CN106078343B - 一种钻头缠屑自动清除装置及操作控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工制造领域，尤其是一种钻头缠屑自动清除装置及操作控制方法。包括有钻杆箱，刀具，刮屑板，进给滑台，气缸；钻杆箱安装于装置前部的底侧，钻杆箱安装有刀具；进给滑台上设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠驱动钻杆箱做切削进给运动；进给滑台的上方设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间安装有气缸，气缸伸缩杆的末端设有刮屑板。该装置是为解决数控钻床高效加工时钻头缠屑而设计的一种快速除屑结构，通过双作用气缸驱动钻头上端的刮屑板，使刮屑板快速移动到钻头根部，机床伺服进给系统带动钻头快速后退，刮屑板将缠绕到钻头上的铁屑快速刮掉。由数系统控制气动系统驱动双作用气缸完成刮屑的全部动作，自动化程度高。

Description

一种钻头缠屑自动清除装置及操作控制方法

技术领域

本发明涉及机械加工制造领域，尤其是一种钻头缠屑自动清除装置及操作控制方法。

背景技术

钻头在钻孔的加工期间,大量的钻屑被产生及连续排出,该钻屑有些会沿着钻头螺旋槽流出并自行脱高钻头而排出,但是有些却容易缠绕附者于钻头上,或堆积附着于钻头槽沟中,该缠绕附着在钻头上之钻屑一般皆是处于高温且锐利状态,若不及时清除的话,因会与钻头同步回转,易伤及操作者,并造成钻削操作之因扰。又因为操作者为避免钻屑之危害,必被迫停机中断钻削操作以清除钻屑。如此,将大大地降低了钻孔的生产效率。堆积附着于钻沟槽中的钻屑若不及时清除的话,会妨碍切削液之流动与注入钻头切刃处,从而降低了钻头切刃处之冷却及润滑效果,如此将造成钻头切刃处常处于高温状态以及产生大的摩擦作用而降低钻头使用寿命。更甚者由于钻屑堆积于钻头槽沟中所造成的钻削阻力和易使钻头钝化的现象,会使得钻头于钻削期间卡死在被钻削之孔中。

目前，钻削加工趋向大量的金属移除率,以及钻削自动化和无人化的高可靠度钻削制程,著钻削期间缠绕附着在钻头上或堆积附着在钻头槽沟中之钻屑无法被有效地自动清除的话,那么大量金属移除率的钻削,以及钻割自动化和无人化,将因钻屑所造成的困扰而无法实行。

发明内容

针对目前钻孔设备在成批量钻孔时，钻头缠屑造成钻头较快损坏和影响加工效率等问题，提出了一种钻头缠屑自动清除装置及操作控制方法，在一定程度上解决了钻孔缠屑造成的效率低，钻头容易损坏等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钻头缠屑自动清除装置，包括有钻杆箱，刀具，刮屑板，进给滑台，气缸；钻杆箱安装于装置前部的底侧，钻杆箱安装有刀具；进给滑台上设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠驱动钻杆箱做切削进给运动；进给滑台的上方设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间安装有气缸，气缸伸缩杆的末端设有刮屑板；刮屑板呈Y形结构，刮屑板的内径与刀具的外径相配合。

一种钻头缠屑自动清除装置的操作控制方法，包括以下步骤：

（1）将刮舌放置于左刮板和右刮板两者之间，左通孔、中通孔和右通孔对齐，分别用螺栓将刮舌、左刮板和右刮板固定连接成一个整体，形成刮屑板；

（2）将刮屑板上端的支撑骨架套入气缸伸缩杆的末端，用锁紧螺钉锁紧；

（3）进给滑台上的滚珠丝杠驱动钻杆箱在主轴高速旋转下进行单孔钻削进给动作，单孔钻削进给动作完成后，钻杆箱带动刀具退回到预先设定好的位置，气动控制单元中PLC控制器控制气缸驱动刮屑板快速移动到钻头根部，主轴反转继续快速后退；当刀具的刀尖完全退到刮屑板后面，铁屑与钻头完脱离，气缸带动刮屑板快速退回即可。

