CN108161070A - 一种深孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深孔加工装置，属于输油器技术领域。本发明首先使用钻头在工件表面指定位置预打孔，将固定装置内的对位封口装置对准孔口，使固定装置固定在工件表面，驱动装置内的旋转装置通过键带动刀杆旋转，利用钻头对工件进行钻孔，钻孔的同时负压排屑装置使排屑腔内产生负压，排屑腔与钻孔相连接，在负压作用下将钻孔内的铁屑排出，同时刀杆内部的冷却液管道在负压作用下将冷却液储存腔内的冷却液吸出通过钻头上的出液孔排出，对钻头进行冷却，在钻孔过程中通过液压杆驱动驱动装置运动，从而带动刀杆对工件进行深钻。本发明装置减小了钻孔时的颤振，提高了钻孔的质量，有效提高了作业效率，延长了钻头的使用寿命。

Description

一种深孔加工装置

技术领域

本发明涉及一种深孔加工装置，属于输油器技术领域。

背景技术

深孔加工一直是机械制造技术中重要的组成部分，同时也是难点之一。通过对比分析近年统计资料，其中加工时需要孔加工的已经占到了全部机械加工的三分之一左右了，而这些孔加工中有40%左右的是做深孔加工的。所谓深孔，一般指孔深度与孔直径之比大于5的孔。深孔加工技术最早应用于军事器械的生产，如：枪管、炮管等，同时也使得该技术因涉及军事领域而处于封闭发展。随着经济和科技不断发展，深孔加工技术也逐渐转向民用方面，主要应用在能源开采、汽车制造、机床制造、航空航天等行业中。

深孔加工过程中面临难度高、工作量大的问题，并且成为机械加工中较关键的问题。同时随着时代不断的进步发展，各类产品的更替周期缩短，且强度和硬度较高的新型难加工材料层出不穷，所以对深孔加工时的加工质量和效率甚至刀具的耐用程度都有了更加苛刻的要求。

由于深孔加工是在封闭或者半封闭的状况下进行的，在有限的空间内进行加工造成深孔加工过程中有其独自的特点。

（1）不能直观的看到整个切削过程。仅仅能凭借着加工经验，采用听机床工作声音、观测排屑形态、观察压力表、触摸机床和工件振动等表象推测切削过程。

（2）切削热难以传散。由于封闭的切削形式，使刀具上的切削热难以扩散且易于过热，这事就需要采用一些高效的冷却方法进行降温。

（3）不便于排屑。由于切屑排出过程中要经过细长的钻杆，所以这个过程极易发生堵塞，甚至有时会发生崩刃。加工过程中，需要充分的断屑，以保证切屑形态，以便顺利排屑。

（4）导向问题。由于深孔加工的长径都比较大，使刀杆呈现细长的形态，且刚度较差，随着加工孔的长度的增加，使孔的精度和粗糙度都不能得到保证，孔的偏斜问题凸显出来。

（5）颤振问题。由于钻杆又细又长，造成其刚性较低，很容易产生颤振现象。在深孔加工过程中颤振会直接影响加工孔的表面精度，加工质量、直线度和生产效率。

（6）难加工材料。随着深孔加工技术的应用领域的不断扩张，面对的材料更是多种多样，其中不免有些难加工材料。深孔加工过程中，工件、刀具和机床之间属于封闭切削系统，加之钻杆细长且刚度较低，所以更容易产生颤振现象。颤振对深孔加工所造成的负面影响主要有在以下几方面：

（1）影响孔表面质量。深孔加工过程中，由于颤振的产生，使刀具与工件之间产

生强烈的振动，孔的加工表面也会产生振痕，从而直接降低了所加工孔的表面粗糙度。

（2）影响生产效率。颤振产生后势必要降低进给量和切削速度，已保证孔的加工质量，但是生产效率也就得不到保证。

（3）影响刀具寿命。在颤振发生后，刀具与工件不停的相对振动，至使刀具工作条件十分恶劣，从而产生崩刃。

（4）产生噪音。颤振产生的极大噪音会使工作条件恶化，长期工作会严重影响操作者的健康。

随着深孔加工技术的发展，对加工后的孔质量和加工效率都有了更高的要求，为实现高速高效高质量的深孔加工，势必需要对颤振问题进一步研究，以提高加工效率和成孔质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对深孔加工装置不便于排屑、容易产生颤振现象的问题，提供了一种深孔加工装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种深孔加工装置，包括工件、固定装置以及驱动装置，所述的固定装置内部设置有排屑腔，排屑腔左侧连接对位封口装置，排屑腔与负压排屑装置相连接，固定装置右侧设置有套筒，套筒连接刀杆，刀杆内部设置有冷却液管道，刀杆左侧连接钻头，钻头上设置有出液孔，固定装置通过液压杆与驱动装置相连接，驱动装置左侧为旋转装置，旋转装置通过键与刀杆相连接，驱动装置内部设置有冷却液储存腔，冷却液储存腔与刀杆内部的冷却液管道相连接。

一种深孔加工装置的应用方法是：首先使用钻头在工件表面指定位置预打孔，将固定装置内的对位封口装置对准孔口，使固定装置固定在工件表面，驱动装置内的旋转装置通过键带动刀杆旋转，利用钻头对工件进行钻孔，钻孔的同时负压排屑装置使排屑腔内产生负压，排屑腔与钻孔相连接，在负压作用下将钻孔内的铁屑排出，同时刀杆内部的冷却液管道在负压作用下将冷却液储存腔内的冷却液吸出通过钻头上的出液孔排出，对钻头进行冷却，在钻孔过程中通过液压杆驱动驱动装置运动，从而带动刀杆对工件进行深钻。

