CN106168532B - 一种风洞试验模型钻孔角度控制器 - Google Patents

一种风洞试验模型钻孔角度控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风洞试验模型钻孔角度控制器，包括底座(1)、角度调节器(2)、滑轨(3)、工件固定台(4)、电钻固定板(5)、转轴(6)和角度盘(7)；角度调节器(2)分别与底座(1)和滑轨(3)连接，工件固定台(4)与底座(1)固定连接，电钻固定板(5)与滑轨(3)固定连接。将工件固定在工件固定台(8)上或把工具放在工件上，转轴(6)根据工件厚度及钻孔位置调节高低，角度盘(7)和角度调节器(2)协同控制角度，配合电钻(8)进行角度钻孔。本发明造价低廉、操作简单、便于携带，为模型模具制作中精确控制角度钻孔提供了较大的便利，主要适用于风洞试验及其它模型制作、木制品加工、家具加工等领域。

Description

一种风洞试验模型钻孔角度控制器
技术领域
本发明涉及机械制造加工领域，具体指一种风洞试验模型钻孔角度控制器，适用于风洞试验及其它模型制作、木制品加工、家具加工等领域。
背景技术
在荒漠化治理研究中，野外试验中存在较多的不可控因素，实验数据往往规律性差，甚至得到错误的结果，而风洞模拟试验能比较准确地控制实验条件，如气流的速度、方向、温度等。模型制作是风洞模拟试验中最重要的环节，模型制作的越精细，模拟效果越好。在此过程中，常常需要进行精确的切割、打磨、钻孔等工序，其中不同角度的钻孔较难实现，目前常规的只有大型机床和车间才能加工，导致模型制作中带一定角度的控制钻孔成为风洞精准模型制作的一大难点，给试验带来诸多不便，往往出现角度控制精度达不到预期要求，进而极大地影响了试验结果。而便捷式的钻孔角度控制器目前还没有报道，因此，设计一种风洞试验模型钻孔角度控制器对提高风洞模型制作精度具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种风洞试验模型钻孔角度控制器，与电钻配套使用能够完全解决风洞试验模型制作中的角度钻孔问题，是风洞试验模型制作中控制钻孔角度的有效辅助工具。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种风洞试验模型钻孔角度控制器，包括底座1、角度调节器2、滑轨3、工件固定台4、电钻固定板5、转轴6和角度盘7，所述转轴6包括固定轴61、转动轴62和转轴高度调节板63，所述转轴高度调节板63中间设有转轴滑槽64，所述滑轨3前端焊接在转动轴62上，所述角度盘7焊接在固定轴61上、且不随转动轴62转动，所述转轴高度调节板63底部焊接在底座1上，所述固定轴61两端穿过转轴滑槽64与转轴高度调节板63用羊角螺母65固定连接；
所述角度调节器2分别与底座1和滑轨3连接，所述工件固定台4与底座1固定连接，所述电钻固定板5与滑轨3固定连接。
所述底座1上设有滑锁槽11；所述角度调节器2包括底端滑锁21、中间伸缩杆22和顶端钢栓23；所述的滑轨3包括单节钢珠工业滑轨31、滑轨竖向固定角钢32和滑轨横向固定角钢33，所述滑轨竖向固定角钢32底部设有圆状扣34；所述底端滑锁21可在滑锁槽11内滑动，所述顶端钢栓23与圆状扣34可扣接式固定连接。角度调节器2通过底端滑锁21滑动位置、中间伸缩杆22长度和顶端钢栓23共同调节角度。
而且，所述工件固定台4包括工件固定夹41、固定台竖向角钢42、横向固定钢板43、滑动条44和前端凹型槽45，所述滑动条44上设有工件固定夹滑槽46，所述横向固定钢板43上设有滑动条滑槽47。
而且，所述电钻固定板5上设有电钻固定螺丝组51和固定钢条52。
