CN103934692B - 螺纹孔钻孔攻丝机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹孔钻孔攻丝机，包括机架，机架顶部设有直线导轨，直线导轨上安装有直线轴承，直线轴承顶部连接有联接钢板，联接钢板上安装有单相双速电机，单相双速电机的输出轴上安装有加长刀夹，加长刀夹的前端安装有钻削攻丝复合刀具；单相双速电机的输出轴通过齿轮传动机构连接有差动螺旋机构，差动螺旋机构设置在所述机架上并用于驱动所述联接钢板。本发明在加工过程无须人工手持钻具控制钻孔、攻丝，从而避免了以往人工操作带来的质量波动，提高了加工质量。本发明仅需一个电机就可以为同时为钻孔攻丝和进给提供动力，从而节省了一个电机；解决了钻孔、攻丝时的后座力问题，使工作过程更加稳定，从而提高了钻孔和攻丝的质量。

Description

螺纹孔钻孔攻丝机

技术领域

本发明涉及钻孔攻丝设备，尤其涉及到客车座椅安装螺纹孔专用钻孔攻丝机。

背景技术

目前，汽车客车座椅安装的位置随客户要求而不同，需要及时调整，因此，无法在安装车厢两侧钢板时，需要在钢板上预留螺纹孔。因此，绝大多数客车座椅安装螺纹孔的加工，是在车厢安装成型后，根据用户要求，现场划线，人工用手动电动工具先加工孔，再攻丝。由于，该孔距离车厢底部较近，工作空间小，无法用尺寸大的设备，也难以使用钻削攻丝复合刀具，只能人工弯腰后钻孔，再攻丝。工人在钻孔时弯腰幅度很大，而且，每辆车上座椅安装螺纹孔的数量有时多达几十个，孔径相对也较大，一般是M8，这就造成工人劳动强度大，加工过程中容易疲劳，加工效率很低。人工手持钻具等工具进行钻孔、攻丝，加工质量有好有坏，工人疲劳后加工质量更加没有。

现有技术中，需要一个钻孔电机为钻孔提供动力，但是钻孔电机不能够带动钻孔装置实现进给运动，还需要一个进给电机来带动钻孔装置完成进给动作。

现有技术中，人工钻孔、攻丝时，钻具等还会将后座力传递给操作者，后座力使操作者不能稳定作业，从而降低了钻孔和攻丝的质量。

目前，市场上缺少能够减轻工人劳动强度、提高加工效率和加工质量且成本较低的螺纹孔钻孔攻丝机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减轻工人劳动强度、仅需一个电机即可同时为钻孔攻丝和进给提供动力、提高加工效率和加工质量且成本较低的螺纹孔钻孔攻丝机。

为实现上述目的，本发明的螺纹孔钻孔攻丝机包括机架，机架顶部设有直线导轨，直线导轨上安装有直线轴承，直线轴承顶部连接有联接钢板，联接钢板上安装有单相双速电机，单相双速电机的输出轴上安装有加长刀夹，加长刀夹的前端安装有钻削攻丝复合刀具；单相双速电机的输出轴通过齿轮传动机构连接有差动螺旋机构，差动螺旋机构设置在所述机架上并用于驱动所述联接钢板。

所述机架上设有前支座和后支座；所述差动螺旋机构包括双头螺杆和驱动螺母，双头螺杆的前端螺纹部分与前支座螺纹连接，双头螺杆的后端螺纹部分与所述驱动螺母螺纹连接，双头螺杆后端螺纹部分的螺距小于其前端螺纹部分的螺距；

驱动螺母穿过所述后支座并与后支座滑动配合；联接钢板向下固定连接有驱动支架，驱动支架的竖板上设有通孔，双头螺杆穿过所述通孔并与通孔壁间隙配合；所述驱动螺母的前端与所述驱动支架的竖板固定连接；所述前支座后方的双头螺杆上安装有差动驱动齿轮；