本发明还具有以下附加技术特征：

进一步的，刮屑板与气缸伸缩杆的末端可拆卸式连接，刮屑板设有不同内径大小的多类型号；刮屑板的上部为空心半圆柱体的支撑骨架，支撑骨架的左右两侧对称设有左刮板和右刮板，左刮板和右刮板的中部夹有刮舌。

进一步的，左刮板呈“Ω”状结构，左刮板的两侧对称设有贯穿于左刮板的左通孔，左通孔的数量为四个；右刮板的结构和左刮板的结构相同；刮舌呈扁平的梯形结构，梯形结构的下部设有呈突出状的刮边；刮舌设有两个贯穿于刮舌的中通孔，中通孔的位置和左通孔的位置相配合；刮舌的数量为两个；支撑骨架的上方开有螺纹孔，并设有锁紧螺钉；锁紧螺钉工作时锁紧于气缸伸缩杆的末端表面。

进一步的，刮舌为丁腈胶材质；支撑骨架为黄铜材质；左刮板和右刮板为CrNi材质。

进一步的，气缸连接有气动控制单元，气动控制单元设有PLC控制器，PLC控制器控制气缸做上下活动。

本发明和现有技术相比，其优点在于：

该装置是为解决数控钻床高效加工时钻头缠屑而设计的一种快速除屑结构。该装置通过双作用气缸驱动钻头上端的刮屑板，使刮屑板快速移动到钻头根部，机床伺服进给系统带动钻头快速后退，刮屑板将缠绕到钻头上的铁屑快速刮掉。该装置由数系统控制气动系统驱动双作用气缸完成刮屑的全部动作，自动化程度高。该结构装置提高了多孔工件钻孔的效率，降低了刀具的损坏几率和操作者的劳动强度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装置结构组成示意图；

图2为本发明刮屑板组成结构示意图；

图3为本发明刮屑板组成结构示意图；

图4为本发明刮舌组成结构示意图；

附图标记说明：

钻杆箱1；刀具2；刮屑板3；进给滑台4；气缸5；左刮板301；右刮板302；刮舌303；左通孔304；右通孔305；中通孔306；锁紧螺钉307；支撑骨架308。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种钻头缠屑自动清除装置，如图1所示，包括有钻杆箱1，刀具2，刮屑板3，进给滑台4，气缸5组成。钻杆箱1安装于装置前部的底侧，钻杆箱1安装有刀具2，进给滑台4上设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠驱动钻杆箱1做切削进给运动。进给滑台4的上方设有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间安装有气缸5。气缸5连接有气动控制单元，气动控制单元设有PLC控制器，PLC控制器控制气缸5做上下活动。气缸5伸缩杆的末端设有刮屑板3，刮屑板3呈Y形结构，刮屑板3的内径与刀具2的外径相配合。

如图2和图3所示，刮屑板3与气缸5伸缩杆的末端可拆卸式连接，刮屑板3设有不同内径大小的多类型号，可以适应不同直径的刀具2。刮屑板3的上部为空心半圆柱体的支撑骨架308，支撑骨架308的左右两侧对称设有左刮板301和右刮板302，左刮板301和右刮板302的中部夹有刮舌303。

如图2和图3所示，左刮板301呈“Ω”状结构，左刮板301的两侧对称设有贯穿于左刮板301的左通孔304，左通孔304的数量为四个。右刮板302的结构和左刮板301的结构相同。支撑骨架308的上方开有螺纹孔，并设有锁紧螺钉307，锁紧螺钉307工作时锁紧于气缸5伸缩杆的末端表面。

如图4所示，刮舌303呈扁平的梯形结构，梯形结构的下部设有呈突出状的刮边。刮舌303设有两个贯穿于刮舌303的中通孔306，中通孔306的位置和左通孔304的位置相配合，刮舌303的数量为两个。

进一步的，刮舌303为丁腈胶材质，支撑骨架308为黄铜材质，左刮板301和右刮板302为CrNi材质。

一种钻头缠屑自动清除装置的操作控制方法，包括以下步骤：

（1）将刮舌303放置于左刮板301和右刮板302两者之间，左通孔304、中通孔306和右通孔305对齐，分别用螺栓将刮舌303、左刮板301和右刮板302固定连接成一个整体，形成刮屑板3；

