一種多孔長軸的鑽孔專用設備的製作方法

2023-05-18 11:38:21 2

本實用新型屬於機械加工技術領域，尤其涉及一種軸類零件的鑽孔設備。

背景技術：

在機械加工中，經常會遇到較長的軸類或者管類零件的加工，其中最常見的便是在軸上鑽孔，由於軸比較長，通常兩米或者三米，甚至更長，此時若是採用一般的通用設備鑽孔，則可能會大大超出工具機的工作移動尺寸，導致無法裝夾，或是執行機構，例如工作檯導軌行程不足；若是採用數控設備，利用與主軸相連的刀具(鑽頭)移動來鑽出一系列位置不同的孔，則同樣面臨主軸移動行程的局限性，此時，若是對這些通用設備進行改進，成本巨大，經濟性和適應性均較差。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於解決上述技術問題，提供一種多孔長軸的鑽孔專用設備，該設備結構簡單、製作方便，成本低廉，機動靈活性強，適用於長軸零件的鑽孔加工。

本實用新型的技術方案如下：

一種多孔長軸的鑽孔專用設備，包括機座和設於機座上的用於裝夾長軸用的夾具和用於在長軸上鑽孔的槍鑽模塊；

所述夾具包括支撐架，所述支撐架包括左右對稱設置的一對呈直角狀的L型鋼板，L型鋼板的兩直角板之間設有呈直角三角形狀的筋板，兩L型鋼板的豎直板之間固定地夾有支板，支板的頂端設有呈等腰梯形狀的缺口，長軸安裝於該缺口內，位於長軸兩端的所述夾具在其缺口的一側還設有用於頂住長軸端面的擋板，所述擋板內貫穿地設有可頂住長軸端面的調節螺栓，缺口的開口正上方設有可與缺口底部相平行的壓板，所述壓板為Z字形板的上水平板，Z字形板的下水平板的中間位置與固定於支板上的鉸接軸鉸接，所述下水平板的末端與豎直設置的第一液壓杆的頂端鉸接，所述第一液壓杆的液壓缸固定於支板後側；

所述槍鑽模塊包括槍鑽、安裝槍鑽的槍鑽安裝座和第二液壓杆，所述第二液壓杆設有兩根，兩第二液壓杆位於所述夾具安裝座中心線的正下方，每根第二液壓杆的頂端均與所述夾具安裝座的底部鉸接，在兩第二液壓杆之間的中間位置豎直設有支撐螺杆，支撐螺杆上擰有緊固螺母，緊固螺母上方的支撐螺杆上活動地套有支撐筒，支撐筒的頂端固定有與夾具的軸線相垂直並與夾具安裝座相平行的支撐軸；

所述槍鑽安裝座包括用於夾緊槍鑽的槍鑽夾具和滑座；

所述槍鑽夾具包括夾具底座和設置在夾具底座上的尾座和夾套，所述夾套包括互相組合後可形成一個圓形的夾孔的上卡座和下卡座；所述尾座的圓弧凹槽與槍鑽尾端的圓弧凸起相配合，將該圓弧凸起咬緊，槍鑽鑽頭端的頸部被所述上卡座和下卡座夾緊，從而將槍鑽裝夾固定且其槍柄朝上；所述滑座包括滑座底板和設置在滑座底板上的滑枕，所述滑枕上設有可沿其自由滑動的滑塊，滑塊上固定有所述夾具底座，所述夾具底座的一端與第三液壓杆相連；

所述夾具均設於機座上的其中一側，所有夾具的缺口均在同一水平直線上，從而將長軸夾緊；所述槍鑽模塊分列長軸的兩側，且每個槍鑽模塊的鑽頭均指向長軸。

進一步地，所述缺口設置在夾塊上，所述夾塊為一頂端設有所述缺口的方形鋼板，在缺口的底部設有沉頭螺孔和銷孔，所述夾塊與支板的頂端採用銷定位和螺栓連接固定。

進一步地，所述Z字形板的下水平板的中間位置的兩側分別連有一塊連接板，兩塊連接板的上端分別與所述下水平板的兩側錐銷聯接，下端分別套在所述鉸接軸的兩端並與鉸接軸的兩端通過楔鍵聯接。

