同心多環均布孔鑽削裝置的製作方法

2023-12-04 07:30:31

專利名稱：同心多環均布孔鑽削裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工技術領域，具體的說是一種用於鑽削加工同心多環均布孔盤類零件的機械裝置。
背景技術：
目前，在機械零件的生產中，周邊孔的加工一般用普通鑽床進行鑽削加工，而孔的位置需要通過劃線、使用鑽模或者數控編程點窩等方式確定，以致工藝路線較長，影響生產進度，生產成本增加。另外，普通鑽床一次只能鑽削一個孔，對多孔類零件的加工，需要加工 完成一個孔後，再加工另一個孔，效率十分低下。尤其是同心多環均布孔盤類零件，不只孔的數量多，而且對各個孔有較高的位置度要求，甚至，同一工件不同環上的均布孔之間以及不同工件上的均布孔之間還有相互位置要求，採用普通鑽床加工，不僅加工效率太低，而且由於多次鑽削造成尺寸誤差及位置度誤差都太大，使得各工件之間裝配困難，不能滿足生產、裝配的需要。為解決普通鑽床一次只能加工一個孔、效率太低的問題，中國專利CN201350514Y公開了一種可多孔同時加工的鑽床，包括架體、電機主軸、轉接盤、主動軸、從動軸、主動齒輪、從動齒輪、鑽頭、夾具，其特徵是主動軸同時帶動四個從動軸轉動，電機主軸帶動四個鑽頭同時工作，是一種能同時加工四個孔的多孔鑽床。這種鑽床一次加工四個孔，提高了效率，但是鑽頭位置是工具機設計決定的，鑽頭的徑向位置不可調，只能加工某種特定零件，不具有通用性。還有一些多孔鑽削裝置大都以立式鑽床為母體，鑽床主軸帶動自行設計的專用裝置及鑽頭旋轉加工多孔零件，這種裝置受到工具機本身加工範圍的限制，無法實現對大尺寸工件的加工。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種能夠通過一次裝夾實現零件的多孔同時鑽削的同心多環均布孔鑽削裝置，並在此基礎上提高鑽孔的位置精度和尺寸精度。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是—種同心多環均布孔鑽削裝置，包括搖臂鑽床，所述搖臂鑽床的主軸箱的下面設置有豎向的導向機構，導向機構的下面連接電磁分度機構，電磁分度機構的下面連接用於調整鑽頭徑向位置的鑽盤機構，鑽盤機構下面安裝有鑽軸機構，所述鑽軸機構包括由液壓裝置驅動的位於鑽盤機構中心用於安裝中心軸的中間軸和均布在鑽盤機構下面用於安裝鑽頭的多個輸出軸；所述搖臂鑽床的工具機主軸通過一輸入軸分別連接導向機構和驅動鑽軸機構的液壓裝置。本實用新型的進一步改進在於所述導向機構包括固定設置在主軸箱下面的外導向套，外導向套內設置一通過鍵塊限位並與外導向套軸向滑動配合的內套，所述輸入軸的一端連接在工具機主軸上，所述內套通過兩組軸承A設置在輸入軸上。[0009]本實用新型的進一步改進在於所述電磁分度機構包括套裝在輸入軸外面的用於旋轉分度的分度盤，在導向機構的內套內安裝有拉緊或鬆開分度盤的電磁鐵，所述內套的外圓周上刻有用於分度的刻度線。