CN101716690A - 一种倒立式深孔钻 - Google Patents

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尹建贺
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Abstract

本发明涉及一种倒立式深孔钻,包括钻头、夹具和钻具动力机构,所述钻头倒立安装在主轴头上,所述夹具位于钻头上方,主轴头装在轴套中,轴套固定在立柱座上。所述钻头为单刃钻,在钻头中心有一冷却孔,可利用高压油对钻头进行冷却。所述夹具通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上,夹具可沿丝杆上下运动。本发明采用钻头倒立的方式,工件在上,要钻的孔面朝下,钻孔时钻头只转动,不移动,工件从上往下移动,钻孔过程中的铁屑会因自重自动从钻头的刃槽中下落排出,减少工件、铁屑和钻头三者之间的磨损,有利于热量的散发、提高钻头的使用寿命、提高加工精度。

Description

一种倒立式深孔钻
所属技术领域
[0001] 本发明涉及一种机械钻孔设备,具体涉及一种深孔钻。
背景技术
[0002] 工件上孔的加工是机械加工中最常用的加工工序之一,随着各种现代化工业的快
速发展,需加工的孔的形式越来越多,特别是深孔的加工越来越引其人们的关注。
[0003] 但深孔的加工一直采用分级钻,需要更换刀具比较麻烦;另外越到深处,径向分力
越大,钻头的摆动越大,孔越钻越偏;再者铁屑排不出,工件、铁屑和钻头之间的磨损越来越
大,热量越来越大又散不出,钻头易磨损或断裂,寿命短,同时加工质量得不到保证,且操作
复杂,生产效率低。
发明内容
[0004] 为了克服深孔加工铁屑排不出,工件、铁屑和钻头之间的磨损大,钻头易磨损或断 裂,寿命短,加工质量得不到保证,生产效率低等不足,本发明提供一种倒立式深孔钻,解决 了上述深孔加工难题。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案是:一种倒立式深孔钻,包括钻头、夹具和钻 具动力机构,所述钻头倒立安装在主轴头上,所述夹具位于钻头上方,主轴头装在轴套中, 轴套固定在立柱座上。所述钻头为单刃钻,在钻头中心有一冷却孔,可利用高压油对钻头进 行冷却。所述夹具两侧设限位块,限位块卡在导轨上,使夹具平稳地在导轨上下运动。夹具 通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上,丝杆由电机驱动,使夹具沿丝杆上下运动。丝 杆螺母传动机构固定在立柱上,立柱固定在立柱座上。夹具上设有导向套和汽缸,汽缸活塞 端一顶尖固接。为提高加工精度,确保质量,本发明可采用程序自动控制钻头的转速和钻孔 的深度。在一台深孔钻上可设置两个相同的工位,同时可对两个工件进行钻孔,以提高工作 效率。
[0006] 钻具动力机构包括设在电机座上的主轴电机、电机皮带轮和主轴皮带轮;电机座 固定在立柱座上。所述主轴电机通过三角皮带驱动主轴头。 [0007] 本发明工件的装夹方式为:
[0008] 将工件从上往下套入固定在夹具上的导向套内,工件上端由汽缸活塞运动带动顶
尖从上往下顶住,工件装夹在夹具上,左侧用可调螺钉顶紧。钻孔时钻头只转动不移动,由
主轴电机通过三角皮带带动主轴头转动来实现的。钻孔时工件由上往下移动,由电动机带
动丝杆转动带动螺母移动带动夹具移动来实现的。本发明在钻孔时工件在上,孔面朝下,钻
具在下,钻头朝上,钻孔时钻头只转动,不移动,工件从上往下移动。铁屑在自重的作用下会
沿着钻头的螺旋槽自动排出。
[0009] 本发明的有益效果:
[0010] 由于倒立式钻孔,工件在上,孔朝下,钻头采用单刃钻,钻孔过程中的铁屑会因自 重自动从钻头的螺旋槽中下落排出,同时在钻头中心有一小冷却孔,利用高压油对钻头进行冷却;减少工件、铁屑和钻头三者之间的磨损,有利于热量的散发,有利于提高钻头的使 用寿命,提高加工精度,更重要的是可加工深孔,本发明钻孔的深度可达500mm,由于丝杆螺 母传动的精度高,本发明钻孔深度误差可控制在0. 005mm范围内。
附图说明
[0011] 下面结合附图对本发明做进一步说明。 [0012] 图1为本发明的主视图; [0013] 图2为A-A剖面图; [0014] 图3为B-B剖视图; [0015] 图4为钻头部位剖面图。
[0016] 图中:1、底脚2、电机座3、主轴电机4、立柱座5、立柱6、电机7、丝杆螺母传动 机构8、汽缸9、围框10、工具架11、顶尖12、工件13、导向套14、夹具15、钻头16、轴 套17、主轴头18、主轴皮带轮19、平键20、三角皮带21、平键22、电机皮带轮,23、排屑 机构,24、导轨,25、限位块,26、键,27、冷却孔,28、刃槽。
具体实施方式
[0017] 参见图1-4,底脚1是整个深孔钻的支脚,在其上方用螺栓固定有立柱座4、电机座 2,电机座2固定主轴电机3,在立柱座4上固定有立柱5,立柱座4通过螺栓与轴套16固 定。主轴头17装在轴套16中。钻头15倒立安装在主轴头17上。钻头15采用单刃钻,便 于排屑。立柱5的主要作用是固定电机6和可使夹具14上下移动的丝杠螺母传动机构7。 主轴头17固定、夹紧钻头15并带动其旋转。主轴头17中设有冷却钻头的油道,油道与钻 头15的冷却孔27相连通,高压冷却油经冷却孔27进入并沿刃槽28流出,带走高速旋转的 钻头所产生的热量。夹具14位于钻头15上方,通过螺母安装在丝杆螺母传动机构7的丝 杆上,夹具14两侧设限位块25,可使夹具14卡在导轨24上定向平稳滑移,导轨24上设键 26。丝杆由电机6驱动,丝杆螺母传动机构固定在立柱5上,立柱5固定在立柱座4上。 [0018] 本发明中驱动主轴头17转动的方式有多种,如本例中所述主轴电机3通过电机皮 带轮22、主轴皮带轮18和三角皮带20驱动主轴头17。主轴电机3也可经变速机构直接驱 动主轴头17。主轴电机可采用高速伺服电机实现钻头的高速转动,达到工件表面的高的精 度。高速伺服电机转速为6500转,通过减速可使主轴头获得不同的转速,可加工不同的材 料,如钢、铸铁、铝合金等,且工件的表面粗糙度可达0. 1-0. 2um,高于衍磨的水平。一台深孔 钻上可设置单工位,也可设置相同的双工位(如本例),以提高工作效率。 [0019] 本发明工件的装夹过程是:
[0020] 将工件12从上往下套入事先固定在夹具14上的导向套13内,工件上端通过控制 汽缸8的活塞向下运动带动顶尖11从上往下顶住工件,工件左侧用可调螺钉顶紧。 [0021] 本发明钻孔时,工件12的上下移动,由电动机6带动丝杆螺母传动机构7带动 夹具移动来实现的(工件装夹在夹具上),最在钻孔深度可达500mm,深度误差可控制在 0. 005mm范围内。
[0022] 本发明钻头15的转动是通过下列传动实现的:主轴电机3、平键21、电机皮带轮 22、三角皮带20、主轴皮带轮18、平键19、主轴头17。钻孔过程中的铁屑会因自重自动从钻头的刃槽28中下落经排屑机构23排出。主轴电机3可采用高速伺服电机,通过减速可使 主轴获得不同的转速,以便加工不同的材料,如钢、铸铁、铝合金等,且工件的表面粗糙度可 达0. 1-0. 2um.

