CN108556156A - 一种石墨坩埚自动多孔钻机 - Google Patents

一种石墨坩埚自动多孔钻机 Download PDF

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Abstract

本发明为一种石墨坩埚自动多孔钻机，由钻机底座、固定装置、传动装置和钻孔装置构成，固定装置、钻孔装置和传动装置从左至右安装于于钻机底座的上方，固定装置通过滑动结构一与钻机底座固定连接，传动装置通过滑动结构二与钻机底座固定连接，钻孔装置位于固定装置和传动装置之间，并与传动装置固定连接；本发明可对石墨坩埚进行自动加工，一次性得到九孔石墨坩埚，生产效率高，产品质量稳定，节省了人力物力，从而为企业节省大量的劳动成本，同时由于本发明的钻孔刀具由于采用了刀头和螺旋刀片相结合的结构，在钻孔的同时，可对空的内壁进行打磨处理，节约了生产工序，缩短了生产时间，提高了生产效率。

Description

一种石墨坩埚自动多孔钻机
技术领域
本发明涉及石墨坩埚制造技术领域，特别是一种石墨坩埚自动多孔钻机。
背景技术
石墨产品的加工过程中通常需要钻孔，有时还需要加工深长的孔。目前的石墨产品钻孔大多为手动，而钻孔的过程中，随着孔深的增加，钻头在钻孔过程中的抖动程度也会增加，稳定性降低，从而会造成石墨产品上孔的位置准确度差，石墨产品的质量也较差。而且，石墨产品的加工不同于金属件的加工，在钻孔过程中会产生相对较多的粉尘，使加工环境差，人工操作的过程中会对人体产生很大的伤害。
针对十孔石墨坩埚这种加工难度较大的石墨产品，对于孔的准确定位、加工过程中刀具的稳定性以及得到的产品质量要求较高，现有技术难以实现，不仅会造成生产材料的浪费，增加生产成本，还会延长劳动时间，降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨坩埚自动多孔钻机，以解决原有石墨坩埚加工技术存在的生产过程复杂、生产周期长、得到的石墨坩埚质量不均匀等技术问题。
为达到以上目的，提供以下技术方案：
一种石墨坩埚自动多孔钻机，由钻机底座、固定装置、传动装置和钻孔装置构成，所述固定装置、钻孔装置和传动装置从左至右安装于于钻机底座的上方，所述固定装置通过滑动结构一与钻机底座固定连接，所述传动装置通过滑动结构二与钻机底座固定连接，所述钻孔装置位于固定装置和传动装置之间，并与传动装置固定连接。
优选地，所述固定装置包括夹具、固定底板、稳固桩和滑动结构一，所述固定底板位于夹具下部，其两端设有长方型通孔，所述稳固桩垂直焊接于钻机底座的左端，所述夹具由两个形状相同且对称的卡爪组成，所述滑动结构一包括驱动马达一、滑动凹槽一和夹具滚珠丝杆，所述滑动凹槽一的中心轴与钻机底座的中心轴垂直，所述驱动马达一固定安装于滑动凹槽一的一端，所述夹具滚珠丝杆固定安装于滑动凹槽内，并与驱动马达一的动力输出轴通过联轴器固定连接，所述夹具滚珠丝杆上安装有两个可以反向移动的滚珠丝杆副，两个卡爪底部均设有底座，两个卡爪分别位于固定底板的两端，两个卡爪的底座分别穿过固定底板两端的长方型通孔，与对应的夹具滚珠丝杆副焊接固定，从而将夹具与钻机底座固定连接。