本實用新型的進一步改進在於所述鑽盤機構包括固定連接在分度盤下面的鑽盤，鑽盤內設置有一對相互嚙合的軸交角為90°的小錐齒輪和大錐齒輪；所述小錐齒輪的尾部設置有用於插入扳手的四方孔；所述大錐齒輪下面設置有阿基米德螺旋線，鑽盤的下面等分設置有徑嚮導向槽，所述導向槽內設置與阿基米德螺旋線滑動連接的定位塊；所述鑽盤內還設置有驅動鑽軸機構的液壓裝置，所述液壓裝置包括與輸入軸連接並將輸入軸的旋轉運動轉變為液壓傳動的變量泵以及與變量泵連接 的兩位三通電磁閥，兩位三通電磁閥的輸出端與鑽軸機構連接。本實用新型的進一步改進在於所述鑽軸機構包括固定連接在定位塊上的與兩位三通電磁閥的一個輸出端連通的擺線馬達A以及固定連接在鑽盤中心與兩位三通電磁閥的另一個輸出端連通的擺線馬達B，所述擺線馬達A的動力輸出端通過聯軸套與安裝鑽頭的輸出軸連接，所述擺線馬達B的動力輸出端通過聯軸套與安裝中心軸的中間軸連接。本實用新型的進一步改進在於所述擺線馬達A的下面固定設置一法蘭套A，法蘭套A通過兩組軸承B與輸出軸連接，法蘭套A下面安裝有壓住軸承B的法蘭對板A。本實用新型的進一步改進在於所述擺線馬達B的下面固定設置一法蘭套B，法蘭套B通過兩組軸承C與中間軸連接，法蘭套B下面安裝有壓住軸承C的法蘭對板B。由於採用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步是本實用新型的同心多環均布孔鑽削裝置，以搖臂鑽床為母體，通過安裝在搖臂鑽床的主軸箱下面的導向機構、電磁分度機構、鑽盤機構以及鑽軸機構，實現對大尺寸多環均布孔零件的加工。本實用新型通過鑽軸機構的中心軸進行零件的找正，免去了鑽模工裝，減少了劃線找正工序或數控編程點窩找正工序；機電液一體化的設計思路，以及採用阿基米德螺旋線機構，可以一次裝夾加工不同中心距上的均布孔，使得所鑽孔的位置更精確，鑽孔操作更方便；本實用新型中的鑽盤上可設置不同數目均分槽，以方便加工不同孔數的工件，使得本實用新型的加工實用性、通用性更強。導向機構的內套通過鍵塊與外導向套滑動配合，內套的上下移動帶動與之連接的電磁分度機構、鑽盤機構和鑽軸機構與工具機主軸同步運動，從而實現在零件加工前根據零件的高度以及鑽頭的長短及時調整鑽頭高度的目的。電磁分度機構的電磁鐵安裝在內套內，電磁鐵通電後產生的磁力可以將分度盤與帶有刻度線的內套緊固在一起；電磁鐵斷電後磁力消失，分度盤與內套鬆開，可以旋轉分度盤以分度。鑽盤機構的小錐齒輪的尾部設置有四方孔，可以插入扳手擰動小錐齒輪，進而轉動大錐齒輪。大錐齒輪通過下面的阿基米德螺旋線帶動與之連接的定位塊以及安裝在定位塊上的鑽軸機構，沿著鑽盤的徑嚮導向槽，同時等距徑向移動，調整鑽軸機構上安裝的鑽頭與工具機主軸中心線之間距離，以鑽削工件不同半徑上的若干均布孔。依據工件同一中心圓上均布孔的數量，可以做成帶有不同等分徑嚮導向槽的多種鑽盤，以適應不同零件的需要。另外，鑽盤機構的變量泵以及兩位三通電磁閥能夠將工具機主軸的旋轉運動轉換為液壓傳動並分多路傳遞給多個鑽頭，實現多孔同時鑽削，生產效率大為提高。[0019]鑽軸機構的擺線馬達將兩位三通電磁閥分成多路的液壓傳動還原成機械傳動，並以多路輸出給多個輸出軸，進而驅動多個鑽頭同時工作。擺線馬達通過聯軸套與輸出軸連接，輸出軸上安裝鑽頭，即可實現鑽削，而位於鑽盤中心的中間軸上還可以安裝中心軸，將磁力表吸附在中心軸上，即可實現工件的找正。