所述的对位封口装置与固定装置之间设置有调节装置。

所述的刀杆与冷却液储存腔之间设置有密封环。

本发明的有益效果是：

（1）本发明中采用固定装置和驱动装置相结合的方式对刀杆进行固定，固定装置设置在工件表面，利用固定装置内的对位封口装置对钻孔进行对位和封口，固定装置和驱动装置之间设置有液压杆，利用液压杆增加了固定装置和驱动装置间的稳定性，使钻杆在钻孔过程中减小颤振，提高钻孔的质量。

（2）本发明中在固定装置内部设置了排屑腔，排屑腔通过对位封口装置与钻孔相连接，固定装置外侧设置有负压排屑装置，在进行钻孔作业时负压排屑装置使排屑腔内产生负压，在负压作用下将钻孔内部产生的铁屑排入到排屑腔内，有效去除钻孔过程中产生的铁屑，提高作业效率。

（3）本发明中在驱动装置中设置了冷却液储存腔，与刀杆内的冷却液管道相连接，当负压排屑装置工作时，钻孔内产生负压，在负压作用下将冷却液管道内的的冷却液通过出液孔吸入钻孔内，对钻头进行冷却，提高钻头的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种深孔加工装置的构造示意图。

其中，1、工件；2、出液孔；3、钻头；4、封口装置；5、固定装置；6、负压排屑装置；7、排屑腔；8、旋转装置；9、驱动装置；10冷却液管道；11、刀杆；12、套筒；13、液压杆；14、键；15、冷却液储存腔。

具体实施方式

一种深孔加工装置，包括工件1、固定装置5以及驱动装置9，所述的固定装置5内部设置有排屑腔7，排屑腔7左侧连接对位封口装置4，排屑腔7与负压排屑装置6相连接，固定装置5右侧设置有套筒12，套筒12连接刀杆11，刀杆11内部设置有冷却液管道10，刀杆11左侧连接钻头3，钻头3上设置有出液孔2，固定装置5通过液压杆13与驱动装置9相连接，驱动装置9左侧为旋转装置8，旋转装置8通过键14与刀杆11相连接，驱动装置9内部设置有冷却液储存腔15，冷却液储存腔15与刀杆11内部的冷却液管道10相连接。一种深孔加工装置的应用方法是：首先使用钻头3在工件1表面指定位置预打孔，将固定装置5内的对位封口装置4对准孔口，使固定装置5固定在工件1表面，驱动装置9内的旋转装置8通过键14带动刀杆11旋转，利用钻头3对工件1进行钻孔，钻孔的同时负压排屑装置6使排屑腔7内产生负压，排屑腔7与钻孔相连接，在负压作用下将钻孔内的铁屑排出，同时刀杆11内部的冷却液管道10在负压作用下将冷却液储存腔15内的冷却液吸出通过钻头3上的出液孔2排出，对钻头3进行冷却，在钻孔过程中通过液压杆13驱动驱动装置9运动，从而带动刀杆11对工件1进行深钻。所述的对位封口装置4与固定装置5之间设置有调节装置。所述的刀杆11与冷却液储存腔15之间设置有密封环。

Claims (4)

1.一种深孔加工装置，包括工件（1）、固定装置（5）以及驱动装置（9），所述的固定装置（5）内部设置有排屑腔（7），排屑腔（7）左侧连接对位封口装置（4），排屑腔（7）与负压排屑装置（6）相连接，固定装置（5）右侧设置有套筒（12），套筒（12）连接刀杆（11），刀杆（11）内部设置有冷却液管道（10），刀杆（11）左侧连接钻头（3），钻头（3）上设置有出液孔（2），固定装置（5）通过液压杆（13）与驱动装置（9）相连接，驱动装置（9）左侧为旋转装置（8），旋转装置（8）通过键（14）与刀杆（11）相连接，驱动装置（9）内部设置有冷却液储存腔（15），冷却液储存腔（15）与刀杆（11）内部的冷却液管道（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种深孔加工装置的应用方法是：首先使用钻头（3）在工件（1）表面指定位置预打孔，将固定装置（5）内的对位封口装置（4）对准孔口，使固定装置（5）固定在工件（1）表面，驱动装置（9）内的旋转装置（8）通过键（14）带动刀杆（11）旋转，利用钻头（3）对工件（1）进行钻孔，钻孔的同时负压排屑装置（6）使排屑腔（7）内产生负压，排屑腔（7）与钻孔相连接，在负压作用下将钻孔内的铁屑排出，同时刀杆（11）内部的冷却液管道（10）在负压作用下将冷却液储存腔（15）内的冷却液吸出通过钻头（3）上的出液孔（2）排出，对钻头（3）进行冷却，在钻孔过程中通过液压杆（13）驱动驱动装置（9）运动，从而带动刀杆（11）对工件（1）进行深钻。

3.根据权利要求1所述的一种深孔加工装置，其特征在于：所述的对位封口装置（4）与固定装置（5）之间设置有调节装置。

4.根据权利要求1所述的一种深孔加工装置，其特征在于：所述的刀杆（11）与冷却液储存腔（15）之间设置有密封环。