所述单相双速电机的输出轴上安装有进给主动齿轮，进给主动齿轮啮合连接有传动齿轮，传动齿轮安装在与单相双速电机壳体固定连接的安装板上；传动齿轮与所述差动驱动齿轮相啮合，所述差动驱动齿轮的轮径大于所述进给主动齿轮的轮径；

所述进给主动齿轮、传动齿轮和差动驱动齿轮组成所述齿轮传动机构。

所述机架底部设有电磁铁。

所述机架后端底部铰接有脚踏板。

所述单相双速电机的壳体向上连接有便携手柄。

直线导轨处的机架上由前至后设有三个限位开关，所述直线轴承底部连接有压块，钻削结束时压块位于顶压第一个限位开关的位置，攻丝结束时压块位于顶压第二个限位开关的位置，钻削攻丝复合刀具后退离开加工位置时压块位于顶压第三个限位开关的位置；各限位开关均与一电控装置信号连接，电控装置与所述单相双速电机控制连接。

所述机架底部设有空腔，所述电磁铁设在所述空腔内；所述电磁铁的前后两端分别通过压紧螺栓与机架相连。

所述电控装置为PLC或单片机或集成电路。

本发明在加工过程无须人工手持钻具控制钻孔、攻丝，从而避免了以往人工操作带来的质量波动，提高了加工质量。本发明仅需一个电机就可以为同时为钻孔攻丝和进给提供动力，从而节省了一个电机（进给电机）。

本发明解决了钻孔、攻丝时的后座力问题，使工作过程更加稳定，从而提高了钻孔和攻丝的质量。

加工过程中，工人只需要操作开关、并脚踏脚踏板，在加工过程中不需要弯着腰手持钻具操作，相比以往劳动强度大大减小，而且孔加工质量和稳定程度大幅提高。另外，本发明结构简单，成本较低，便于制造和使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是差动螺旋机构的结构示意图；

图3是图1中A处的放大图。

具体实施方式

本发明中，以钻削攻丝复合刀具的钻进方向为前向，反向为后向。

如图1和图2所示，本发明的螺纹孔钻孔攻丝机包括机架10，机架10顶部设有直线导轨9，直线导轨9上间隔安装有两个直线轴承8，两个直线轴承8顶部连接有联接钢板7，联接钢板7上安装有单相双速微型调速电机6，单相双速电机6的输出轴上安装有加长刀夹2，加长刀夹2的前端安装有钻削攻丝复合刀具1；单相双速电机6的输出轴通过齿轮传动机构连接有差动螺旋机构，差动螺旋机构设置在所述机架10上并用于驱动所述联接钢板7。

所述机架10上设有前支座14和后支座18；所述差动螺旋机构包括双头螺杆13和驱动螺母19，双头螺杆13的前端螺纹部分与前支座14螺纹连接，双头螺杆13的后端螺纹部分与所述驱动螺母19螺纹连接，双头螺杆13后端螺纹部分的螺距小于其前端螺纹部分的螺距。

驱动螺母19穿过所述后支座18并与后支座18滑动配合；联接钢板7向下固定连接有驱动支架17，驱动支架17的竖板上设有通孔，双头螺杆13穿过所述通孔并与通孔壁间隙配合；所述驱动螺母19的前端与所述驱动支架17的竖板固定连接；所述前支座14后方的双头螺杆13上安装有差动驱动齿轮15，差动驱动齿轮15与双头螺杆13通过锥销16连接在一起。

所述单相双速电机6的输出轴上安装有进给主动齿轮3，进给主动齿轮3啮合连接有传动齿轮4，传动齿轮4安装在与单相双速电机6的壳体固定连接的安装板21上；传动齿轮4与所述差动驱动齿轮15相啮合，所述差动驱动齿轮15的轮径大于所述进给主动齿轮3的轮径；