圖I為本實用新型的總體結構示意圖；圖2為導向機構結構示意圖；圖3為電磁分度機構結構示意圖；圖4為鑽盤機構結構示意圖；·[0024]圖5為定位塊上的鑽軸機構結構示意圖；圖6為鑽盤中心的鑽軸機構結構示意圖；圖7為本實用新型及工作過程加工出的零件示意圖；其中，I、輸出軸，2-1、擺線馬達A，2-2、擺線馬達B，3、小錐齒輪，4、兩位三通電磁閥，5、變量泵，6、內套，7、外導向套，8、主軸箱，9、工具機主軸，10、輸入軸，11、電磁鐵，12、分度盤，13、鑽盤，14、中心軸，15、大錐齒輪，16、鑽頭，17、磁力表，18、軸承蓋A，19、軸承A，20、鍵塊，21、定位塊，22、軸承B，23-1、法蘭套A，23_2、法蘭套B，24_1、法蘭對板A，24_2、法蘭對板B，25、中間軸，26、軸承C。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明如圖I所示，本實用新型的同心多環均布孔鑽削裝置，是以搖臂鑽床為母體、安裝在搖臂鑽床的主軸箱8下面的工具機附加裝置，該裝置包括從主軸箱8依次向下設置的導向機構、電磁分度機構、鑽盤機構、鑽軸機構四個部分。導向機構用於連接本裝置到搖臂鑽床，並能使裝置軸向移動。導向機構豎向設置在主軸箱8的下面，包括輸入軸10、外導向套7以及內套6，輸入軸10通過莫氏錐度與工具機主軸9連接，將工具機的動力傳遞給輸入軸10。外導向套7固定設置在主軸箱8的下面，內套6設置在外導向套7的孔內，外導向套7與內套6之間設置有鍵塊20，內套6通過鍵塊20與外導向套7滑動配合。外導向套7和內套6將工具機主軸9和輸入軸10套裝在中心。內套6的盲孔內、輸入軸10的臺階兩側分別設置有上、下兩組軸承A19，其中盲孔口部的軸承A19的外邊還設置有軸承蓋A18。當工具機主軸9帶動輸入軸10軸向移動時，內套6通過鍵塊20與外導向套7軸向滑動，在加工零件時，可以根據工件的高度以及鑽頭16的長短，相應調整鑽頭16的高度。電磁分度機構用於分度。電磁分度機構設置在導向機構的下面，包括分度盤12和電磁鐵11，電磁分度機構通過分度盤12與導向機構的內套6連接，分度盤12設置在內套6下面，與內套6大小相應，分度盤12用於旋轉角度以分度，內套6的外圓周上刻有刻度線，用於指示分度盤12旋轉角度的大小。電磁鐵11安裝在導向機構的內套6內，用於拉緊或鬆開分度盤12,即電磁鐵11通電時產生的磁力可以將分度盤12與內套6緊固在一起；電磁鐵11斷電後磁力消失，分度盤12與內套6鬆開，此時可通過旋轉分度盤12實現鑽孔位置的調整。鑽盤機構用於調整鑽頭16徑向位置。鑽盤機構設置在電磁分度機構的下面，包括鑽盤13、小錐齒輪3和大錐齒輪15，鑽盤13與電磁分度機構的分度盤12固定連接。小錐齒輪3和大錐齒輪15相互嚙合，軸交角為90°，小錐齒輪3和大錐齒輪15套裝在鑽盤13的內，小錐齒輪3的尾部設置有四方孔，用於插入扳手。大錐齒輪15的下面設置有阿基米德螺旋線，鑽盤13的下面等分設置有徑嚮導向槽，徑嚮導向槽內設置有定位塊21，定位塊21的上端面也設置有阿基米德螺旋線，大錐齒輪15與定位塊21通過阿基米德螺旋線嚙合。當用扳手擰動小錐齒輪3 時，小錐齒輪3驅動與之嚙合的大錐齒輪15，大錐齒輪15通過阿基米德螺旋線驅動定位塊21沿鑽盤13的徑嚮導向槽同時等距徑向移動，定位塊21的同時等距徑向移動會帶動整個鑽軸機構同時等距徑向移動，從而實現各個鑽頭16在工件不同半徑上鑽孔。