CN103978243B - 一种孔加工机床及一种高硬度材料的偏心孔加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种孔加工机床及一种高硬度材料的偏心孔加工方法,本发明孔加工机床,包括床身、钻杆、驱动钻杆转动的动力装置和工件定位装置,所述的床身的中部设有工作台,工件定位装置和钻杆位于工作台的前后两侧,工作台上设有多组双滚轮支撑装置。本发明高硬度材料的偏心孔加工方法采用前述的孔加工机床。本发明机床通过钻杆进给加工孔,高硬度材料的偏心孔加工时,由于所需要加工的孔的中心不在工件回转中心上,所以整个加工过程工件需要处在静止状态,本发孔加工机床能满足这个要求,从而适于高硬度工件的偏心孔的加工。本发明加工方法能够对工件进行精确定位,从而使得工件的加工精度高,成品质量好。

Description

一种孔加工机床及一种高硬度材料的偏心孔加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种孔加工机床,本发明还涉及一种高硬度材料的偏心孔加工方法。
背景技术
[0002]目前,随着制造业对材料的要求越来越高,尤其是热作模具钢的大量应用,使材料在整体淬火后达到较高的强度、硬度,延长了机械设备的使用时间。但是,因为整体淬火后的材料硬度高,增加了相应的加工难度,尤其是该材料在整体淬火后的小孔径深孔加工就成了难中之重,国内多数制造厂加工此类的小孔均采用专用机床在整体淬火前进行加工。如此一来,所加工孔的位置精度、尺寸精度都无法保证,甚至会出现在进行整体淬火热处理时工件因应力集中造成的报废现象,而普通的深孔钻镗床因为机床本身结构、工装、刀具等限制,仅能加工硬度较低,孔在工件中心的回转件。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种适于加工高硬度材料的偏心孔的孔加工机床,本发明还提供一种采用前述孔加工机床的高硬度材料的偏心孔加工方法。
[0004]为了解决上述技术问题,本发明孔加工机床,包括床身、钻杆、驱动钻杆转动的动力装置和工件定位装置,所述的床身的中部设有工作台,工件定位装置和钻杆位于工作台的前后两侧,工作台上设有多组双滚轮支撑装置,双滚轮支撑装置包括左右两个用于支撑在工件的左右两侧的滚轮,工作台的前后两端各设有两个工件位置调节装置,工件位置调节装置包括第一调节杆、第二调节杆和连接框,第一调节杆的一端插在连接框一侧边框中,第一调节杆上位于其所在边框的两侧均设有与第一调节杆螺纹连接的第一调节螺母,第一调节杆的另一端设有与第一调节杆垂直的定位销,第二调节杆的一端插在连接框的另一侧边框中,第二调节杆上位于其所在边框的两侧均设有与第二调节杆螺纹连接的第二调节螺母,第二调节杆的另一端与工作台铰接连接,第一调节杆和第二调节杆在一条直线上。
[0005]为了使工件定位更精确,所述的床身上设有与钻杆同轴的定位主轴,所述的工件定位装置为找正定位装置,找正定位装置包括连接盘、导向盖和定位杆,定位杆包括依次连接成一体的第一导向柱、连接台、第二导向柱和销轴,第一导向柱为圆柱,第二导向柱为两侧带有切削平台的圆柱,连接盘固定在定位主轴上,连接盘上设有二级阶梯孔,导向盖与连接盘上的大孔所在的一端固定连接,导向盖上设有导向孔,定位杆活动插接在连接盘和导向盖中,第一导向柱与连接盘的小孔相配合,第二导向柱与导向盖的导向孔相配合,连接台与连接盘的大孔螺纹连接,第二导向柱部分伸出导向盖之外,连接盘的小孔、导向盖的导向孔、销轴和定位主轴四者同轴。
