工位和第二工位，第一控制電路包括第一控制器和第一電源，第一控制器通過驅動元件和驅動電路控制第一分度頭驅動電機、第一鑽機和第一鑽機進給電機的啟停，第一電源向第一控制器、第一分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電；第二控制電路包括第二控制器和第二電源，第二控制器通過驅動元件和驅動電路控制第二分度頭驅動電機、第二鑽機和第二鑽機進給電機的啟停，第二電源向第二控制器、第二分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電。上述控制器優選米用PLC。可以看出，第一工位和第二工位是兩個相互獨立的加工單位，其機械結構和電氣連接都是獨立的。在工作時，待加工零件夾持在分度頭的卡盤上，由於分度頭與鑽機具有一定的角度，調節該角度就可以在不同零件上鑽進傾斜孔。由於零件大部分為金屬材料，加工時會產生大量的熱，影響加工精度和加工效率，因此在第一工位和第二工位分別設置有冷卻液供給裝置，分別由各自控制電路的控制器控制，在加工時不斷向零件噴射冷卻液，以降溫並防止切削屑的飛濺。同時第一工位和第二工位分別設置有吹氣裝置，其同樣由各自控制電路的控制器控制，在零件的鑽孔工序完成後，啟動吹氣裝置以吹去零件表面的切削屑和殘留的冷卻液。鑽床還包括第一控制面板和第二控制面板，第一控制面板和第二控制面板設置在殼體上，各自擋門的周圍，第一控制面板電氣連接第一控制電路，第二控制面板電氣連接所述第二控制電路，控制面板用於向控制電路輸入各種參數，以控制鑽床的運行情況。兩控制面板上分別設置有啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、系統電源按鈕、鑽機電機電源按鈕、分度頭電機電源按鈕、氣動閥按鈕，啟動按鈕用於啟動工位中各電機的運行，停止按鈕用於停止工位中各電機的運行，急停按鈕用於立即切斷工位中各電機的電源供給，系統電源按鈕用於使整個工位各部件斷電，鑽機電機電源按鈕用於以點動的方式單獨啟動鑽機進給電機，分度頭電機電源按鈕用於以點動的方式單獨啟動分度頭驅動電機，上述兩個電機電源按鈕用於在某些情況下手動調整待加工零件和鑽床中分度頭和鑽機的位置，氣動閥按鈕用於手動啟動工位中的吹氣裝置，以可以更方便的調整吹氣時間，保證乾淨快捷的吹除零件上的切削屑。上述雙工位自動鑽床的鑽孔方法，其中任一工位的鑽孔包括以下步驟①將一個待加工零件固定在分度頭的卡盤上，按下控制面板上的啟動按鈕；②運行指示燈通電變亮，報警指示燈斷電熄滅，工位的冷卻液供給裝置開啟冷卻液，鑽機旋轉；③鑽機進給電機驅動鑽機軸向進給，進行鑽孔；④鑽機鑽頭鑽到預定位置後延時500ms，鑽機進給電機驅動鑽機軸向退刀；⑤退刀到鑽頭脫離待加工零件後，分度頭驅動電機驅動分度頭旋轉一個預定的角度β，所述預定的角度β滿足β Xn = 360°，其中η為正的自然數；⑥重複步驟③-⑤，直到已在待加工零件上打完η個孔吹氣裝置自動對待加工零件吹氣2-3秒，吹氣後運行指示燈斷電熄滅，報警指示燈通電變量，如零件表面的切削屑未吹乾淨，則按下控制面板上的氣動閥按鈕，手動啟動吹氣裝置對待加工零件吹氣；⑧取出加工好的零件，加工好的零件如附圖3所示，其上具有傾斜孔，至此完成一次鑽孔。上述加工步驟的執行大部分由控制電路中的控制器控制，一般情況下，只要在開始時輸入正確的參數，按下啟動按鈕後，鑽床的工位自動開始加工，人工操作僅為裝、取零件而已，極大的減少了操作人員的工作強度，提高的工作效率。在鑽床開始工作時，首先將零件固定在任一個工位的分度頭上，然後依次執行到步驟③時，另一個工位開始執行步驟①，即兩個工位同時開始鑽孔工作。此後，當任一個工位A開始執行步驟③-⑥時，隨時檢測另一個工位B的工作步驟執行情況；一旦此時工位B執行完步驟⑧，則操作人員重新裝入零件，工位B重新從步驟①開始執行鑽孔工序。以上所述，僅為本發明專利較佳的具體實施方式
，但本發明專利的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明專利的保護範圍之內。