另外，本實用新型鑽盤13上等分的徑嚮導向槽數量根據工件均布孔的數量進行設置，以適應不同零件的需要。本實施例的鑽盤13上設置有6個徑嚮導向槽。鑽盤13孔內還設置有驅動鑽軸機構的液壓裝置,液壓裝置包括變量泵5和兩位三通電磁閥4，輸入軸10通過聯軸器與變量泵5的輸入端連接，變量泵5的輸出端與兩位三通電磁閥4的輸入端連接。變量泵5將輸入軸10的旋轉運動轉變為液壓傳動，兩位三通電磁閥4將液壓油分兩路輸出，分別控制中心軸14和均布在鑽盤13下面的輸出軸I的旋轉。鑽軸機構安裝在鑽盤機構的下面。鑽軸機構設置成兩個部分，一部分設置在鑽盤13的半徑上，用於安裝鑽頭16，包括擺線馬達A2-1和輸出軸1，擺線馬達A2-1固定連接在定位塊21上，擺線馬達A2-1的輸入端與鑽盤機構的兩位三通電磁閥4的一個輸出端連接，擺線馬達A2-1的動力輸出端通過聯軸套與輸出軸I連接。鑽軸機構的另一部分設置在鑽盤13的中心位置，用於安裝中心軸14，包括擺線馬達B2-2和中間軸25，擺線馬達B2-2固定連接在鑽盤13上，擺線馬達B2-2的輸入端與鑽盤機構的兩位三通電磁閥4的另一個輸出端連接，擺線馬達B2-2的動力輸出端通過聯軸套與中間軸25連接。兩位三通電磁閥4通過兩個輸出端分別控制兩個油路，一個輸出端與定位塊21上的擺線馬達A2-1連接，當兩位三通電磁閥4通電時，油路與定位塊21上的擺線馬達A2-1連通，擺線馬達A2-1驅動輸出軸I旋轉，將鑽頭16裝入輸出軸I，即可實現多個鑽頭16同時鑽削。另一個輸出端與鑽盤13中心位置的擺線馬達B2-2連接，當兩位三通電磁閥4斷電時，油路和鑽盤13中心位置的擺線馬達B2-2連通，擺線馬達B2-2驅動鑽盤13中心位置的中間軸25旋轉，中間軸25可以安裝中心軸14。中心軸14用於找正工件，即當工作檯上裝夾有工件時，將磁力表17表座吸附在中心軸14外壁上，根據工件原有基準孔的大小及位置或者工件外圓，調整磁力表17表杆長度及角度，磁力表17的百分表頭壓在基準孔的內壁或者工件外圓上，旋轉中心軸14，根據磁力表17的百分表頭顯示的數值，調整搖臂鑽床主軸中心線位置直至找正工件。中間軸25也可以安裝鑽頭，用於鑽削工件的中心孔。擺線馬達A2-1的下面設置一法蘭套A23-1，法蘭套A23-1固定連接在擺線馬達A2-1上，並套裝在輸出軸I的外面，法蘭套A23-1孔內、輸出軸I臺階兩側分別設置兩組軸承B22，法蘭套A23-1下面設置有用於壓住軸承B22的法蘭對板A24-1，法蘭對板A24-1與法蘭套A23-1固定連接，可以實現輸出軸I的軸向定位，以保證鑽頭16鑽削時正常進給。擺線馬達B2-2的下面設置一法蘭套B23-2，法蘭套B23-2固定連接在擺線馬達B2-2上，並套裝在中間軸25的外面，法蘭套B23-2孔內、中間軸25臺階兩側分別設置兩組軸承C26，法蘭套B23-2下面設置有用於壓住軸承C26的法蘭對板B24-2，法蘭對板B24-2與法蘭套B23-2固定連接，可以實現中間軸25的軸向定位。本實用新型的工作過程如下所述第一步轉動搖臂鑽床的橫梁，使工具機主軸9離開工作檯，裝夾、緊定要加工的工件。