[0006]为了提高机床工作的稳定性,所述的床身上设有钻杆支撑架,钻杆支撑架包括外套、中套、内套和支座,外套固定在支座上,中套固定在外套内,内套通过轴承转动设置在中套中,钻杆穿插在内套中。在钻孔时,因材料硬度高,并且需要比较高的尺寸精度,所以要求钻头在加工时必须进行高速旋转,来达到一个比较高的线速度,如果使用普通的支撑套,会因为高转速带来强烈的震动,并且使钻杆与支撑套之间因为摩擦而产生高温,造成支撑套与钻杆抱死现象,采用轴承支撑套可有效降低震动和摩擦,使加工过程始终处于一个比较稳定的过程。
[0007]为了使定位销在第一调节杆上可靠固定,所述的定位销通过连接块和背紧螺母固定在第一调节杆上,定位销固定在连接块上,连接块套在第一调节杆上,第一调节杆上设有挡在连接块外的轴肩,背紧螺母与第一调节杆螺纹连接,背紧螺母和轴肩分处在连接块的两侧。
[0008]本发明高硬度材料的偏心孔加工方法,工件为圆柱形工件,工件的前后端面上设有多个排列在同一个圆周上的引孔,引孔深度小于工件长度的1/100,工件前后端面上的引孔--对应,采用前述的孔加工机床按如下步骤加工:(I)粗定位:将工件放在工作台上的双滚轮支撑装置上,使滚轮支撑在工件的外圆的左右两侧上,调节双滚轮之间的间距,使工件上最低的引孔与找正定位装置的销轴大体同轴;(2)精确定位:用扳手咬住找正定位装置的第二导向柱,旋转扳手,使销轴向前伸入到工件上最低的引孔中,销轴使工件自动微调位置,使销轴所在的引孔与钻杆同轴;(3)锁紧工件:保持工件不动,将四个工件位置调节装置的定位销插在工件前后两端各两个不即将钻孔的引孔中,将工件锁紧;(4)钻孔:驱动钻杆钻孔,使工件上与钻杆同轴的两个引孔相通,退出钻杆,完成一个偏心孔钻孔;(5)调整工件位置:用扳手使找正定位装置的销轴退出工件,调节工件位置调节装置的长度,使与钻完的偏心孔相邻的引孔与找正定位装置的销轴大体同轴,当需要钻定位销所处的孔时,将定位销改插到另外的引孔中;(6)依次重复步骤(2)(3)(4)钻下一个偏心孔;(7)依次重复步骤
(5)(6)钻完所有的偏心孔。
[0009]本发明的有益效果是:本发明机床设置有工件定位装置和工件位置调节装置,在钻孔时能将工件固定在工作台上,通过钻杆进给加工孔,高硬度材料的偏心孔加工时,由于所需要加工的孔的中心不在工件回转中心上,所以整个加工过程工件需要处在静止状态,本发孔加工机床能满足这个要求,从而适于高硬度工件的偏心孔的加工。本发明加工方法能够对工件进行精确定位,从而使得工件的加工精度高,成品质量好。并且本发明加工方法对工件采用特别的位置调整方式,使得工件位置调整省力、省时且准确。使得整体加工速度快。
附图说明
[0010]图1为本发明的结构示意图;
[0011 ]图2为本发明钻杆支撑架的结构示意放大图;
[0012]图3为本发明的工件位置调节装置的结构示意放大图;
[0013]图4为本发明的找正定位装置的结构示意放大图;
[0014]图5为工件锁紧状态的结构示意放大图;
[0015] 图中:1、定位主轴,2、找正定位装置,3、工件位置调节装置,4、工件,5、开式中心架,6、钻杆,7、钻杆支撑架,8、动力装置,9、床身,10、工作台;2-1、第一导向柱,2-2、连接台,
2-3、连接盘,2-4、第二导向柱,2-5、导向盖,2-6、销轴;3-1、背紧螺母,3_2、定位销,3-3、连接块,3-4、第一调节杆,3-5、第一调节螺母,3-6、连接框,3-7、第二调节螺母,3-8、第二调节杆;4-1、引孔;7-1、外套,7-2、中套,7-3、内套,7-4、轴承,7-5、支座。
具体实施方式
