CN103600424B - 砂芯排气孔钻具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂芯排气孔钻具。该钻具包括：机架，其具有机械外接口；固定钻机组件，其包括：固定钻机和固定电机支架；移位钻机组件，其包括：移位钻机和移位电机支架，以及驱动移位钻机的移位组件，移位组件包括：滑架、滑枕、直线轨道、丝杆螺母组件和伺服电机，伺服电机驱动丝杆螺母组件，丝杆螺母组件将转动转化为滑架的轴向移动，以此来带动移位钻机移动以调整固定钻机和移位钻机的钻头间距。该钻具通过集成多套钻机，且多套钻机的钻头间距能够调节，能够通过一次进给实现多个砂芯排气孔的同时加工，并适应类似砂芯结构仅距离不一致砂芯排气孔的加工，提高了钻排气孔效率。

Description

砂芯排气孔钻具

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及一种砂芯排气孔钻具。

背景技术

在铸造一些具有复杂腔体的零件时，需要用到砂芯。砂芯由粘结剂经过工艺方法把砂料粘结成型，粘结剂在高温铁水作用下燃烧产生气体，这些气体如果残留在铸件型腔的铁水中，铸件将出现气孔缺陷。为顺利地把气体排到铸件型腔外，在砂芯上做出排气通道是有效的工艺解决方案，而用钻孔的方式在砂芯上钻孔是形成砂芯排气通道最常用的方法。

但复杂腔体铸件砂芯排气孔的数量很多，采用普通钻单一孔的钻具只能一次钻一孔，需要多次进给钻孔才能完成砂芯排气孔的加工，钻排气孔效率低，往往会成为生产线的瓶颈。

另外，对于大批量生产的铸造生产线来说，生产多个品种类似铸件是常见的情况。而类似铸件有类似的砂芯结构，即有类似的砂芯排气孔，仅是钻孔的距离不一致，尽管采用复杂的专用钻机可设计成一次钻多个孔甚至钻完全部的孔，但其调整钻孔的距离以变换产品状态时难度大、操作复杂。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，具备多套钻机、通过一次进给能够实现多个砂芯排气孔的同时加工；且多套钻机的钻头间距能够调节、以适应类似砂芯结构仅距离不一致的砂芯排气孔加工，钻排气孔效率高的砂芯排气孔钻具。

为达到上述目的，根据本发明提供了一种砂芯排气孔钻具，包括：

机架，其具有机械外接口；

固定钻机组件，其包括：固定钻机和固定电机支架，固定钻机保持其钻头竖直向下通过所述固定电机支架安装到机架上；

移位钻机组件，其包括：移位钻机和移位电机支架，以及驱动移位钻机的移位组件，移位钻机保持其钻头竖直向下安装到所述移位电机支架上，移位组件包括：滑架、滑枕、直线轨道、丝杆螺母组件和伺服电机，其中，直线轨道布设在机架上表面，滑枕可滑动的套接在直线轨道上，滑架固定到滑枕上，移位电机支架夹设在滑架与滑枕之间，伺服电机驱动丝杆螺母组件，丝杆螺母组件将转动转化为滑架的轴向移动，以此来带动移位钻机移动以调整固定钻机和移位钻机的钻头间距。

上述技术方案中，固定电机支架截面为Z形，其上端横支固定在机架上，固定钻机保持其钻头竖直向下的安装在固定电机支架下端横支上。

上述技术方案中，移位电机支架截面为Z形，移位钻机保持其钻头竖直向下的安装在移位电机支架下端横支上。

上述技术方案中，机架前端为U形，两组固定钻机组件及移位钻机组件分别布设在U形机架两分支外侧。

上述技术方案中，直线轨道为两条，通过螺钉平行布设在机架的U形钻机架的两个分支上表面，滑架横跨在机架的U形钻机架的两个分支间，两端分别通过螺钉固定到滑枕上，丝杆螺母组件通过连接套连接到滑架中部，以同时驱动两组所述移位钻机组件。