第二步啟動工具機，鑽床主軸9帶動內套6沿外導向套7上下滑動，根據工件高度和鑽頭16的長度，相應調整本實用新型多環形均布孔鑽削裝置的高度。 第三步將中心軸14安裝在中間軸25上，磁力表17表座吸附在中心軸14外壁上，根據工件基準孔的大小及位置，調整表杆長度及角度，百分表頭壓在基準孔的內壁上。工具機主軸9帶動輸入軸10旋轉，輸入軸10通過聯軸套帶動變量泵5旋轉，液壓油通過變量泵5輸入兩位三通電磁閥4，液壓油從三通電磁閥4輸出並驅動擺線馬達B2-2旋轉，擺線馬達B2-2通過中間軸25驅動中心軸14旋轉。根據磁力表17顯示的數值，調整工具機主軸9的位置，以找正工件，然後鎖定工具機主軸9的位置。第四步用扳手通過四方孔手動轉動小錐齒輪3，小錐齒輪3驅動大錐齒輪15，大錐齒輪15下面的阿基米德螺旋線便可控制安裝在定位塊21上的各個鑽軸機構，沿著鑽盤13的徑嚮導向槽同時等距徑向移動，調整安裝在鑽軸機構上的鑽頭16與工具機主軸9之間的距離，以保證工件上均布孔的中心距尺寸。在本實施例中，設置有6個定位塊21，分別安裝在鑽盤13的6個徑嚮導向槽裡。當轉動小錐齒輪3時，6個定位塊21帶動6套鑽軸機構沿著鑽盤13的徑嚮導向槽同時等距徑向移動，調整6個均布鑽頭16所在中心圓直徑的大小。第五步調整好鑽頭16的徑向位置後，兩位三通電磁閥4通電，油路換向，液壓油流向各定位塊21上的擺線馬達A2-1，擺線馬達A2-1旋轉，驅動相應輸出軸I旋轉。將鑽頭16裝入輸出軸1，即可進行鑽削。本實施例在工件上鑽出6個均布孔。第六步鑽削完畢，電磁鐵11斷電,通過自重放鬆分度盤12，手動旋轉分度盤12，通過對應內套6上的角度刻線，調整需要鑽的孔與已經鑽孔之間的角度，然後電磁鐵11通電，電磁鐵11通過磁力拉緊分度盤12。本實施例中，分度盤12相對內套6逆時針旋轉30度角。第七步調整鑽盤13上的鑽頭數，重複上述第四步至第六步操作，直至完成工件所有孔的鑽削。本實施例中，間隔卸下3個鑽頭，調小剩餘3個鑽頭的中心圓尺寸，再鑽3個孔，完成本實施例對工件的加工。工件圖見圖7。
權利要求1.一種同心多環均布孔鑽削裝置，包括搖臂鑽床，其特徵在於所述搖臂鑽床的主軸箱(8)的下面設置有豎向的導向機構，導向機構的下面連接電磁分度機構，電磁分度機構的下面連接用於調整鑽頭(16)徑向位置的鑽盤機構，鑽盤機構下面安裝有鑽軸機構，所述鑽軸機構包括由液壓裝置驅動的位於鑽盤機構中心用於安裝中心軸(14)的中間軸(25)和均布在鑽盤機構下面用於安裝鑽頭(16)的多個輸出軸(I);所述搖臂鑽床的工具機主軸(9)通過一輸入軸(10)分別連接導向機構和驅動鑽軸機構的液壓裝置。
2.根據權利要求I所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述導向機構包括固定設置在主軸箱(8)下面的外導向套(7)，外導向套(7)內設置一通過鍵塊(20)限位並與外導向套(7 )軸向滑動配合的內套(6 )，所述輸入軸(10)的一端連接在工具機主軸(9 )上，所述內套(6 )通過兩組軸承A (19 )設置在輸入軸(10 )上。
3.根據權利要求2所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述電磁分度機構包括套裝在輸入軸(10 )外面的用於旋轉分度的分度盤(12 )，在導向機構的內套(6 )內安裝有拉緊或鬆開分度盤(12)的電磁鐵(11)，所述內套(6)的外圓周上刻有用於分度的刻度線。