所述进给主动齿轮3、传动齿轮4和差动驱动齿轮15组成所述齿轮传动机构。

所述机架10底部设有电磁铁12。所述机架10后端底部铰接有脚踏板11。所述单相双速电机6的壳体向上连接有便携手柄5。

直线导轨9处的机架10上由前至后设有三个限位开关20，钻削结束时压块22位于顶压第一个限位开关20的位置，攻丝结束时压块22位于顶压第二个限位开关20的位置，钻削攻丝复合刀具1后退离开加工位置时压块22位于顶压第三个限位开关20的位置。

各限位开关20均与一电控装置信号连接，电控装置与所述单相双速电机6控制连接。电控装置为现有技术，图未示。电控装置可以是PLC，也可以是单片机或集成电路。

所述机架10底部设有空腔23，所述电磁铁12设在所述空腔23内；所述电磁铁12的前后两端分别通过两个压紧螺栓24与机架10相连。这样的设置，当需要调节钻孔高度时，可以松开电磁铁12前后两端的四个压紧螺栓24，调节好电磁铁12与机架10的相对高度后，再拧紧所述四个压紧螺栓24，将电磁铁12与机架10相固定。

所述钻削攻丝复合刀具1、直线轴承8、单相双速电机6、加长刀夹2、电磁铁12等均为现有技术，其具体结构不再详述。

本发明的螺纹孔钻孔攻丝机具有如下特点：

1.采用差动螺旋机构实现把高速旋转运动的主传动转变成低速的直线进给运动；

2.采用齿轮传动机构实现将主传动动力减速传递给进给机构（齿轮传动机构、差动螺旋机构、驱动支架17和联接钢板7等组成进给机构）；

3.使用钻削攻丝复合刀具1，从而把钻孔攻丝两个工作步骤一次完成，提高了效率；

4.脚踏板11的设置，在打孔工作时，可以放下脚踏板11，用脚踩下，使得机器工作时更稳定。

使用时，单相双速电机6提供钻削加工动力，其输出轴上直接安装加长刀夹2，加长刀夹2前端安装钻削攻丝复合刀具1，电机转动直接带动刀具旋转，形成主切削运动。电机输出轴上安装的主动齿轮通过与其相啮合的传动齿轮4带动差动驱动齿轮15转动。由于差动驱动齿轮15的轮径大于所述进给主动齿轮的轮径，因此齿轮传动机构实现进给机构的第一级减速。

差动驱动齿轮15带动双头螺杆13转动。由于双头螺杆13后端螺纹部分的螺距小于其前端螺纹部分的螺距，因此驱动螺母19就以比双头螺杆13更低的速度做轴向运动，从而实现进给机构的第二次减速。驱动螺母19通过驱动支架17和联接钢板7带动单相双速电机6运动实现进给运动，单相双速电机6带动钻削攻丝复合刀具1实现进给运动。通过所述两次减速，使得钻孔攻丝加工的进给速度与主运动速度匹配，得到合理的切削速度。

导轨旁的机架10上安装的三个限位开关20，分别在开始进给钻削、开始攻丝、工作结束且工作台（联接钢板7）倒退到位时给出信号，电控装置根据三个限位开关20的信号控制电机转速和正反转。打孔工作时，放下脚踏板11，用脚踩下，使得机器工作时更稳定。当然，打孔工作时，还要打开电磁铁12，使电磁铁12牢固地吸在车辆的底板上。电磁铁12和脚踏板11起到双重定位作用，保证工作时本发明的螺纹孔钻孔攻丝机更加牢靠地固定于车辆底板上，从而解决以往难以解决的后座力问题，提高钻孔和攻丝的质量。

本发明的螺纹孔钻孔攻丝机的使用方法是：手提本发明的便携手柄5，把机器安放在事先已经画好线的打孔位置，然后调节电磁铁12与机架10的相对高度。

高度调节方法是：根据不同的钻孔高度，松动支架两侧的四个压紧螺栓24，调节好电磁铁12与机架10的相对高度后，前后左右移动适应机器水平面方向的位置。高度和水平位置调整好后，再拧紧所述四个压紧螺栓24，将电磁铁12与机架10相固定，完成电磁铁12（磁性底座）上下位置微调的动作，使本发明能够适应不同的钻孔高度。上述调整动作，由于一般一辆车上座椅安装孔高度基本一致，所以对于同种车辆只需调整一次。