而且，所述转轴高度调节板63高度调节范围为0-100mm。
而且，所述底座1由竖向角钢13和横向钢板14组成底座框架，所述前端凹型槽45与底座1前端的横向钢板14用羊角螺丝组12固定连接。
而且，所述滑轨竖向固定角钢32底部设有三组圆状扣34，具体分为高中低三档。
而且，所述风洞试验模型钻孔角度控制器的制作材质为不锈钢、碳纤维或塑料。
本发明优点及积极效果：
(1)本发明选用铝合金或碳纤维等轻便且硬度大材料，部件间组装多采用螺丝组固定，螺母多采用羊角螺母，可手动拧紧，易拆卸，方便携带。
(2)本发明通过调节固定轴的高度和工件固定夹可满足不同厚度、不同位置的小工件角度钻孔需求，拆下工件固定台，固定轴高度调到最低可满足任意大工件的角度钻孔需求。
(3)本发明角度调节器可调范围为0-90°。当钻孔角度大与90°时，可将工件水平旋转 180°后调节角度至钻孔角度的补角进行钻孔。角度盘焊接在转轴的固定轴上，角度值可清晰的在角度盘上读出，不需要借助其他工具即可实现，简单实用。
(4)本发明与电钻配合钻孔，能够准确的控制钻孔角度，适用于风洞试验及其它模型制作、木制品加工、家具加工等领域，为模型制作、木制品加工提供便利。
附图说明
图1是风洞试验模型钻孔角度控制器结构示意图。
图2是风洞试验模型钻孔角度控制器与电转配合使用状态图。
图3是底座结构示意图。
图4是角度调节器结构示意图。
图5是角度调节器的滑锁结构放大示意图。
图6是滑轨结构示意图。
图7是工件固定台结构示意图。
图8是底座前端竖向钢板与工件固定台前端凹槽扣接图。
图9是电钻固定板结构示意图。
图10是转轴和角度盘结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种风洞试验模型钻孔角度控制器，如图1所示，包括底座1、角度调节器2、滑轨3、工件固定台4、电钻固定板5、转轴6和角度盘7；
如图10所示，所述转轴6包括固定轴61、转动轴62和转轴高度调节板63，所述转轴高度调节板63中间设有滑槽64，所述滑轨3前端焊接在转动轴62上，所述角度盘7 焊接在固定轴61上、且不随转动轴62转动，所述转轴高度调节板63底部焊接在底座1上，所述固定轴61两端穿过转轴滑槽64与转轴高度调节板63用羊角螺母65固定连接；如图1 所示，所述角度调节器2分别与底座1和滑轨3连接，所述工件固定台4与底座1固定连接，所述电钻固定板5与滑轨3固定连接。
做为优选方案，如图3所示，所述底座1上设有滑锁槽11；如图4所示，所述角度调节器2包括底端滑锁21、中间伸缩杆22和顶端钢栓23；如图6所示，所述的滑轨3包括单节钢珠工业滑轨31、滑轨竖向固定角钢32和滑轨横向固定角钢33，所述滑轨竖向固定角钢32底部设有圆状扣34；所述底端滑锁21可在滑锁槽11内滑动，所述顶端钢栓23与圆状扣34可扣接式固定连接。角度调节器2通过底端滑锁21滑动位置、中间伸缩杆22长度和顶端钢栓23共同调节角度。
做为优选方案，如图7所示，所述工件固定台4包括工件固定夹41、固定台竖向角钢42、横向固定钢板43、滑动条44和前端凹型槽45，所述滑动条44上设有工件固定夹滑槽46，所述横向固定钢板43上设有滑动条滑槽47。
做为优选方案，如图9所示，所述电钻固定板5上设有电钻固定螺丝组51和固定钢条52。
做为优选方案，如图10所示，所述转轴高度调节板63高度调节范围为0-100mm。
做为优选方案，如图3、图7和图8所示，所述底座1由竖向角钢13和横向钢板14组成底座框架，所述前端凹型槽45与底座1前端的横向钢板14用羊角螺丝组12固定连接。
做为优选方案，如图6所示，所述滑轨竖向固定角钢32底部设有三组圆状扣34，具体分为高中低三档。
