CN108098343A - 一种孔加工装置和孔加工方法 - Google Patents

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CN108098343A CN201711283068.5A CN201711283068A CN108098343A CN 108098343 A CN108098343 A CN 108098343A CN 201711283068 A CN201711283068 A CN 201711283068A CN 108098343 A CN108098343 A CN 108098343A
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朱立赞
李泽东
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Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明涉及机械加工领域,具体而言,涉及一种孔加工装置和孔加工方法。本发明提供了一种孔加工装置,其用于在工件上进行钻孔或铰孔加工,其包括基板、位移结构和刀头结构。位移结构可活动的设于基板上,使用时将基板与工件固定,并使刀头结构与待加工孔对准,然后控制刀头结构中主轴杆转动,主轴杆带动刀具夹具和刀具,进行孔加工,保证了精度,提升工作效率,增加企业收入。本发明还提供了一种孔加工方法,其利用上述孔加工装置进行孔加工,利用该孔加工方法能够得到精度较高的孔,且工作效率高。

Description

一种孔加工装置和孔加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域,具体而言,涉及一种孔加工装置和孔加工方法。
背景技术
在制造钢板模具时,经常需要在钢板或维修模具上进行铰孔和打螺纹孔,由于在钢板上需求大量的铰孔和打螺纹孔,一般情况下,因缺少大型的加工设备,只能由员工使用手动工具,在钢板上进行手工铰孔和打螺纹孔。
因是员工手工操作完成铰孔和打螺纹孔,使得手动工具每次的进给量的不一致性,没有任何精度可言,完全凭员工的感觉,从而导致铰孔和螺纹孔的精度很差,不符合加工要求,需要员工反复修整调整,这即浪费时间又增加员工的劳动强度,影响了企业收入。而采购大型数控加工中心会导致生产成本大大增加的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供了一种孔加工装置,其用于在工件上进行钻孔或铰孔加工,其包括基板、位移结构和刀头结构。位移结构可活动的设于基板上,使用时将基板与工件固定,并使刀头结构与待加工孔对准,然后控制刀头结构中主轴杆转动,主轴杆带动刀具夹具和刀具,进行孔加工,保证了精度,提升工作效率。
本发明的第二个目的在于,提供了一种孔加工方法,其利用上述孔加工装置进行孔加工,利用该孔加工方法能够得到精度较高的孔,且工作效率高。
本发明的实施例是这样实现的:
一种孔加工装置,用于在工件上进行孔加工,其包括:
基板;基板上设有固定装置和沿第一预设方向设置的轨道;固定装置被构造成限制基板相对于工件的移动;
位移结构,位移结构靠近基板的一端设有连接件;连接件与轨道可活动的连接;
刀头结构,刀头结构包括互相连接的主轴杆和刀具夹具;主轴杆与位移结构可转动的连接;刀具夹具设于主轴杆靠近基板的一端,主轴杆被构造成用于控制刀具夹具在第二预设方向上的移动。
本实施例中的孔加工装置,在孔加工中能够保证良好的精度,且减轻工人的劳动强度。
本发明的一种实施例中:
轨道在宽度方向上的截面包括T型的凸起部,以及凸起部两侧的限位板;连接件包括与凸起部结构相适应的滑动部;滑动部两侧上设有滚轮。
本发明的一种实施例中:
位移结构包括底座和支架;支架与底座远离连接件的一端连接;支架上开设有螺纹孔;主轴杆为螺纹杆;主轴与支架通过螺纹连接。
本发明的一种实施例中:
主轴杆远离刀具夹具的一端设有把手。
本发明的一种实施例中:
底座靠近刀具夹具的一侧设有测量尺;测量尺被构造成用于显示进给量和孔位深度。
本发明的一种实施例中:
刀头结构还包括动力装置;动力装置与主轴杆连接;动力装置被构造成用于控制刀具夹具旋转。