位置调整好后打开电磁铁12，形成机器与汽车车厢内底板的磁力吸合固定。打开电机开关，电机开始以高速旋转，这时进给方向也有轴向移动。直到钻削结束，联接钢板7的直线轴承8压下第一个限位开关20，电控装置收到第一个限位开关20的信号后通知电机低速旋转，开始攻丝；攻丝结束直线轴承8压下第二个限位开关20，电控装置收到第二个限位开关20的信号后通知电机低速倒转，实现联接钢板7后退。钻削攻丝复合刀具1随联接钢板7后退离开加工位置，直到压下第三个限位开关20，电控装置收到第三个限位开关20的信号后通知电机停机。关闭电磁铁12后，操作人员手提便携手柄5，将本发明的螺纹孔钻孔攻丝机移动到其他工作点，完成一个座椅安装螺纹孔专用钻孔与攻丝。整个加工过程中，工人只需要操作开关、并脚踏脚踏板11，在加工过程中不需要弯着腰手持钻具操作，相比以往劳动强度大大减小，而且孔加工质量和稳定程度大幅提高。

Claims (8)

1.螺纹孔钻孔攻丝机，包括机架，其特征在于：机架顶部设有直线导轨，直线导轨上安装有直线轴承，直线轴承顶部连接有联接钢板，联接钢板上安装有单相双速电机，单相双速电机的输出轴上安装有加长刀夹，加长刀夹的前端安装有钻削攻丝复合刀具；单相双速电机的输出轴通过齿轮传动机构连接有差动螺旋机构，差动螺旋机构设置在所述机架上并用于驱动所述联接钢板。

2.根据权利要求1所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述机架上设有前支座和后支座；

所述差动螺旋机构包括双头螺杆和驱动螺母，双头螺杆的前端螺纹部分与前支座螺纹连接，双头螺杆的后端螺纹部分与所述驱动螺母螺纹连接，双头螺杆后端螺纹部分的螺距小于其前端螺纹部分的螺距；

驱动螺母穿过所述后支座并与后支座滑动配合；联接钢板向下固定连接有驱动支架，驱动支架的竖板上设有通孔，双头螺杆穿过所述通孔并与通孔壁间隙配合；所述驱动螺母的前端与所述驱动支架的竖板固定连接；所述前支座后方的双头螺杆上安装有差动驱动齿轮；

所述单相双速电机的输出轴上安装有进给主动齿轮，进给主动齿轮啮合连接有传动齿轮，传动齿轮安装在与单相双速电机壳体固定连接的安装板上；传动齿轮与所述差动驱动齿轮相啮合，所述差动驱动齿轮的轮径大于所述进给主动齿轮的轮径；

所述进给主动齿轮、传动齿轮和差动驱动齿轮组成所述齿轮传动机构。

3.根据权利要求1或2所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述机架底部设有电磁铁。

4.根据权利要求1或2所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述机架后端底部铰接有脚踏板。

5.根据权利要求1或2所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述单相双速电机的壳体向上连接有便携手柄。

6.根据权利要求1或2所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：直线导轨处的机架上由前至后设有三个限位开关，所述直线轴承底部连接有压块，

钻削结束时压块位于顶压第一个限位开关的位置，攻丝结束时压块位于顶压第二个限位开关的位置，钻削攻丝复合刀具后退离开加工位置时压块位于顶压第三个限位开关的位置；

各限位开关均与一电控装置信号连接，电控装置与所述单相双速电机控制连接。

7.根据权利要求3所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述机架底部设有空腔，所述电磁铁设在所述空腔内；所述电磁铁的前后两端分别通过压紧螺栓与机架相连。

8.根据权利要求6所述的螺纹孔钻孔攻丝机，其特征在于：所述电控装置为PLC或单片机或集成电路。