權利要求1.一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床，其特徵在於包括殼體、機械加工部分、電路部分； 所述殼體由金屬材料製成，所述機械加工部分和所述電路部分設置在所述殼體內部； 所述機械加工部分包括第一工位和第二工位，所述第一工位和第二工位之間設置有隔板，所述第一工位包括第一分度頭、第一分度頭驅動電機、第一鑽機和第一鑽機進給電機；所述第一分度頭驅動電機驅動所述第一分度頭，所述第一鑽機進給電機驅動所述第一鑽機的軸向進給，所述第一分度頭的軸線與所述第一鑽機的軸線具有一定的夾角；所述第二工位包括第二分度頭、第二分度頭驅動電機、第二鑽機和第二鑽機進給電機；所述第二分度頭驅動電機驅動所述第二分度頭，所述第二鑽機進給電機驅動所述第二鑽機的軸向進給，所述第二分度頭的軸線與所述第二鑽機的軸線具有一定的夾角； 所述電路部分包括互相獨立的第一控制電路和第二控制電路，所述第一控制電路包括第一控制器和第一電源，所述第一控制器控制所述第一分度頭驅動電機、所述第一鑽機和所述第一鑽機進給電機的啟停，所述第一電源向所述第一控制器、第一分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電；所述第二控制電路包括第二控制器和第二電源，所述第二控制器控制所述第二分度頭驅動電機、所述第二鑽機和所述第二鑽機進給電機的啟停，所述第二電源向所述第二控制器、第二分度頭驅動電機、第一鑽機進給電機供電。
2.如權利要求I所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第一分度頭的軸線與所述第一鑽機的軸線之間的夾角可調，其夾角範圍為15° 45°。
3.如權利要求2所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第二分度頭的軸線與所述第二鑽機的軸線之間的夾角可調，其夾角範圍為15° 45°。
4.如權利要求3所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第一分度頭和所述第二分度頭上分別設置有卡盤。
5.如權利要求4所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第一工位和所述第二工位分別設置有冷卻液供給裝置。
6.如權利要求4所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第一工位和所述第二工位分別設置有吹氣裝置。
7.如權利要求5所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於還包括第一控制面板和第二控制面板，所述第一控制面板和第二控制面板設置在所述殼體上，所述第一控制面板電氣連接所述第一控制電路，所述第二控制面板電氣連接所述第二控制電路。
8.如權利要求6所述的雙工位自動鑽床，其特徵在於所述第一控制面板和第二控制面板上分別設置有啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕、系統電源按鈕、鑽機電機電源按鈕、分度頭電機電源按鈕、氣動閥按鈕、運行指示燈、報警指示燈。
專利摘要一種用於加工傾斜孔的雙工位自動鑽床，包括殼體、機械加工部分、電路部分；所述殼體由金屬材料製成，所述機械加工部分和所述電路部分設置在所述殼體內部；所述機械加工部分包括第一工位和第二工位，所述第一工位和第二工位之間設置有隔板，所述第一工位包括第一分度頭、第一分度頭驅動電機、第一鑽機和第一鑽機進給電機；所述第二工位包括第二分度頭、第二分度頭驅動電機、第二鑽機和第二鑽機進給電機；所述電路部分包括互相獨立的第一控制電路和第二控制電路。本實用新型一個生產人員可以同時照顧兩臺工位，同時進行兩個零件的加工，相當於手動加工效率的兩倍；打孔位置精確。
文檔編號B23B47/20GK202779898SQ20122020676
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者張革玉, 蒙福屾, 付賢良, 任偉 申請人:北京天地瑪珂電液控制系統有限公司