進一步地，所述壓板的底面與長軸相接的一面設有緩衝橡膠墊，所述缺口內嵌有等腰梯形狀的橡膠墊塊。

進一步地，所述L型鋼板與支板之間採用螺栓聯接，且其螺栓孔均為豎直設置的條形孔。

進一步地，所述第二液壓杆上設有凹陷的刻度，相應刻度處雷射雕刻有刻度值。

進一步地，兩L型鋼板的前側面上均設有相互對稱的刻度線，在兩L型鋼板之間的支板的外側面上設有指示箭頭；調節支板在兩L型鋼板之間移動時，所述指示箭頭的箭頭方向可與兩L型鋼板上的相對稱的相應刻度線共線。

進一步地，所述夾具底座上設有螺杆安裝座，所述螺杆安裝座為兩側貫通的中空的長方體結構，其兩端設有滾動軸承；螺杆的一端依次穿過兩端的滾動軸承，另一端固定焊接有六角螺母，從而將螺杆可自由轉動地設於螺杆安裝座內部，螺杆的螺紋伸出螺杆安裝座兩側的貫通孔而與罩在螺杆安裝座上的滑套螺紋聯接，帶動滑套往復移動。

進一步地，所述滑套的兩側對稱設有螺紋沉孔，止動螺栓擰入該螺紋沉孔內而將螺杆徑向頂死，在所述止動螺栓的擰入端面內嵌有一個伸出其端面的圓柱狀橡膠墊。

進一步地，所述夾套的朝鑽頭的一端還設有鑽套，所述鑽套與所述下卡座連為一體，且鑽套與設有圓弧凹槽的卡座同軸。

本實用新型的有益效果：本實用新型採用夾具和經過模塊化設計的槍鑽模塊有機組合而成，夾具和槍鑽模塊結構簡單緊湊，便於安裝製造，各個模塊和夾具之間均可相互獨立，使用時根據需要靈活地安裝在底座的不同位置處，以便構成不同的裝夾、鑽孔系統，對不同加工要求的軸進行快速一次性鑽孔成型。

其中，本實用新型中的夾具通過兩L型鋼板與支板之間的螺栓連接可以靈活地調節夾具裝夾高度，利用Z字形板作為槓桿對缺口內的軸類零件進行壓緊，結合位於長軸兩端的支板一側的的擋板，將軸一端頂在一塊擋板上，另一端被調節螺栓頂緊，使軸被牢固而可靠地夾緊固定。使用時，將L型鋼板底部採用螺栓等形式固定在相應設備上即可，可對軸類零件尤其是長軸進行靈活而穩固的裝夾，並可安裝固定於多種設備的工作檯上使用，通用性強。

本實用新型中的槍鑽模塊將常見的手槍鑽作為鑽頭，採用帶圓弧凹槽的尾座和上卡座、下卡座拼合來實現槍鑽的裝夾，並設置帶滑塊和滑枕的滑座來實現底座的往復移動，從而帶動槍鑽自動迅速進給；又在支撐螺杆的手動微調作用下，實現槍鑽的微量手動進給。本實用新型通過兩根第二液壓杆的伸縮高度差來實現安裝底座的傾斜位置調節，從而實現槍鑽的安裝傾斜角的調節；為提高強度和穩定性，還特別在兩根第二液壓杆之間的中間位置設置了一根支撐螺杆，通過調節支撐螺杆上的緊固螺母來將支撐螺杆上的支撐筒向上頂，以便與槍鑽安裝座接觸並支撐，此處採用螺杆螺母形式的手動調節，而不採用再設置一根相同的第二液壓杆的原因是，避免液壓杆的高壓強直接與槍鑽安裝座發生衝撞，損壞兩根第二液壓杆與槍鑽安裝底座底部的鉸接結構。在使用時，可在兩第二液壓杆伸縮高度差確定，槍鑽安裝高度和傾斜度確定時，將支撐筒向上頂並根據需要微微降低兩第二液壓杆的高度，使槍鑽安裝底座和槍鑽的重量主要傳遞給支撐螺杆，以保護上述鉸接結構。該槍鑽模塊可以作為獨立的刀具(鑽頭)靈活地安裝在相應設備上，只需將第二液壓杆和螺杆安裝在相應設備的合適位置處即可，可對所需要加工孔的零件進行快速匹配加工，其模塊化設計通用性強。

由此可見，本實用新型結構簡單、製作方便，成本低廉，機動靈活性強，可任意增加鑽頭(槍鑽模塊)個數，並設置各不相同的鑽頭位置角度，尤其適用於多孔位的長軸零件的鑽孔加工。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型俯視圖。