[0016]如图1所示的一种孔加工机床,包括床身9、钻杆6、驱动钻杆转动的动力装置8和工件定位装置,床身9的中部设有工作台10,工件定位装置和钻杆6位于工作台10的前后两侧,工作台10上设有两组双滚轮支撑装置,双滚轮支撑装置包括左右两个用于支撑在工件4的左右两侧的滚轮,工作台10的前后两端各设有两个工件位置调节装置3,双滚轮支撑装置即为现有机床常用的开式中心架5。
[0017]如图3所示,工件位置调节装置3包括第一调节杆3-4、第二调节杆3-8和连接框3-6,第一调节杆3-4的一端插在连接框3-6—侧边框中,第一调节杆3-4上位于其所在边框的两侧均设有与第一调节杆3-4螺纹连接的第一调节螺母3-5,第一调节杆3-4的另一端设有与第一调节杆3-4垂直的定位销3-2,定位销3-2通过连接块3-3和背紧螺母3-1固定在第一调节杆3-4上,定位销3-2固定在连接块3-3上,连接块3-3套在第一调节杆3-4上,第一调节杆3-4上设有挡在连接块3-3外的轴肩,背紧螺母3-1与第一调节杆3-4螺纹连接,背紧螺母
3-1和轴肩分处在连接块3-3的两侧,从而将连接块3-3固定在第一调节杆3-4上。第二调节杆3-8的一端插在连接框3-6的另一侧边框中,第二调节杆3-8上位于其所在边框的两侧均设有与第二调节杆3-8螺纹连接的第二调节螺母3-7,第二调节杆3-8的另一端与工作台10铰接连接,第一调节杆3-4和第二调节杆3-8在一条直线上。
[0018]床身9上设有与钻杆6同轴的定位主轴I,工件定位装置为找正定位装置2,如图4所示,找正定位装置2包括连接盘2-3、导向盖2-5和定位杆,定位杆包括依次连接成一体的第一导向柱2-1、连接台2-2、第二导向柱2-4和销轴2-6,第一导向柱2-1为圆柱,第二导向柱2-4为两侧带有切削平台的圆柱,连接盘2-3固定在定位主轴I上,连接盘2-3上设有二级阶梯孔,导向盖2-5与连接盘2-3上的大孔所在的一端固定连接,导向盖2-5上设有导向孔,定位杆活动插接在连接盘2-3和导向盖2-5中,第一导向柱2-1与连接盘2-3的小孔相配合,第二导向柱2-4与导向盖2-5的导向孔相配合,连接台2-2与连接盘2-3的大孔螺纹连接,第二导向柱2-4部分伸出导向盖2-5之外,连接盘2-3的小孔、导向盖2-5的导向孔、销轴2-6和定位主轴I四者同轴。
[0019]床身9上设有钻杆支撑架7,如图2所示,钻杆支撑架7包括外套7-1、中套7-2、内套7-3和支座7-5,外套7-1固定在支座7-5上,中套7_2固定在外套7_1内,内套7_3通过轴承7_4转动设置在中套7-2中,钻杆6穿插在内套7-3中。
[0020] 前述孔加工机床适于加工偏心孔,工件4为圆柱形工件,工件4的前后端面上设有多个排列在同一个圆周上的引孔4-1,引孔4-1深度小于工件4长度的1/100,工件4前后端面上的引孔4-1--对应,具体加工方法包括如下步骤:(I)粗定位:将工件4放在工作台10上的双滚轮支撑装置上,使滚轮支撑在工件4的外圆的左右两侧上,调节双滚轮之间的间距,使工件4上最低的引孔与找正定位装置2的销轴2-6大体同轴;(2)精确定位:用扳手咬住找正定位装置的第二导向柱2-4,旋转扳手,使销轴2-6向前伸入到工件4上最低的引孔4-1中,销轴2-6使工件4自动微调位置,使销轴2-6所在的引孔4-1与钻杆6同轴;(3)锁紧工件4:保持工件4不动,将四个工件位置调节装置3的定位销3-2插在工件4前后两端各两个不即将钻孔的引孔4-1中,将工件4锁紧,如图5所示;(4)钻孔:驱动钻杆6钻孔,使工件4上与钻杆6同轴的两个引孔4-1相通,退出钻杆,完成一个偏心孔钻孔;(5)调整工件位置:用扳手使找正定位装置2的销轴2-6退出工件4,调节工件位置调节装置3的长度,使与钻完的偏心孔相邻的引孔4-1与找正定位装置2的销轴2-6大体同轴,当需要钻定位销3-2所处的孔时,将定位销3-2改插到另外的引孔4-1中;(6)依次重复步骤(2)(3)(4)钻下一个偏心孔;(7)依次重复步骤(5 ) (6 )钻完所有的偏心孔。