本发明的一种实施例中:
底座靠近刀具夹具的一侧还设有凹槽;动力装置一端设有与凹槽适应的配合部;动力装置通过配合部与凹槽的配合,与底座可滑动的连接。
本发明的一种实施例中:
固定装置包括螺杆、螺母和挡板;挡板设于基板远离位移结构的一侧并与螺杆可滑动的连接;螺母与螺杆通过螺纹连接;螺母被构造成控制挡板靠近或远离基板。
本发明的一种实施例中:
基板上沿第三预设方向上开设有条形槽;螺杆穿过条形槽与螺母连接。
一种孔加工方法,其包括以下步骤:
利用上述孔加工装置进行孔加工;
S1:将刀具安装在刀具夹具上;并调整刀具使其与所需加工孔的位置相对应;
S2:通过固定装置将基板与工件固定;
S3:控制主轴杆沿第二预设方向移动;主轴杆带动刀具夹具和刀具移动,进行加工。
利用该孔加工方法能够得到精度较高的孔,且工作效率高。
本发明的技术方案至少具备以下有益效果:
本发明提供了一种孔加工装置,其用于在工件上进行钻孔或铰孔加工,其包括基板、位移结构和刀头结构。位移结构可活动的设于基板上,使用时将基板与工件固定,并使刀头结构与待加工孔对准,然后控制刀头结构中主轴杆转动,主轴杆带动刀具夹具和刀具,进行孔加工,保证了精度,提升工作效率,增加企业收入。
本发明还提供了一种孔加工方法,其利用上述孔加工装置进行孔加工,利用该孔加工方法能够得到精度较高的孔,且工作效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本发明实施例1中孔加工装置第一视角的结构示意图;
图2为本发明实施例1中孔加工装置第二视角的分解结构示意图;
图3为图2中III处的局部放大图;
图4为本发明实施例1中孔加工装置第三视角的结构示意图;
图5为本发明实施例2中孔加工装置的结构示意图。
图中:100-孔加工装置;110-基板;120-位移结构;130-刀头结构;140-轨道;150-固定装置;131-主轴杆;133-刀具夹具;135-把手;141-凸起部;143-限位板;145-滑动部;147-滑轮;121-底座;123-支架;125-测量尺;137-动力装置;151-螺杆;153-螺母;155-挡板;157-条形槽;200-孔加工装置;10-第一预设方向;20-第二预设方向;30-第三预设方向。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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。
在制造钢板模具时,经常需要在钢板或维修模具上进行铰孔和打螺纹孔,由于在钢板上需求大量的铰孔和打螺纹孔,一般情况下,因缺少大型的加工设备,只能由员工使用手动工具,在钢板上进行手工铰孔和打螺纹孔。
因是员工手工操作完成铰孔和打螺纹孔,使得手动工具每次的进给量的不一致性,没有任何精度可言,完全凭员工的感觉,从而导致铰孔和螺纹孔的精度很差,不符合加工要求,需要员工反复修整调整,这即浪费时间又增加员工的劳动强度,影响了企业收入。而采购大型数控加工中心会导致生产成本大大增加的问题。
针对现有技术中存在的不足,提供了以下具体实施方式:
实施例1
参考图1,图中为本实施例提供的一种孔加工装置100,其用于在工件上进行孔加工,其包括基板110、位移结构120和刀头结构130。位移结构120可活动的设于基板110上,使用时将基板110与工件固定,并使刀头结构130与待加工孔对准,然后控制刀头结构130中主轴杆131转动,主轴杆131带动刀具夹具133和刀具,进行孔加工,保证了精度。
基板110上设有固定装置150和沿第一预设方向10设置的轨道140,固定装置150用于在加工时,将基板110与工件固定,避免加工中发生位移造成孔加工精度下降的或断刀的情况,即固定装置150被构造成限制基板110相对于工件的移动。轨道140用于与位移结构120连接。位移结构120靠近基板110的一端设有连接件,位移结构120通过连接件与轨道140可活动的连接。
同时参考图2,刀头结构130包括互相连接的主轴杆131和刀具夹具133,主轴杆131与位移结构120可转动的连接,刀具夹具133设于主轴杆131靠近基板110的一端,在使用中利用主轴杆131带动刀具夹具133以及刀具夹具133上的刀具旋转比进行纵向进给以进行加工,故主轴杆131被构造成用于控制刀具夹具133在第二预设方向20上的移动。