优选地，所述传动装置包括电动机、主轴箱、皮带轮组、齿轮组一和传动轴组，所述电动机固定安装于主轴箱的顶部，所述主轴箱内固定安装一纵向隔板，将主轴箱内部空间分为两室，即一室和二室，所述皮带轮组包括皮带轮一和皮带轮二，所述皮带轮一位于电动机的右侧，并与电动机的动力输出轴固定连接，所述皮带轮二固定安装于主轴箱的右侧壁外部，并与皮带轮一通过皮带连接，所述传动轴组包括主动轴、从动轴一和从动轴二，所述齿轮组一包括齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四，所述主动轴固定安装于主轴箱的一室内，并与皮带轮二的动力输出轴固定连接，主动轴上固定安装齿轮一，所述从动轴一穿过主轴箱的隔板，并通过轴承与隔板固定，从动轴一上固定安装齿轮二和齿轮三，且齿轮二位于一室、齿轮三位于二室，所述从动轴二固定安装于主轴箱的二室内，从动轴二上固定安装齿轮四，所述齿轮一与齿轮二连接并传递动力，齿轮三与齿轮四连接并传递动力，主动轴、从动轴一和从动轴二均通过轴承与主轴箱的隔板和侧壁固定。
优选地，所述滑动结构二由驱动马达二、滑动凹槽二、主轴箱滚珠丝杆构成，所述钻机底座的右部设有滑动凹槽二，滑动凹槽二的中心轴与钻机底座的中心轴位于同一直线上，所述驱动马达二固定安装于滑动凹槽二的右端，所述主轴箱滚珠丝杆固定安装于滑动凹槽二内，并与驱动马达二的动力输出轴固定连接，所述主轴箱滚珠丝杆上安装有滚珠丝杆副，主轴箱底座与主轴箱滚珠丝杆副焊接固定，从而使主轴箱与钻机底座固定连接。
优选地，所述钻孔装置包括钻孔刀具组、齿轮组二和滚轴固定连接室，所述钻孔刀具组包括一个中心孔刀具和九个小孔刀具，其中每个刀具均由刀头、辊轴以及固定安装在传动轴上的螺旋刀片构成，所述九个小孔刀具的滚轴以中心孔刀具的滚轴为中心轴，滚轴相互平行且均匀的固定安装于中心孔刀具的四周，使钻孔刀具组的横截面为圆形，所述刀头固定安装于钻孔刀具组滚轴的左端，所述钻孔刀具组滚轴的右部均位于滚轴固定连接室内，并通过轴承与滚轴固定连接室的侧壁固定，所述齿轮组二包括九个齿轮，均位于滚轴固定连接室内，并分别固定安装在钻孔刀具组的九根小孔刀具的滚轴上，且齿轮组二的九个齿轮相互咬合连接并传递动力，从而将九根小孔刀具的滚轴连接并传递动力。
优选地，所述中心孔刀具的滚轴右端与从动轴一固定连接并传递动力，所述从动轴二与其中一个小孔刀具的滚轴固定连接并传递动力。
优选地，所述每个卡爪的内侧为凹面，且均固定安装有卡垫，用以保护石墨坩埚表面不受磨损和增大石墨坩埚表面与卡爪的摩擦力。
优选地，所述夹具的两个卡爪在钻机底座上做方向相对或相反的横向移动，所述主轴箱在钻机底座上做纵向移动。
本发明的有益效果为：
1.本发明可对石墨坩埚进行自动加工，一次性得到十孔石墨坩埚，生产效率高，产品质量稳定，节省了人力物力，从而为企业节省大量的劳动成本。
2.本发明的钻孔刀具由于采用了刀头和螺旋刀片相结合的结构，在钻孔的同时，可对空的内壁进行打磨处理，节约了生产工序，缩短了生产时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的纵剖面结构示意图；
图2为固定装置结构的侧视图；
图3为滑动结构二的结构示意图；
图4为钻孔刀具组横截面示意图；
图中所示附图标记为：1-钻机底座，2-发动机，3-皮带轮一，4-主轴箱，5-一室，6-齿轮一，7-主动轴，8-皮带轮二，9-从动轴一，10-齿轮二，11-从动轴二，12-隔板，13-齿轮四，14-齿轮三，15-二室，16-齿轮组二，17-轴承，18-中心孔刀具滚轴，19-小孔刀具滚轴，20-刀头，21-夹具，22-稳固桩，23-石墨坩埚，24-滑动结构一，25-滑动结构二，26-卡爪，27-卡垫，28-固定底座，29-夹具滚珠丝杆，30-夹具滚珠丝杠副，31-驱动马达一，32-滑动凹槽一，33-驱动马达二，34-主轴箱滚珠丝杆，35-滑动凹槽二，37-滚轴固定连接室。