（2）将刮屑板3上端的支撑骨架308套入气缸5伸缩杆的末端，用锁紧螺钉307锁紧；

（3）进给滑台4上的滚珠丝杠驱动钻杆箱1在主轴高速旋转下进行单孔钻削进给动作，单孔钻削进给动作完成后，钻杆箱1带动刀具2退回到预先设定好的位置，气动控制单元中PLC控制器控制气缸5驱动刮屑板3快速移动到钻头根部，主轴反转继续快速后退；当刀具2的刀尖完全退到刮屑板3后面，铁屑与钻头完脱离，气缸5带动刮屑板3快速退回即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种钻头缠屑自动清除装置，其特征在于，包括有钻杆箱（1），刀具（2），刮屑板（3），进给滑台（4），气缸（5）；所述钻杆箱（1）安装于装置前部的底侧，所述钻杆箱（1）安装有刀具（2）；所述进给滑台（4）上设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠驱动所述钻杆箱（1）做切削进给运动；所述进给滑台（4）的上方设有上固定板和下固定板，所述上固定板和所述下固定板之间安装有气缸（5），气缸（5）伸缩杆的末端设有刮屑板（3）；所述刮屑板（3）呈Y形结构，所述刮屑板（3）的内径与所述刀具（2）的外径相配合；

所述刮屑板（3）与所述气缸（5）伸缩杆的末端可拆卸式连接，所述刮屑板（3）设有不同内径大小的多类型号；所述刮屑板（3）的上部为空心半圆柱体的支撑骨架（308），支撑骨架（308）的左右两侧对称设有左刮板（301）和右刮板（302），所述左刮板（301）和所述右刮板（302）的中部夹有刮舌（303）；

所述左刮板（301）呈“Ω”状结构，左刮板（301）的两侧对称设有贯穿于左刮板（301）的左通孔（304），所述左通孔（304）的数量为四个；

所述右刮板（302）的结构和所述左刮板（301）的结构相同；

所述刮舌（303）呈扁平的梯形结构，梯形结构的下部设有呈突出状的刮边；所述刮舌（303）设有两个贯穿于刮舌（303）的中通孔（306），所述中通孔（306）的位置和所述左通孔（304）的位置相配合；所述刮舌（303）的数量为两个；

所述支撑骨架（308）的上方开有螺纹孔，并设有锁紧螺钉（307）；所述锁紧螺钉（307）工作时锁紧于气缸（5）伸缩杆的末端表面；所述气缸（5）连接有气动控制单元，所述气动控制单元设有PLC控制器，所述PLC控制器控制所述气缸（5）做上下活动；

钻头缠屑自动清除装置的操作控制方法，包括以下步骤：

1）、将刮舌（303）放置于左刮板（301）和右刮板（302）两者之间，左通孔（304）、中通孔（306）和右通孔（305）对齐，分别用螺栓将刮舌（303）、左刮板（301）和右刮板（302）固定连接成一个整体，形成刮屑板（3）；

2）、将刮屑板（3）上端的支撑骨架（308）套入气缸（5）伸缩杆的末端，用锁紧螺钉（307）锁紧；

3）、进给滑台（4）上的滚珠丝杠驱动钻杆箱（1）在主轴高速旋转下进行单孔钻削进给动作，单孔钻削进给动作完成后，钻杆箱（1）带动刀具（2）退回到预先设定好的位置，气动控制单元中PLC控制器控制气缸（5）驱动刮屑板（3）快速移动到钻头根部，主轴反转继续快速后退；当刀具（2）的刀尖完全退到刮屑板（3）后面，铁屑与钻头完脱离，气缸（5）带动刮屑板（3）快速退回即可。

2.根据权利要求1所述的一种钻头缠屑自动清除装置，其特征在于，所述刮舌（303）为丁腈胶材质；所述支撑骨架（308）为黄铜材质；所述左刮板（301）和所述右刮板（302）为CrNi材质。