CN105269042A - 气体喷射干式钻孔系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航空结构件加工领域,特别涉及一种气体喷射干式钻孔系统,其包括:储存装置,所述储存装置内部储存油;压力源,用于输出有压力的气体;混合部,所述混合部连通所述储存装置和压力源,能够混合所述油和气体;钻头,所述钻头由单独的动力源驱动,并且内部设置有通道,该通道一端连通所述钻头底部,另一端连通所述混合部;本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种适用于航空结构件加工、钻孔效果更好、孔寿命更长的一种气体喷射干式钻孔系统。
Description
技术领域
本发明涉及航空结构件加工领域,特别涉及一种气体喷射干式钻孔系统。
背景技术
钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作;
对于传统的钻孔加工,一般来说,在钻孔时,要么钻工艺孔,为了方便以后工序的加工,要么钻装配孔,为了以后和其他部件的配合或者其他使用;
对于这两种情况,钻工艺孔时,对孔的要求很低,只需要大概保证孔的位置和孔径满足后续的加工即可,钻装配孔时,只需满足孔径的要求,以及孔的轴线的位置;
但是,在航空领域,由于航空结构件是需要用在高空中的,有高热量、高震动、高压强的环境,所以,不仅仅是满足孔径的要求,以及孔的轴线的位置就可以的;
传统的这种方式,加工出来只能保证装配,但是孔的内壁的平面度是无法保证的,传统加工钻孔中,都会出现大量钻屑,随钻头旋转排出孔内,由矿物油冲洗排走,钻孔时,只有很少量的油进入孔内,钻屑存在于钻头和孔内壁之间,在钻头的挤压下,摩擦力很大,钻屑对于工件内壁会有一定的损伤,影响所述平面度,这一点在航空结构件上,会影响这个孔的使用寿命,或许定位装配没问题,但是装配后,孔内壁和其他装配部件之间会存在不规则的间隙,会存在多余的空气,在所述高热量、高震动、高压强的环境中,会大大影响孔的使用寿命(比如有空气时,高热量情况下,空气膨胀,就会一定程度上造成这个孔和其装配的部件间形成松动),造成安全隐患;
同时,钻孔加工的瞬时温度也很高,高温情况下也会对孔的内壁质量造成影响,影响可能很小,但是在航空领域,以后的苛刻的使用环境中,很容易放大这种质量上的差距带来的使用效果,也会造成安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种适用于航空结构件加工、钻孔效果更好、孔寿命更长的一种气体喷射干式钻孔系统。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种气体喷射干式钻孔系统,其包括:
储存装置,所述储存装置内部储存油;
压力源,用于输出有压力的气体;
混合部,所述混合部连通所述储存装置和压力源,能够混合所述油和气体;
钻头,所述钻头由单独的动力源驱动,并且内部设置有通道,该通道一端连通所述钻头底部,另一端连通所述混合部。
通过这种结构,根据不同需求,可以从钻头中部输送油或气,或油气混合物,从钻头喷射出,压力源可以产生喷射的状态,喷射的方式存在一定的压力,可以把钻屑吹出,减小钻屑对孔内壁造成的影响;
相比现有技术,对于航空结构件,钻孔效果更好,在航空领域后续的非常苛刻的使用环境,使孔寿命更长,更安全。
作为本发明的优选方案,所述压力源输出的气体为冷气,在钻孔加工时,可以实现降温效果(传统的油很难流入到孔中)。
作为本发明的优选方案,所述混合部上设置有控制开关,所述控制开关能够控制所述储存装置连通/不连通所述混合部,当只需要喷射气体时,即可关闭控制开关,在实际加工过程中,温度过高影响孔加工质量中,包括一种类似切削加工中的积屑瘤现象,对于一些不容易产生“积屑瘤”的待加工工件材料,比如高速钢等,钻孔时,冷却物质在能够起到吹出钻屑的情况下,使用气体即可。
作为本发明的优选方案,所述控制开关能够控制所述压力源连通/不连通所述混合部,起保护作用,在未工作时关闭控制开关,停止钻头内的气体流动,减小磨损。
作为本发明的优选方案,所述钻头包括钻杆和刀刃段,所述通道一端连通所述刀刃段底部,另一端从所述钻杆支出连通所述混合部。
作为本发明的优选方案,所述通道为直线通道,通道的中心轴线与所述钻头的中心轴线重合,由于钻头是旋转的,这样设置可以保证钻头工作时,其内部的油气混合物保持稳定,喷射出时,均匀地往钻头周围扩散,如果不这样同轴设置,有可能喷射时存在一定的偏向,排屑效果可能不是很好。
作为本发明的优选方案,所述压力源压力可调,针对不用材料的加工工件,其加工参数不同,产生钻屑的速度不同,温度也不同,所以所需的压力不同,通过压力可调的压力源,可以有效地优化方案,节约资源。
作为本发明的优选方案,所述控制开关能够调整所述储存装置与所述混合部之间的最大流量,针对不用材料的加工工件,其加工参数不同,产生钻屑的速度不同,温度也不同,所以所油量不同,通过控制开关控制储存装置与所述混合部之间的最大流量,可以有效地优化方案,节约资源。