4.根據權利要求3所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述鑽盤機構包括固定連接在分度盤(12)下面的鑽盤(13)，鑽盤(13)內設置有一對相互嚙合的軸交角為90°的小錐齒輪(3)和大錐齒輪(15);所述小錐齒輪(3)的尾部設置有用於插入扳手的四方孔；所述大錐齒輪(15)下面設置有阿基米德螺旋線，鑽盤(13)的下面等分設置有徑嚮導向槽，所述導向槽內設置與阿基米德螺旋線滑動連接的定位塊(21);所述鑽盤(13)內還設置有驅動鑽軸機構的液壓裝置，所述液壓裝置包括與輸入軸(10)連接並將輸入軸(10)的旋轉運動轉變為液壓傳動的變量泵(5)以及與變量泵(5)連接的兩位三通電磁閥(4)，兩位三通電磁閥(4)的輸出端與鑽軸機構連接。
5.根據權利要求4所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述鑽軸機構包括固定連接在定位塊(21)上的與兩位三通電磁閥(4)的一個輸出端連通的擺線馬達 A(2-1)以及固定連接在鑽盤(13)中心的與兩位三通電磁閥(4)的另一個輸出端連通的擺線馬達B (2-2);所述擺線馬達A (2-1)的動力輸出端通過聯軸套與安裝鑽頭(16)的輸出軸(I)連接，所述擺線馬達B (2-2)的動力輸出端通過聯軸套與安裝中心軸(14)的中間軸(25)連接。
6.根據權利要求5所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述擺線馬達A(2-1)的下面固定設置一法蘭套A (23-1)，法蘭套A (23-1)通過兩組軸承B (22)與輸出軸(I)連接，法蘭套A (23-1)下面安裝有壓住軸承B (22)的法蘭對板A (24_1)。
7.根據權利要求5所述的同心多環均布孔鑽削裝置，其特徵在於所述擺線馬達B(2-2)的下面固定設置一法蘭套B (23-2)，法蘭套B (23_2)通過兩組軸承C (26)與中間軸(25)連接，法蘭套B (23-2)下面安裝有壓住軸承C (26)的法蘭對板B (24_2)。
專利摘要本實用新型公開了一種同心多環均布孔鑽削裝置，屬於機械加工技術領域。包括搖臂鑽床，所述搖臂鑽床的主軸箱的下面設置有豎向的導向機構，導向機構的下面連接電磁分度機構，電磁分度機構的下面連接用於調整鑽頭徑向位置的鑽盤機構，鑽盤機構下面安裝有鑽軸機構，所述鑽軸機構包括由液壓裝置驅動的位於鑽盤機構中心用於安裝中心軸的中間軸和均布在鑽盤機構下面用於安裝鑽頭的多個輸出軸；所述搖臂鑽床的工具機主軸通過一輸入軸分別連接導向機構和驅動鑽軸機構的液壓裝置。本實用新型不但能夠通過一次裝夾實現大尺寸零件的多環孔同時鑽削，而且能夠通過阿基米德螺旋線機構的設置提高零件的位置精度和尺寸精度。
文檔編號B23B47/30GK202763112SQ20122048155
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者賈巍超, 張紅科, 徐翠英 申請人:石家莊煤礦機械有限責任公司