圖3為本實用新型的左視圖。

圖4為本實用新型的右視圖。

圖5為本實用新型的前視圖。

圖6和圖7為設有擋板的夾具的結構示意圖。

圖8為圖6中II處放大視圖。

圖9為圖6中I處放大視圖。

圖10為槍鑽模塊的結構示意圖。

圖11為設有槍鑽的槍鑽安裝座的結構示意圖。

圖12為設有槍鑽的槍鑽夾具結構示意圖。

圖13為槍鑽夾具中的螺杆、滑套和螺杆安裝座的安裝結構示意圖。

圖14為圖13所示結構的側視圖。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1—5所示，一種多孔長軸的鑽孔專用設備，包括機座1和設於機座1上的用於裝夾長軸2用的夾具3和用於在長軸2上鑽孔的槍鑽模塊4。

如圖6—9所示，所述夾具3包括支撐架5，所述支撐架5包括左右對稱設置的一對呈直角狀的L型鋼板501，L型鋼板501的兩直角板之間設有呈直角三角形狀的筋板502，兩L型鋼板501的豎直板之間固定地夾有支板6，支板6的頂端設有呈等腰梯形狀的缺口601，長軸2的端部安裝於該缺口601內，在缺口601的一側分別設有擋板7，位於長軸2兩端的夾具3的缺口601一側還設有用於頂住長軸2端面的擋板7，所述擋板7內貫穿地設有可頂住長軸2端面的調節螺栓12。所述缺口601的開口正上方設有可與缺口601底部相平行的壓板8，所述壓板8為Z字形板的上水平板，Z字形板的下水平板的中間位置與固定於支板6上的鉸接軸10鉸接，所述下水平板的末端與豎直設置的第一液壓杆11的頂端鉸接，所述第一液壓杆11的液壓缸固定於支板6後側。

如圖10—12所示，所述槍鑽模塊4包括槍鑽12、安裝槍鑽12的槍鑽安裝座13和第二液壓杆16，所述第二液壓杆16設有兩根，兩第二液壓杆16位於所述夾具安裝座13中心線(夾具12的軸線)的正下方，每根第二液壓杆16的頂端均與所述夾具安裝座13的底部鉸接，在兩第二液壓杆16之間的中間位置豎直設有支撐螺杆17，支撐螺杆17上擰有緊固螺母18，緊固螺母18上方的支撐螺杆17上活動地套有支撐筒19，支撐筒19的頂端固定有與夾具12的軸線相垂直並與夾具安裝座13相平行的支撐軸20。所述槍鑽安裝座13包括用於夾緊槍鑽12的槍鑽夾具14和滑座15。所述槍鑽夾具14包括夾具底座1401和設置在夾具底座1401上的尾座1402和夾套，所述夾套包括互相組合後可形成一個圓形的夾孔的上卡座1403和下卡座1404；所述尾座1402的圓弧凹槽與槍鑽12尾端的圓弧凸起1201相配合，將該圓弧凸起1201咬緊，槍鑽12鑽頭端的頸部1202被所述上卡座1403和下卡座1404夾緊，從而將槍鑽12裝夾固定且其槍柄1203朝上。所述滑座15包括滑座底板1501和設置在滑座底板1501上的滑枕1503，所述滑枕1503上設有可沿其自由滑動的滑塊1504，滑塊1504上固定有所述夾具底座1401，所述夾具底座1401的一端與第三液壓杆1502相連。所述夾具3均設於機座1上的其中一側，所有夾具3的缺口601均在同一水平直線上，從而將長軸2夾緊；所述槍鑽模塊4分列長軸2的兩側，且每個槍鑽模塊4的鑽頭均指向長軸2。

進一步地，所述缺口601設置在夾塊600上，所述夾塊600為一頂端設有所述缺口601的方形鋼板，在缺口601的底部設有沉頭螺孔60101和銷孔60102，所述夾塊600與支板6的頂端採用銷定位和螺栓連接固定。由於缺口601經常與工件接觸擠壓，屬於易損件；又因為其形狀結構精度關係著長軸2的裝夾定位精度，因此需要經常檢修維護，此處特將該缺口601設置在一個單獨的夾塊600上，並通過銷定位確保工裝的結構位置精度，螺栓實現快拆的連接固定，提升可靠性和使用壽命。