做为优选方案，所述风洞试验模型钻孔角度控制器的制作材质为不锈钢、碳纤维或塑料。
实施例2
一种风洞试验模型钻孔角度控制器，如图1、图2所示，钻孔时与电钻8配合使用，包括底座1、角度调节器2、滑轨3、工件固定台4、电钻固定板5、转轴6和角度盘7；
如图3所示，所述底座1是由2根竖向角钢13和2块横向钢板14组成底座框架，中间焊接一条铝合金板15，铝合金板15上设置有滑锁槽11；
如图4、图5所示，所述角度调节器2是由底端滑锁21、中间伸缩杆22、顶端钢栓23三部分组成，所述底端滑锁21包括第一钢板25、第二钢板26、羊角螺母27、不锈钢半牙螺栓28和2根滑锁角钢29，所述2根角钢29中间连接有滑锁转轴30，所述滑锁转轴30 与中间伸缩杆22焊接；
所述底端滑锁21有2根角钢29、第一钢板25和第二钢板26、不锈钢半牙螺栓28 配羊角螺母螺丝组27两对组合而成。不所述锈钢半牙螺栓28底部与第一钢板25焊死，不仅可保证手动拧紧羊角螺母时不锈钢半牙螺栓28不会转动，而且加强了整体稳定性，便于滑动调节；
所述中间伸缩杆22是由两根等长空管套接，粗管内径稍大于细管外径，用两个螺丝纽24 调节长短，粗管上端焊接一根实芯儿钢筋，即顶端钢栓23，所述顶端钢栓23与滑轨竖向固定角钢32底部的圆状扣34扣接。
如图6所示，所述滑轨3包括工业滑轨31和滑轨竖向固定角钢32，所述工业滑轨31包括滑轨滑槽35和滑动部分36，所述工业滑轨31滑动部分36长度小于滑轨滑槽35长度，所述滑轨滑槽35与滑轨竖向固定角钢32固定连接，所述滑轨竖向固定角钢32两端用滑轨横向钢板33加固；所述滑轨竖向固定角钢32底部设有三组圆状扣34，分为高中低三档，可与角度调节器2上顶端钢栓23扣接，配合风洞试验模型钻孔角度控制器更大范围调整角度。
如图7所示，所述工件固定台4包括工件固定夹41、固定台竖向角钢42、横向固定钢板43、滑动条44和前端凹型槽45，所述滑动条44上设有工件固定夹滑槽46，所述横向固定钢板43上设有滑动条滑槽47。工件固定夹41根据需求可在工件固定夹滑槽46中滑动，滑动条44可以在滑动条滑槽47内滑动，根据工件可灵活调整。所述工件固定台4前端设计的一个前端凹型槽45与底座1前段的横向钢板14扣接，并用M10螺丝组12固定。
如图1、图6、图9所示，所述电钻固定板5与滑轨3的滑动部分36固定连接，所述电钻固定板5上部设有2对M8螺丝组和15mm宽固定钢条用于固定电钻8主体部分、1对 M6螺丝组、和10mm宽固定钢条用于固定电钻8前端，M6螺丝间距离小于M8螺丝间距离。
如图10所示，所述转轴6由固定轴61和转动轴62两部分组成，滑轨3前端与转动轴62焊接，角度盘7焊接在固定轴61上，固定轴两端用M12羊角螺母65固定在转轴高度调节板63上，中间设有固定轴滑槽64，转轴高度调节板63底部焊接在底座1上，使得转轴6可根据工件厚度调节高度。固定轴61高度在实际应用中因钻孔的位置和工件厚度需求可调节，工件可穿过固定轴61底部，高度调节范围在0-100mm之间，固定轴61高度的调节对角度没有任何影响。
如图1所示，角度盘7的角度可调范围为0-90°，当钻孔角度大与90°可将工件水平旋转180°后调节角度至钻孔角度的补角进行钻孔。
本发明要实现风洞试验模型制作过程中精确的角度钻孔，需按照以下步骤：
步骤一：将风洞试验模型钻孔角度控制器放置在较平整地面上，先将电钻固定板5上的螺丝组52一侧拧松、另一侧拧开，撩起固定钢条51把电钻8放进电钻固定板5中，放下固定钢条51拧紧所有螺丝组52，需保持钻头与滑轨3表面平行。