为了更好的使位移结构120通过连接件与轨道140活动连接,保证位移结构120能够带动与其连接的刀头结构130运动,参考图3,在本实施例中,轨道140在宽度方向上的截面包括T型的凸起部141,以及凸起部141两侧的限位板143。连接部具备与该凸起部141结构相适应的滑动部145,在位移结构120安装在轨道140上后,滑动部145卡接于凸起部141两侧,并且可以相对于凸起部141在第一预设方向10上滑动。由于凸起部141具备T型外轮廓,在于滑动部145配合后,可以避免在工作中刀具受到来自工件的反力导致连接件脱离轨道140影响加工。限位板143辅助限制滑动部145与凸起部141连接时的滑移轨迹,保证危机结构在移动时的稳定性。此外,为了使滑动部145与凸起部141之间滑动更加顺畅,减轻工人劳动强度,在本实施例中,滑动部145两侧上设有滑轮147,在移动时滑轮147在凸起部141与相邻限位板143之间的过道中进行滑动。需要说明的是,在其他具体实施方式中,根据实际使用需要,上述轨道140还可以是其他结构。
请再次参考图2,位移机构包括底座121和支架123。支架123与底座121远离连接件的一端连接,用于为主轴杆131提供支撑。支架123上开设有螺纹孔,主轴杆131为螺纹杆,主轴杆131与支架123通过螺纹连接。当主轴杆131转动时,支架123与底座121相对固定,主轴杆131与螺纹孔之间旋转,使主轴杆131在转动的同时带动刀具夹具133移动,在本实施例中,定义主轴杆131顺时针旋转时刀具夹具133向下移动,即在使用中,刀具夹具133带动刀具靠近工件并进行孔加工。当加工结束后,逆时针旋转主轴杆131,使刀具进行退刀,完成孔加工。需要说明的是,在其他具体和实施方式中,根据实际使用需要,上述位移结构120还可以是其他结构,如利用轴承固定上述螺纹孔。
进一步的,为了实际使用中操控主轴杆131的需要,在本实施例中,主轴杆131远离刀具夹具133的一端设有把手135,在孔加工时,操作者手持把手135控制主轴杆131进行转动,从而控制刀具夹具133以及刀具的移动。需要说明的是,在其他具体实施方式中,根据实际使用需要,还可以不设置上述把手135。
为保证孔加工精度,在使用中需要操作者对进给量和孔位深度有明确的控制,在本实施例中,底座121靠近刀具夹具133的一侧上设有测量尺125(图1中所示),该测量尺125在刀头结构130工作时能够直观的被操作者观察到,该测量尺125被构造成用于显示进给量和孔位深度。在操作者转动主轴杆131时,刀具夹具133相对于测量尺125移动,操作者即可读出进给量和孔位深度,保证了加工的准确性。需要说明的是,在其他具体是实施方式中,根据实际使用需要,还可以利用距离传感器代替上述测量尺125,以显示进给量和孔位深度。
该孔加工装置100在使用中对工件进行孔加工,在面对钻孔时,单纯利用手工操控把手135带动主轴杆131转动进行钻孔劳动效率低且工人劳动强度很大,为解决该问题,在本实施例中刀头结构130还包括动力装置137,该动力装置137与主轴杆131连接,该动力装置137在通电后用于控制刀具夹具133旋转,刀具夹具133同时带动刀具进行钻孔。此外,铰孔是铰刀从工件孔壁上切除微量金属层,以提高其尺寸精度和孔表面质量的方法。铰孔是孔的精加工方法之一,在生产中应用很广。铰孔在操作时,刀头的转速以及转速是否均匀都会对所加工孔的内壁粗糙度造成影响,故利用上述动力装置137提供稳定高转速的动力,保证工作的顺利进行,增加铰孔的质量。需要说明的是,在本实施例中,上述动力装置137为旋转电机,在其他具体实施方式中,动力装置137还可以是其他设备。
进一步的,为了保证动力装置137在运行中平稳,在底座121靠近刀具夹具133的一侧上还开设有凹槽,动力装置137一端设有与凹槽相适应的配合部(图中未示出),动力装置137通过配合部与凹槽配合,并与底座121可滑动的连接,在使用中依旧利用测量尺125控制进给量和孔位深度。需要说明的是,在其他具体实施方式中,还可以利用其它方式将动力装置137可滑动的固定在底座121上。