作为本发明的优选方案,所述通道包括直流段和分流段,所述直流段的中心轴为直线,所述直流段的中心轴、钻杆的中心轴和刀刃段的中心轴三轴重合,所述分流段位于刀刃段下部分,所述分流段数量为两个,一端均连接直流段底部,另一端连接刀刃段底部,两个分流段对称分布,且两个分流段中心轴共同所在的平面被所述直流段的中心轴穿过,部分钻头的刀刃段底部中心为尖端结构,所以这样设置可以保留该尖端结构,使输送的物质从尖端两侧喷出,同时对称设置的方式可以保证刀具旋转时的动平衡。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
适用于航空结构件加工、钻孔效果更好、孔寿命更长、更安全。
附图说明:
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明工作状态示意图;
图中标记:1-储存装置,2-压力源,3-混合部,4-钻杆,5-刀刃段,6-通道,7-工件。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1,一种气体喷射干式钻孔系统,其包括:
储存装置1,所述储存装置1内部储存油;
压力源2,用于输出有压力的气体,所述压力源2压力可调,并且具备制冷功能,输出的气体为冷气;
混合部3,所述混合部3连通所述储存装置1和压力源2,能够混合所述油和气体,所述混合部3上设置有控制开关,所述控制开关能够控制所述储存装置1和/或所述压力源2连通/不连通所述混合部3,;
钻头,所述钻头由单独的动力源驱动,并且内部设置有通道6,该通道6一端连通所述钻头底部,另一端连通所述混合部3;所述钻头包括钻杆4和刀刃段5,所述通道6一端连通所述刀刃段5底部,另一端从所述钻杆4支出连通所述混合部3;所述通道6为直线通道6,通道6的中心轴线与所述钻头的中心轴线重合。
实施例2
本实施例中,除了和实施例1相同的技术方案以外,所述控制开关能够调整所述储存装置1与所述混合部3之间的最大流量;
加工过程如图2,加工工件7时,刀刃段5向下旋转进行钻孔,产生钻屑,被喷射的油气混合物从图2中箭头方向排出,解决背景技术中所述的问题;
具体的,所述通道6包括直流段和分流段,所述直流段的中心轴为直线,所述直流段的中心轴、钻杆4的中心轴和刀刃段5的中心轴三轴重合,所述分流段位于刀刃段下部分,所述分流段数量为两个,一端均连接直流段底部,另一端连接刀刃段5底部,两个分流段对称分布,且两个分流段中心轴共同所在的平面被所述直流段的中心轴穿过。
Claims (9)
1.一种气体喷射干式钻孔系统,其包括:
储存装置,所述储存装置内部储存油;
压力源,用于输出有压力的气体;
混合部,所述混合部连通所述储存装置和压力源,能够混合所述油和气体;
钻头,所述钻头由单独的动力源驱动,并且内部设置有通道,该通道一端连通所述钻头底部,另一端连通所述混合部。
2.根据权利要求1所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述压力源输出的气体为冷气。
3.根据权利要求2所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述混合部上设置有控制开关,所述控制开关能够控制所述储存装置连通/不连通所述混合部。
4.根据权利要求3所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述控制开关能够控制所述压力源连通/不连通所述混合部。
5.根据权利要求4所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述钻头包括钻杆和刀刃段,所述通道一端连通所述刀刃段底部,另一端从所述钻杆支出连通所述混合部。
6.根据权利要求5所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述通道为直线通道,通道的中心轴线与所述钻头的中心轴线重合。
7.根据权利要求6所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述压力源压力可调。
8.根据权利要求7所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述控制开关能够调整所述储存装置与所述混合部之间的最大流量。
9.根据权利要求8所述的气体喷射干式钻孔系统,其特征在于,所述通道包括直流段和分流段,所述直流段的中心轴为直线,所述直流段的中心轴、钻杆的中心轴和刀刃段的中心轴三轴重合,所述分流段位于刀刃段下部分,所述分流段数量为两个,一端均连接直流段底部,另一端连接刀刃段底部,两个分流段对称分布,且两个分流段中心轴共同所在的平面被所述直流段的中心轴穿过。
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