具体实施方式
以下结合附图对本设计方案进行详细说明。
如图1、图2、图3或图4所示，一种石墨坩埚自动多孔钻机，由钻机底座1、固定装置、传动装置和钻孔装置构成，固定装置、钻孔装置和传动装置从左至右安装于于钻机底座1的上方，固定装置通过滑动结构一24与钻机底座1固定连接，传动装置通过滑动结构二25与钻机底座1固定连接，钻孔装置位于固定装置和传动装置之间，并与传动装置固定连接。
其中，固定装置包括夹具21、固定底板28、稳固桩22和滑动结构一24，固定底板28位于夹具21下部，其两端设有长方型通孔，稳固桩22垂直焊接于钻机底座1的左端，夹具21由两个形状相同且对称的卡爪26组成，滑动结构一24包括驱动马达一31、滑动凹槽一32和夹具滚珠丝杆29，滑动凹槽一32的中心轴与钻机底座1的中心轴垂直，驱动马达一31固定安装于滑动凹槽一32的一端，夹具滚珠丝杆29固定安装于滑动凹槽一32内，并与驱动马达一31的动力输出轴通过联轴器固定连接，夹具滚珠丝杆29上安装有两个可以反向移动的滚珠丝杆副，两个卡爪26底部均设有底座，两个卡爪分别位于固定底板28的两端，两个卡爪26的底座分别穿过固定底板28两端的长方型通孔，与对应的夹具滚珠丝杆副焊接固定，从而将夹具21与钻机底座1固定连接。
其中，传动装置包括电动机2、主轴箱4、皮带轮组、齿轮组一和传动轴组，电动机2固定安装于主轴箱4的顶部，主轴箱4内固定安装一纵向隔板12，将主轴箱4内部空间分为两室，即一室5和二室15，皮带轮组包括皮带轮一3和皮带轮二8，皮带轮一3位于电动机2的右侧，并与电动机2的动力输出轴固定连接，皮带轮二8固定安装于主轴箱4的右侧壁外部，并与皮带轮一3通过皮带连接，传动轴组包括主动轴7、从动轴一9和从动轴二11，所述齿轮组一包括齿轮一6、齿轮二10、齿轮三14和齿轮四13，主动轴7固定安装于主轴箱4的一室5内，并与皮带轮二8的动力输出轴固定连接，主动轴7上固定安装齿轮一6，从动轴一9穿过主轴箱的隔板12，并通过轴承与隔板固定，从动轴一9上固定安装齿轮二10和齿轮三14，且齿轮二10位于一室5、齿轮三14位于二室15，从动轴二11固定安装于主轴箱4的二室15内，从动轴二11上固定安装齿轮四13，齿轮一6与齿轮二11连接并传递动力，齿轮三14与齿轮四13连接并传递动力，主动轴7、从动轴一9和从动轴二11均通过轴承与主轴箱的隔板和侧壁固定。
其中，滑动结构二25由驱动马达二33、滑动凹槽二35、主轴箱滚珠丝杆34构成，钻机底座1的右部设有滑动凹槽二35，滑动凹槽二35的中心轴与钻机底座1的中心轴位于同一直线上，驱动马达二33固定安装于滑动凹槽二35的右端，主轴箱滚珠丝杆34固定安装于滑动凹槽二35内，并与驱动马达二33的动力输出轴固定连接，主轴箱滚珠丝杆34上安装有滚珠丝杆副，主轴箱底座与主轴箱滚珠丝杆副焊接固定，从而使主轴箱4与钻机底座1固定连接。
其中，钻孔装置包括钻孔刀具组、齿轮组二16和滚轴固定连接室37，钻孔刀具组包括一个中心孔刀具和九个小孔刀具，其中每个刀具均由刀头20、辊轴以及固定安装在传动轴上的螺旋刀片构成，九个小孔刀具的滚轴以中心孔刀具的滚轴18为中心轴，滚轴相互平行且均匀的固定安装于中心孔刀具的四周，使钻孔刀具组的横截面为圆形，刀头20固定安装于钻孔刀具组滚轴的左端，所述钻孔刀具组滚轴的右部均位于滚轴固定连接室内37，并通过轴承17与滚轴固定连接室37的侧壁固定，所述齿轮组二包括九个齿轮，均位于滚轴固定连接室37内，并分别固定安装在钻孔刀具组的九根小孔刀具的滚轴上，且齿轮组二16的九个齿轮相互咬合连接并传递动力，从而将九根小孔刀具的滚轴连接并传递动力。