Claims (5)

1.一种孔加工机床,包括床身、钻杆、驱动钻杆转动的动力装置和工件定位装置,其特征在于:所述的床身的中部设有工作台,工件定位装置和钻杆位于工作台的前后两侧,工作台上设有多组双滚轮支撑装置,双滚轮支撑装置包括左右两个用于支撑在工件的左右两侧的滚轮,工作台的前后两端各设有两个工件位置调节装置,工件位置调节装置包括第一调节杆、第二调节杆和连接框,第一调节杆的一端插在连接框一侧边框中,第一调节杆上位于其所在边框的两侧均设有与第一调节杆螺纹连接的第一调节螺母,第一调节杆的另一端设有与第一调节杆垂直的定位销,第二调节杆的一端插在连接框的另一侧边框中,第二调节杆上位于其所在边框的两侧均设有与第二调节杆螺纹连接的第二调节螺母,第二调节杆的另一端与工作台铰接连接,第一调节杆和第二调节杆在一条直线上。
2.根据权利要求1所述的孔加工机床,其特征在于:所述的床身上设有与钻杆同轴的定位主轴,所述的工件定位装置为找正定位装置,找正定位装置包括连接盘、导向盖和定位杆,定位杆包括依次连接成一体的第一导向柱、连接台、第二导向柱和销轴,第一导向柱为圆柱,第二导向柱为两侧带有切削平台的圆柱,连接盘固定在定位主轴上,连接盘上设有二级阶梯孔,导向盖与连接盘上的大孔所在的一端固定连接,导向盖上设有导向孔,定位杆活动插接在连接盘和导向盖中,第一导向柱与连接盘的小孔相配合,第二导向柱与导向盖的导向孔相配合,连接台与连接盘的大孔螺纹连接,第二导向柱部分伸出导向盖之外,连接盘的小孔、导向盖的导向孔、销轴和定位主轴四者同轴。
3.根据权利要求2所述的孔加工机床,其特征在于:所述的床身上设有钻杆支撑架,钻杆支撑架包括外套、中套、内套和支座,外套固定在支座上,中套固定在外套内,内套通过轴承转动设置在中套中,钻杆穿插在内套中。
4.根据权利要求3所述的孔加工机床,其特征在于:所述的定位销通过连接块和背紧螺母固定在第一调节杆上,定位销固定在连接块上,连接块套在第一调节杆上,第一调节杆上设有挡在连接块外的轴肩,背紧螺母与第一调节杆螺纹连接,背紧螺母和轴肩分处在连接块的两侧。
5.一种高硬度材料的偏心孔加工方法,工件为圆柱形工件,工件的前后端面上设有多个排列在同一个圆周上的引孔,引孔深度小于工件长度的1/100,工件前后端面上的引孔一一对应,其特征在于:采用如权利要求2、3或4所述的孔加工机床按如下步骤加工:(I)粗定位:将工件放在工作台上的双滚轮支撑装置上,使滚轮支撑在工件的外圆的左右两侧上,调节双滚轮之间的间距,使工件上最低的引孔与找正定位装置的销轴大体同轴;(2)精确定位:用扳手咬住找正定位装置的第二导向柱,旋转扳手,使销轴向前伸入到工件上最低的引孔中,销轴使工件自动微调位置,使销轴所在的引孔与钻杆同轴;(3)锁紧工件:保持工件不动,将四个工件位置调节装置的定位销插在工件前后两端各两个不即将钻孔的引孔中,将工件锁紧;(4)钻孔:驱动钻杆钻孔,使工件上与钻杆同轴的两个引孔相通,退出钻杆,完成一个偏心孔钻孔;(5)调整工件位置:用扳手使找正定位装置的销轴退出工件,调节工件位置调节装置的长度,使与钻完的偏心孔相邻的引孔与找正定位装置的销轴大体同轴,当需要钻定位销所处的孔时,将定位销改插到另外的引孔中;(6)依次重复步骤(2)(3)(4)钻下一个偏心孔;(7)依次重复步骤(5)(6)钻完所有的偏心孔。
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