在本实施例中,固定装置150包括螺杆151、螺母153和挡板155,固定装置150其作用是将基板110与工件固定以便于刀头结构130进行孔加工,为保证固定效果,挡板155设于基板110远离位移结构120的一侧,并与螺杆151可滑动的连接,螺母153与螺杆151通过螺纹连接,即转动螺母153时,螺母153相对于螺杆151滑动以靠近或远离基板110,螺母153被构造成控制挡板155靠近或远离基板110,当将刀头结构130与待加工孔位对准时,转动螺母153,螺母153带动挡板155靠近基板110直至将基板110和工件固定,保证加工精度。
参考图4,由于在实际使用中,工件大小不一,为提高孔加工装置100的适用范围,在基板110上沿第三预设方向30上开设有条形槽157,螺杆151穿过条形槽157与螺母153连接。在工件与基板110配合时,首先调整螺杆151在条形槽157的位置,在第三预设方向30上固定,然后旋转螺母153,使基板110与工件抵接,在第二预设方向20上固定从而利用刀头结构130在第一预设方向10上进行孔加工,保证了精度且具备较强适应性。需要说明的是,在其他具体实施方式中,根据实际使用情况,上述固定装置150还可以是其他结构,如液压钳等。
由图中可以看出,在本实施例中基板110上设有两组位移机构和刀头结构130,在使用中同时工作可以同时进行两个位置的孔加工,需要说明的是,在其他具体实施方式中,根据实际使用需要,可以只设置一组位移机构和刀头结构130或三组以上。
本实施例中的孔加工装置100,在孔加工中能够保证良好的精度,且减轻工人的劳动强度、增加企业收入。
一种孔加工方法,其利用上述孔加工装置100进行孔加工,其包括以下步骤:
S1:将刀具安装在刀具夹具133上;并通过位移结构120与基板110上的轨道140的滑动调整刀具使其与所需加工孔的位置相对应。
S2:通过固定装置150将基板110与工件固定;打开动力装置137,动力装置137带动刀具转动。
S3:控制主轴杆131转动并沿第二预设方向20移动,主轴杆131带动刀具夹具133和刀具转动和移动,刀具对工件进行孔加工。
利用该孔加工方法能够得到精度较高的孔,且工作效率高。
实施例2
参考图5,一种孔加工装置200,与实施例1相似,其用于在工件上进行钻孔或铰孔加工,其包括基板110、位移结构120和刀头结构130。位移结构120可活动的设于基板110上,使用时将基板110与工件固定,并使刀头结构130与待加工孔对准,然后控制刀头结构130中主轴杆131转动,主轴杆131带动刀具夹具133和刀具,进行孔加工,保证了精度。
基板110上设有固定装置150和沿第一预设方向10设置的轨道140,固定装置150用于在加工时,将基板110与工件固定,避免加工中发生位移造成孔加工精度下降的或断刀的情况,即固定装置150被构造成限制基板110相对于工件的移动。轨道140用于与位移结构120连接。位移结构120靠近基板110的一端设有连接件,位移结构120通过连接件与轨道140可活动的连接。刀头结构130包括互相连接的主轴杆131和刀具夹具133,主轴杆131与位移结构120可转动的连接,刀具夹具133设于主轴杆131靠近基板110的一端,在使用中利用主轴杆131带动刀具夹具133以及刀具夹具133上的刀具旋转比进行纵向进给以进行加工,故主轴杆131被构造成用于控制刀具夹具133在第二预设方向20上的移动。
与实施例1不同之处在于:
在本实施例中,刀头结构130中不包括实施例1中的动力装置137,主轴杆131直接与刀具夹具133传动连接,由于动力装置137转速较高,利用主轴杆131控制刀具夹具133在第二预设方向20上进行攻丝操作,将主轴杆131与刀具夹具133直接连接,在使用时直接将丝锥与刀具夹具133连接,操作者转动把手135控制主轴杆131转动,同时带动丝锥进行攻丝。在本实施例中,位移结构120起到支撑和找正的功能。
本实施例中的孔加工装置200同样可以利用上述孔加工方法以进行孔加工操作。
本实施例中的孔加工装置200,具备攻丝的功能,进一步增加了孔加工装置200的适用范围。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种孔加工装置(100),用于在工件上进行孔加工,其特征在于,包括:
基板(110);所述基板(110)上设有固定装置(150)和沿第一预设方向(10)设置的轨道(140);所述固定装置(150)被构造成限制所述基板(110)相对于所述工件的移动;
位移结构(120),所述位移结构(120)靠近所述基板(110)的一端设有连接件;所述连接件与所述轨道(140)可活动的连接;
刀头结构(130),所述刀头结构(130)包括互相连接的主轴杆(131)和刀具夹具(133);所述主轴杆(131)与所述位移结构(120)可转动的连接;所述刀具夹具(133)设于所述主轴杆(131)靠近所述基板(110)的一端,所述主轴杆(131)被构造成用于控制所述刀具夹具(133)在第二预设方向(20)上的移动。
2.根据权利要求1所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述轨道(140)在宽度方向上的截面包括T型的凸起部(141),以及所述凸起部(141)两侧的限位板(143);所述连接件包括与所述凸起部(141)结构相适应的滑动部(145);所述滑动部(145)两侧上设有滚轮。
3.根据权利要求1所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述位移结构(120)包括底座(121)和支架(123);所述支架(123)与所述底座(121)远离所述连接件的一端连接;所述支架(123)上开设有螺纹孔;所述主轴杆(131)为螺纹杆;所述主轴与所述支架(123)通过螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述主轴杆(131)远离所述刀具夹具(133)的一端设有把手(135)。
5.根据权利要求3所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述底座(121)靠近所述刀具夹具(133)的一侧设有测量尺(125);所述测量尺(125)被构造成用于显示进给量和孔位深度。
6.根据权利要求3所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述刀头结构(130)还包括动力装置(137);所述动力装置(137)与所述主轴杆(131)连接;所述动力装置(137)被构造成用于控制所述刀具夹具(133)旋转。
7.根据权利要求6所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述底座(121)靠近所述刀具夹具(133)的一侧还设有凹槽;所述动力装置(137)一端设有与所述凹槽适应的配合部;所述动力装置(137)通过所述配合部与所述凹槽的配合,与所述底座(121)可滑动的连接。
8.根据权利要求1所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述固定装置(150)包括螺杆(151)、螺母(153)和挡板(155);所述挡板(155)设于所述基板(110)远离所述位移结构(120)的一侧并与所述螺杆(151)可滑动的连接;所述螺母(153)与所述螺杆(151)通过螺纹连接;所述螺母(153)被构造成控制所述挡板(155)靠近或远离所述基板(110)。
9.根据权利要求8所述的一种孔加工装置(100),其特征在于:
所述基板(110)上沿第三预设方向(30)上开设有条形槽(157);所述螺杆(151)穿过所述条形槽(157)与所述螺母(153)连接。
10.一种孔加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
利用上述权利要求1-9中任意一种所述孔加工装置(100)进行孔加工;
S1:将刀具安装在所述刀具夹具(133)上;并调整所述刀具使其与所需加工孔的位置相对应;
S2:通过固定装置(150)将所述基板(110)与所述工件固定;
S3:控制所述主轴杆(131)沿所述第二预设方向(20)移动;所述主轴杆(131)带动所述刀具夹具(133)和所述刀具移动,进行加工。
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