其中，中心孔刀具的滚轴18右端与从动轴一9固定连接并传递动力，从动轴二11与其中一个小孔刀具的滚轴19固定连接并传递动力。
其中，每个卡爪26的内侧为凹面，且均固定安装有卡垫27，用以保护石墨坩埚23表面不受磨损和增大石墨坩埚23表面与卡爪26的摩擦力。
其中，夹具的两个卡爪26在钻机底座1上做方向相对或相反的横向移动，主轴箱4在钻机底座1上做纵向移动。
实施例
将待加工的石墨坩埚23纵向放置在固定装置的固定底座28上，并将石墨坩埚23的后端顶在钻机底座1的稳固桩22上，启动驱动马达一32，驱动马达一32带动夹具滚珠丝杆旋转29，从而带动两个夹具滚珠丝杆副相对移动，夹具滚珠丝杆副进一步带动夹具21的两个卡爪26相对移动，直至将待加工的石墨坩埚23夹紧固定；
启动驱动马达二33，驱动马达二33带动主轴箱滚珠丝杆34旋转，从而通过主轴箱滚珠丝杆副移动带动主轴箱4纵向移动，主轴箱4移动带动与其固定连接的钻孔装置纵向移动，当刀头20靠近待加工的石墨坩埚23前端时，启动主轴箱上的发动机2，发动机2通过动力输出轴输出动力给皮带轮一3，带动皮带轮一3旋转，皮带轮一3通过皮带带动皮带轮二8旋转，皮带轮二8带动主动轴7旋转，主动轴7通过齿轮一6与齿轮二10咬合连接，带动齿轮二10旋转，进而带动从动轴一9旋转，其中，齿轮一6为小齿轮，齿轮二10为大齿轮，从动轴一9上的齿轮三14为小齿轮，旋转并带动从动轴二11上的齿轮四13旋转，齿轮四13为大齿轮，进而带动从动轴二11旋转；同时，从动轴一9旋转带动中心孔刀具的滚轴18旋转，从动轴二11旋转带动刀具组中其中一个小孔刀具的滚轴19旋转，并通过齿轮组二16带动九根小孔刀具的滚轴旋转，进而带动刀头20和滚轴上的螺旋刀片36一同旋转，钻孔刀具组高速旋转的同时，随着主轴箱4向前移动，从而实现将固定装置上的石墨坩埚23钻孔的目的。
刀头20和螺旋刀片36的稳定旋转，得到的孔内壁光滑平整，可实现在钻孔的同时完成对孔的内壁进行打磨加工。

Claims (8)

1.一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，由钻机底座、固定装置、传动装置和钻孔装置构成，所述固定装置、钻孔装置和传动装置从左至右安装于于钻机底座的上方，所述固定装置通过滑动结构一与钻机底座固定连接，所述传动装置通过滑动结构二与钻机底座固定连接，所述钻孔装置位于固定装置和传动装置之间，并与传动装置固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述固定装置包括夹具、固定底板、稳固桩和滑动结构一，所述固定底板位于夹具下部，其两端设有长方型通孔，所述稳固桩垂直焊接于钻机底座的左端，所述夹具由两个形状相同且对称的卡爪组成，所述滑动结构一包括驱动马达一、滑动凹槽一和夹具滚珠丝杆，所述滑动凹槽一的中心轴与钻机底座的中心轴垂直，所述驱动马达一固定安装于滑动凹槽一的一端，所述夹具滚珠丝杆固定安装于滑动凹槽内，并与驱动马达一的动力输出轴通过联轴器固定连接，所述夹具滚珠丝杆上安装有两个可以反向移动的滚珠丝杆副，两个卡爪底部均设有底座，两个卡爪分别位于固定底板的两端，两个卡爪的底座分