進一步地，所述Z字形板的下水平板的中間位置的兩側分別連有一塊連接板9，兩塊連接板9的上端分別與所述下水平板的兩側錐銷901聯接，下端分別套在所述鉸接軸10的兩端並與鉸接軸10的兩端通過楔鍵1001聯接。採用兩塊連接板9通過錐銷901和楔鍵1001來實現Z字形板與鉸接軸10的鉸接，其力學性能更加穩定，由於此處的鉸接軸10配合第一液壓杆11是作為槓桿原理中的支點使用，其力學穩定性必須要好，否則容易出現壓板8無法壓牢長軸2的情況，將嚴重影響夾具3的裝夾性能。

進一步地，所述壓板8的底面與長軸2相接的一面設有緩衝橡膠墊801，所述缺口601內嵌有等腰梯形狀的橡膠墊塊604，以免裝夾時劃傷長軸2的表面，同時具有緩衝減振，避免長軸2打滑轉動，保持裝夾平穩牢靠。

進一步地，所述L型鋼板501與支板6之間採用螺栓聯接，且其螺栓孔均為豎直設置的條形孔50101。以便調節支板6的高度位置，從而調節工件的裝夾高度。

進一步地，所述第二液壓杆16上設有凹陷的刻度1601，相應刻度1601處雷射雕刻有刻度值。由於兩根第二液壓杆16均與槍鑽1安裝底座13底部鉸接，因此，通過調節兩液壓杆的伸縮長度差可以實現安裝底座13的安裝傾斜度，以使鑽頭對準長軸2的不同位置，鑽出不同位置處的孔；此處採用凹陷的刻度1601和相應刻度值是為了便於確認安裝底座13的安裝傾斜角，其角度值為兩液壓伸縮杆的高度差值與兩液壓杆間距之比的反正切值。

進一步地，兩L型鋼板501的前側面上均設有相互對稱的刻度線602，在兩L型鋼板501之間的支板6的外側面上設有指示箭頭603；調節支板6在兩L型鋼板501之間移動時，所述指示箭頭603的箭頭方向可與兩L型鋼板501上的相對稱的相應刻度線602共線。這樣設計是為了利用上述條形孔50101搭配螺栓調節支板6時，使支板6準確地在豎直方向升降，以保證用於裝夾的缺口601的設置位置準確；因為在調節時，可以根據指示箭頭603與兩L型鋼板501上的相對稱的一組刻度線602是否共線來確定支板6準確地在豎直方向升降。

進一步地，如圖13—14所示，所述夾具底座1401上設有螺杆安裝座1406，所述螺杆安裝座1406為兩側貫通的中空的長方體結構，其兩端設有滾動軸承；螺杆1405的一端依次穿過兩端的滾動軸承，另一端固定焊接有六角螺母，從而將螺杆1405可自由轉動地設於螺杆安裝座1406內部，螺杆1405的螺紋伸出螺杆安裝座1406兩側的貫通孔而與罩在螺杆安裝座1406上的滑套1407螺紋聯接，帶動滑套1407往復移動。此處設置的螺杆安裝座1406中空結構可以很完美地將螺杆1405安裝在槍鑽1夾具上，通過擰動焊死的六角螺母來手工調節槍鑽1靠近或者遠離長軸2，且螺杆1405與帶螺紋的滑套1407相配合，本身具有微調功能，使調節精度更高。

進一步地，所述滑套1407的兩側對稱設有螺紋沉孔1408，止動螺栓(圖中未示出)擰入該螺紋沉孔1408內而將螺杆1405徑向頂死，在所述止動螺栓的擰入端面內嵌有一個伸出其端面的圓柱狀橡膠墊(圖中未示出)。避免槍鑽1被調節到位後，在鑽孔時由於螺紋之間配合的間隙過大或者是鑽孔力度過大造成槍鑽1晃動，甚至螺杆1405滑絲，採用止動螺栓頂緊螺杆1405防止螺杆1405輕微轉動的同時由將螺杆1405與滑套1407更加緊密地連為一體，從而防止槍鑽晃動；此外，在圓柱狀橡膠墊可緊密地將螺杆1405的螺紋包裹，更加有效地防止螺杆1405轉動。

進一步地，所述夾套的朝鑽頭的一端還設有鑽套1409，該鑽套1409採用進熱處理後的鋼材加工而成，硬度高、耐磨性強，所述鑽套1409與所述下卡座1404連為一體，且鑽套1409與設有圓弧凹槽的卡座1404同軸，以便在安裝好槍鑽1後，鑽頭能直接伸入鑽套1409內，在鑽頭鑽孔時起到導向和防止鑽頭偏擺的重要作用。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。