上述技术方案中，伺服电机具有电控外接口。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该砂芯排气孔钻具结构简单合理，通过集成多套钻机，且多套钻机的钻头间距能够调节，能够通过一次进给实现多个砂芯排气孔的同时加工，并适应类似砂芯结构仅距离不一致砂芯排气孔的加工，提高了钻排气孔效率和应用的广泛性。

附图说明

图1为本发明的砂芯排气孔钻具的主视结构示意图；

图2为图1的A-A方向的局部剖视结构示意图；

图3为图1的B向局部结构示意图；

图4为本发明的砂芯排气孔钻具的仰视结构示意图；

图5为本发明的砂芯排气孔钻具的侧视结构示意图；

附图标记说明：

1-机架，11-机械外接口，21-固定钻机，22-固定电机支架，31-移位钻机，32-移位电机支架，33-滑架，34-滑枕，35-直线轨道，36-丝杆螺母组件，37-伺服电机，38-连接套，39-电控外接口。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。

本发明的砂芯排气孔钻具结构简单合理，通过集成多套钻机，且多套钻机的钻头间距能够调节，能够通过一次进给实现多个砂芯排气孔的同时加工，并适应类似砂芯结构仅距离不一致砂芯排气孔的加工，提高了钻排气孔效率和应用的广泛性。

以下详细的描述通过举例但非限制的方式说明了本公开，应该明白的是本公开的各种方面可被单独的实现或者与其他方面结合的实现。本说明书清楚的使本领域的技术人员能够制造并使用我们相信为新的且非显而易见的改进，描述了若干实施例、变通方法、变型、备选方案以及系统应用，包括当前被认为是执行本说明书中描述的发明原理的最好模式。当描述元件或特征和/或实施例时，冠以“一”“一个”“该”和“所述”旨在表示具有元件或特征中的一个或多个。术语“包括”“包含”和“具有”旨在为包括性的，并表示在那些具体描述的元件或特征以外还具有额外的元件或特征。

如图1所示(箭头代表移位钻机移动方向)，该砂芯排气孔钻具的具体结构包括：机架1，以及布设在机架1上的固定钻机组件和移位钻机组件，机架1具有固定钻机组件和移位钻机组件各部分构件的安装位置和机械外接口。移位钻机组件的钻机能够相对固定钻机组件的钻机移动，以调整钻头的间距，来适应类似砂芯结构仅距离不一致砂芯排气孔的加工，提高了钻排气孔效率和应用的广泛性。

机架1包括：U形钻机架和移位组件架，两组移位钻机组件及固定钻机组件分别安装在U形钻机架的两侧(每组分别包括固定钻机组件和能够相对固定钻机组件移动调整钻头间距的移位钻机组件)，移位组件架用于安装驱动移位钻机组件的钻机移动的移位组件。机架1还设置有机械外接口11，用于将该砂芯排气孔钻具安装到专机上且由专机控制，专机定位固定砂芯后操纵该砂芯排气孔钻具进刀。

固定钻机组件包括：固定钻机21和固定电机支架22，固定电机支架22截面为Z形，上端横支固定在机架1的U形钻机架外端(两个固定电机支架22分别布设在U形钻机架的两个分支外端)。固定钻机21保持其钻头竖直向下的安装在固定电机支架22下端横支上。

移位钻机组件包括：移位钻机31和移位电机支架32，以及驱动移位钻机31的移位组件，移位电机支架32截面为Z形，移位钻机31保持其钻头竖直向下的安装在移位电机支架32下端横支上，并位于固定钻机21内侧。移位组件包括：滑架33、滑枕34、直线轨道35、丝杆螺母组件36和伺服电机37，其中，丝杆螺母组件36通过连接套38与滑架33连接。直线轨道35为两条，通过螺钉平行布设在机架1的U形钻机架的两个分支上表面，滑枕34可滑动的套接在直线轨道35上，滑架33横跨在机架1的U形钻机架的两个分支间，两端分别通过螺钉固定到滑枕34上，而移位电机支架32上端横支夹设在滑架33与滑枕34之间，使得移位组件通过滑架33同时移动位于机架1的U形钻机架的两个分支上的移位钻机31。伺服电机37驱动丝杆螺母组件36，丝杆螺母组件36将转动转化为滑架33的轴向移动，以此来带动移位钻机31移动以调整固定钻机21和移位钻机31的钻头间距。伺服电机37具有电控外接口39，与控制系统连接以操纵伺服电机37的工作。