别穿过固定底板两端的长方型通孔，与对应的夹具滚珠丝杆副焊接固定，从而将夹具与钻机底座固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述传动装置包括电动机、主轴箱、皮带轮组、齿轮组一和传动轴组，所述电动机固定安装于主轴箱的顶部，所述主轴箱内固定安装一纵向隔板，将主轴箱内部空间分为两室，即一室和二室，所述皮带轮组包括皮带轮一和皮带轮二，所述皮带轮一位于电动机的右侧，并与电动机的动力输出轴固定连接，所述皮带轮二固定安装于主轴箱的右侧壁外部，并与皮带轮一通过皮带连接，所述传动轴组包括主动轴、从动轴一和从动轴二，所述齿轮组一包括齿轮一、齿轮二、齿轮三和齿轮四，所述主动轴固定安装于主轴箱的一室内，并与皮带轮二的动力输出轴固定连接，主动轴上固定安装齿轮一，所述从动轴一穿过主轴箱的隔板，并通过轴承与隔板固定，从动轴一上固定安装齿轮二和齿轮三，且齿轮二位于一室、齿轮三位于二室，所述从动轴二固定安装于主轴箱的二室内，从动轴二上固定安装齿轮四，所述齿轮一与齿轮二连接并传递动力，齿轮三与齿轮四连接并传递动力，主动轴、从动轴一和从动轴二均通过轴承与主轴箱的隔板和侧壁固定。
4.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述滑动结构二由驱动马达二、滑动凹槽二、主轴箱滚珠丝杆构成，所述钻机底座的右部设有滑动凹槽二，滑动凹槽二的中心轴与钻机底座的中心轴位于同一直线上，所述驱动马达二固定安装于滑动凹槽二的右端，所述主轴箱滚珠丝杆固定安装于滑动凹槽二内，并与驱动马达二的动力输出轴固定连接，所述主轴箱滚珠丝杆上安装有滚珠丝杆副，主轴箱底座与主轴箱滚珠丝杆副焊接固定，从而使主轴箱与钻机底座固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述钻孔装置包括钻孔刀具组、齿轮组二和滚轴固定连接室，所述钻孔刀具组包括一个中心孔刀具和九个小孔刀具，其中每个刀具均由刀头、辊轴以及固定安装在传动轴上的螺旋刀片构成，所述九个小孔刀具的滚轴以中心孔刀具的滚轴为中心轴，滚轴相互平行且均匀的固定安装于中心孔刀具的四周，使钻孔刀具组的横截面为圆形，所述刀头固定安装于钻孔刀具组滚轴的左端，所述钻孔刀具组滚轴的右部均位于滚轴固定连接室内，并通过轴承与滚轴固定连接室的侧壁固定，所述齿轮组二包括九个齿轮，均位于滚轴固定连接室内，并分别固定安装在钻孔刀具组的九根小孔刀具的滚轴上，且齿轮组二的九个齿轮相互咬合连接并传递动力，从而将九根小孔刀具的滚轴连接并传递动力。
6.根据权利要求1或5所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述中心孔刀具的滚轴右端与从动轴一固定连接并传递动力，所述从动轴二与其中一个小孔刀具的滚轴固定连接并传递动力。
7.根据权利要求1所述的一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述每个卡爪的内侧为凹面，且均固定安装有卡垫，用以保护石墨坩埚表面不受磨损和增大石墨坩埚表面与卡爪的摩擦力。
8.根据权利要求1或2所述的一种一种石墨坩埚自动多孔钻机，其特征在于，所述夹具的两个卡爪在钻机底座上做方向相对或相反的横向移动，所述主轴箱在钻机底座上做纵向移动。
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