步骤二：调节角度，角度调节器2，如图4所示，先将底端滑锁21固定在一个大致的位置，顶端钢栓23与滑轨竖向固定角钢32底部设有的圆状扣34扣接于中档上，通过调整中间中间伸缩杆22的长度调整角度到所需钻孔角度后拧紧中间伸缩杆22上的螺丝扭24，如果通过中间伸缩杆22不能调整到所需钻孔角度则需调整底端滑锁21位置和顶端钢栓23的扣接档位。
步骤三：固定工件，当工件较小时，据工件的大小、形状和厚度调整固定轴61到合适高度后拧紧两端的羊角螺母65，将工件需要钻孔位置进行标记后固定在工件固定台4上，电钻8向下滑动到钻头恰与工件接触，通过调节工件固定夹41和滑动条44的滑动来使得所需钻孔位置和钻头尖端正好重合；当工件较大时，拆下工件固定台4，调节固定轴61高度到最低，将不带工件固定台4的风洞试验模型钻孔角度控制器放在工件上面，调整工具位置使得所需钻孔位置和钻头尖端正好重合。
步骤四：钻孔，将电钻8连电，左手放在电钻8中部，给一个适当向下的力，右手按住电钻8开关同时向斜下方推进开始钻孔，钻孔到所需深度为止。当工件较大时，钻孔时需要一脚踩住工具底座1以保证稳定。
重复步骤三和步骤四可批量加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明同样实用与其他模型制作、木制品加工、家具加工等领域。

Claims (5)

1.一种风洞试验模型钻孔角度控制器，包括底座(1)、角度调节器(2)、滑轨(3)、工件固定台(4)、电钻固定板(5)、转轴(6)和角度盘(7)，其特征在于：
所述转轴(6)包括固定轴(61)、转动轴(62)和转轴高度调节板(63)，所述转轴高度调节板(63)中间设有转轴滑槽(64)，所述滑轨(3)前端焊接在转动轴(62)上，所述角度盘(7)焊接在固定轴(61)上、且不随转动轴(62)转动，所述转轴高度调节板(63)底部焊接在底座(1)上，所述固定轴(61)两端穿过转轴滑槽(64)与转轴高度调节板(63)用羊角螺母(65)固定连接；
所述角度调节器(2)分别与底座(1)和滑轨(3)连接，所述工件固定台(4)与底座(1)固定连接，所述电钻固定板(5)与滑轨(3)固定连接；
所述底座(1)上设有滑锁槽(11)；所述角度调节器(2)包括底端滑锁(21)、中间伸缩杆(22)和顶端钢栓(23)；所述的滑轨(3)包括单节钢珠工业滑轨(31)、滑轨竖向固定角钢(32)和滑轨横向固定角钢(33)，所述滑轨竖向固定角钢(32)底部设有圆状扣(34)；
所述底端滑锁(21)可在滑锁槽(11)内滑动，所述顶端钢栓(23)与圆状扣(34)可扣接式固定连接；
所述滑轨竖向固定角钢(32)底部设有三组圆状扣(34)，具体分为高中低三档；
所述工件固定台(4)包括工件固定夹(41)、固定台竖向角钢(42)、横向固定钢板(43)、滑动条(44)和前端凹型槽(45)，所述滑动条(44)上设有工件固定夹滑槽(46)，所述横向固定钢板(43)上设有滑动条滑槽(47)。
2.根据权利要求1所述的风洞试验模型钻孔角度控制器，其特征在于：所述电钻固定板(5)上设有电钻固定螺丝组(51)和固定钢条(52)。
3.根据权利要求1所述的风洞试验模型钻孔角度控制器，其特征在于：所述转轴高度调节板(63)高度调节范围为0-100mm。
4.根据权利要求1所述的风洞试验模型钻孔角度控制器，其特征在于：所述底座(1)由竖向角钢(13)和横向钢板(14)组成底座框架，所述前端凹型槽(45)与底座(1)前端的横向钢板(14)用羊角螺丝组(12)固定连接。
5.根据权利要求1所述的风洞试验模型钻孔角度控制器，其特征在于：所述风洞试验模型钻孔角度控制器的制作材质为不锈钢、碳纤维或塑料。
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