首先，将该砂芯排气孔钻具通过机械外接口11安装到专机上且由专机控制，专机定位固定砂芯后操纵该砂芯排气孔钻具进刀；并通过电控外接口39与专机控制系统连接以操纵伺服电机37的完成固定钻机21和移位钻机31钻头间距的调整。在专机(或机器人)的控制系统内编好每一种砂芯每一次钻孔的孔距坐标、进刀量等参数的程序，由其操纵该砂芯排气孔钻具进刀。各品种砂芯需要钻孔的位置在程序中预置，当钻某个品种砂芯的排气孔时，程序控制伺服电机37和丝杆螺母组件36驱动滑架使移位钻机31到达设定位置实施钻孔。机器人或专机发出控制本装置的指令，使钻头每次进刀可钻出两个孔，孔距是一致的也可以是不一致的。

当需要变换待加工砂芯的品种时，砂芯移动到钻孔位置后，专机(或机器人)通过读取砂芯的特征(或专用编码)确认砂芯品种，再调用预置程序进行钻孔。在配置机器人或专机的高端生产线，变换生产品种状态时不用人工更换任何钻孔工装和程序。

综上，该砂芯排气孔钻具结构简单合理，通过集成多套钻机，且多套钻机的钻头间距能够调节，能够通过一次进给实现多个砂芯排气孔的同时加工，并适应类似砂芯结构仅距离不一致砂芯排气孔的加工，提高了钻排气孔效率和应用的广泛性。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种砂芯排气孔钻具，其特征在于，包括：

机架，其具有机械外接口；

固定钻机组件，其包括：固定钻机和固定电机支架，所述固定钻机保持其钻头竖直向下通过所述固定电机支架安装到所述机架上；

移位钻机组件，其包括：移位钻机和移位电机支架，以及驱动所述移位钻机的移位组件，所述移位钻机保持其钻头竖直向下安装到所述移位电机支架上，所述移位组件包括：滑架、滑枕、直线轨道、丝杆螺母组件和伺服电机，其中，所述直线轨道布设在机架上表面，所述滑枕可滑动的套接在直线轨道上，所述滑架固定到滑枕上，所述移位电机支架夹设在滑架与滑枕之间，所述伺服电机驱动丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件将转动转化为滑架的轴向移动，以此来带动所述移位钻机移动以调整固定钻机和移位钻机的钻头间距。

2.根据权利要求1所述的砂芯排气孔钻具，其特征在于：所述固定电机支架截面为Z形，其上端横支固定在机架上，所述固定钻机保持其钻头竖直向下的安装在所述固定电机支架下端横支上。

3.根据权利要求1所述的砂芯排气孔钻具，其特征在于：所述移位电机支架截面为Z形，所述移位钻机保持其钻头竖直向下的安装在所述移位电机支架下端横支上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的砂芯排气孔钻具，其特征在于：所述机架前端为U形，两组所述固定钻机组件及移位钻机组件分别布设在所述U形机架两分支外侧。

5.根据权利要求4所述的砂芯排气孔钻具，其特征在于：所述直线轨道为两条，通过螺钉平行布设在机架的U形钻机架的两个分支上表面，所述滑架横跨在机架的U形钻机架的两个分支间，两端分别通过螺钉固定到滑枕上，所述丝杆螺母组件通过连接套连接到所述滑架中部，以同时驱动两组所述移位钻机组件。

6.根据权利要求1所述的砂芯排气孔钻具，其特征在于：所述伺服电机具有电控外接口。