Claims (5)

  1. 一种倒立式深孔钻,包括钻头(15)、夹具(14)和钻具动力机构,其特征在于:所述钻头(15)倒立安装在主轴头(17)上,所述夹具(14)位于钻头(15)上方,主轴头(17)装在轴套(16)中,轴套(16)固定在立柱座(4)上,主轴头(17)由所述钻具动力机构带动。
  2. 2. 根据权利要求l所述的倒立式深孔钻,其特征在于所述钻头(15)为单刃钻,在钻头中心设有冷却孔(27)。
  3. 3. 根据权利要求1或2所述的倒立式深孔钻,其特征在于所述夹具(14)两侧设限位块(25),限位块(25)卡在导轨(24)上;夹具(14)通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上,丝杆由电机(6)驱动,丝杆螺母传动机构固定在立柱(5)上,立柱(5)固定在立柱座(4)上。
  4. 4. 根据权利要求1所述的倒立式深孔钻,其特征在于所述钻具动力机构包括设在电机座(2)上的主轴电机(3)、电机皮带轮(22)和主轴皮带轮(18);所述主轴电机(3)通过三角皮带(20)驱动主轴头(17);所述电机座(2)固定在立柱座(4)上。
  5. 5. 根据权利要求4所述的倒立式深孔钻,其特征在于所述主轴电机(3)为高速伺服电机。
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C06 Publication
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Open date: 20100602

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)