CN108788248B - 一种导流槽平板斜孔的加工装置 - Google Patents

Abstract

一种导流槽平板斜孔的加工装置，本体通过滚轮安放在导轨上。钻头导向机构的一端固定在所述纵移斜向体上，另一端置于待加工工件的表面。电钻进给机构固定在纵移斜向体上表面。纵移斜向体位于在所述本体上表面。纵向移动丝杠的两端固定在本体上方；纵向移动螺套套装在该纵向移动丝杠上，并与纵移斜向体固定连接。分度头安装在所述纵向移动丝杠一端端面的中心。本发明中，具有结构简单、操作方便、易于实现、加工成本低的特点，并且钻头始终在导向套孔中，无需调整即可直接进行加工，缩短了加工周期；并能够同时加工几张板，提高了生产效率。

Description

一种导流槽平板斜孔的加工装置

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是某航天产品中平板斜孔的加工装置。

技术背景

在航天化工领域，各种大型冷却设备中，需要对平板上各种小斜孔进行加工，而这种小斜孔数量多、斜度大，用一般的设备是无法进行加工的，这就需要购置大型加工设备。以导流槽为例，一台导流槽设备由24件导流槽体组成，而每一件导流槽体有一件导流槽板，这件导流槽板为厚8mm、宽1600mm、长12000mm的平板，在平板上有直径12mm，斜度为30度，孔距为25mm的斜孔，这样计算一件导流槽板就有3 万多个孔，一台导流槽就有74万个孔，由于导流槽板体尺寸大，孔数量多，斜度大，这就需要大型的加工设备，由于斜孔在加工时，都需要先用铣刀进行铣削加工使其锪平后才能用钻头钻孔，这样每一个斜孔的加工就需要更换两次刀具才能完成一个孔的加工，需要的辅助时间长，效率低，生产周期长，成本高。对于目前国内外对此问题的加工方法主要有大型数控龙门镗铣床加工中心的加工方法，即利用设备自身的功能，铣头转动角度和所加工孔的角度一致，进给、纵向、横向移动都由设备来实现，也能实现自动换刀，该方法的优点是自动化程度高，工人劳动强度低，孔距容易保证，缺点是：1对于斜孔的加工，需要先用铣刀加工出平面后再用钻头加工，每个孔的加工需要换刀两次；2由于设备铣头的尺寸较大对于大斜角孔的加工，铣头会和产品发生干涉而无法加工，此时就需要加长铣刀和加长钻头，在加工中容易断刀；3设备投资大、加工成本高。

发明内容

为克服现有技术中存在的加工工艺复杂、对刀具要求高，以及设备投资大、加工成本高的不足，本发明提出了一种导流槽平板斜孔的加工装置。

本发明包括钻头导向机构、电钻、电钻进给机构、纵移斜向体、本体、导轨、纵向移动丝杠、两个电磁吸盘、分度头和纵向移动螺套。其中，本体通过滚轮安放在导轨上。钻头导向机构的一端固定在所述纵移斜向体上，另一端置于待加工工件的表面。电钻进给机构固定在所述纵移斜向体上表面。所述纵移斜向体通过其下表面的燕尾槽卡装在所述本体上表面的燕尾块上。纵向移动丝杠穿过纵移斜向体上的U形槽，两端通过轴承固定在所述本体上方；纵向移动螺套套装在该纵向移动丝杠上，并与纵移斜向体固定连接。分度头安装在所述纵向移动丝杠一端端面的中心。两根进给导向轴分别装入进给滑动导向套内，并使各进给导向轴的两端分别通过轴座安装在所述纵移斜向体的上表面；两根进给导向轴分列在所述电钻进给机构的两侧。两个电磁吸盘固定在所述本体的一个侧表面，并分别靠近所在一侧的导轨。

所述的电钻进给机构包括四个轴座、两个进给导向轴、四个进给滑动导向套、安装板、进给移动轴座、进给固定轴座、进给轴和进给手柄。所述轴座均分为两组分别位于安装板的两侧。两个进给导向轴分别位于该安装板的两侧，并将各导向轴的两端分别装入各轴座上的轴孔内。所述进给滑动导向套均分为两组，分别套装在各进给导向轴上，并位于两个轴座之间；所述进给滑动导向套与进给导向轴之间间隙配合。进给固定轴座固定安装在所述纵移斜向体的上表面，进给移动轴座固定安装在所述安装板的上表面；所述进给轴的一端装入所述进给固定轴座的安装孔中，另一端装入所述进给移动轴座的安装孔；该进给轴的轴线与两个进给导向轴的轴线均相互平行。所述进给轴与进给固定轴座的安装孔之间滑动配合；所述进给轴与进给移动轴座的安装孔之间间隙配合。

所述钻头导向机构包括导向体、导向套和一对连接板。其中：所述一对连接板的导向体连接端对称的固定在所述导向体的两个侧表面。在所述导向体的两端有贯穿该导向体的导向孔；该导向孔的位置与工件上待加工孔的位置对应，该导向孔与水平面之间的角度与工件上待加工孔的角度一致。该通孔内装有导向套；所述连接板的斜向体连接端与纵移斜向体连接。

所述纵移斜向体下表面为与本体上表面的燕尾块配合的燕尾槽，并使该纵移斜向体与本体之间滑动配合。该纵移斜向体的上表面为斜面，该斜面的斜度与待加工孔的角度一致。在该斜面上有电钻进给机构的安装孔。在纵移斜向体的前端有所述钻头导向机构的安装孔。在纵移斜向体的下表面有用于安放纵向移动丝杠的U形槽，该U形槽位于所述纵移斜向体长度方向的中心。

所述本体的下表面两个短边处分别有一对与导轨配合的滚轮。所述本体的上表面沿长度方向有凸出的燕尾块。在该本体两个短边处的侧表面均有轴承座安装孔，分别安装有第一轴承座和第二轴承座。所述本体的一个长边处的侧表面的两端分别加工有电磁吸盘的安装孔，并使各电磁吸盘的安装孔位于远离钻头导向机构的一侧表面。

所述进给手柄安装在所述进给轴上，并使该进给手柄的圆周表面与进给固定轴座的侧表面相贴。

本发明提供了一种能够在各种规格尺寸的平板加工斜孔的加工装置。当加工装置调整安装固定好后，启动电钻转动，搬动进给手柄转动90度向前推，使进给滑动套带着相连的电钻安装板和电钻一同沿着进给导向轴向前移动来实现钻孔的进给运动，由于进给导向轴的安装斜度和孔的斜度一致，能够保证孔的加工要求。当加工一个孔后，将进给手柄向后拉使其回到起始位置转动90度，使进给手柄卡在固定轴座的端面，转动分度头手轮使纵向移动丝杠转动，推动纵向移动螺套，使纵向斜向体、电钻进给机构、电钻、钻头导向机构一同纵向移动一个孔距，电钻钻孔，完成下一个孔的加工。依此类推，待加工完成一排孔后，松开固定磁铁，推动本体，使整个加工装置沿导轨横向移动一个孔距，固定磁铁固定，加工下一排孔，依此类推完成所有孔的加工。

由于本发明采用移动的钻头导向机构，钻头始终在钻套里，加工过程不需要调整找正，减少了加工的辅助时间；由于采用了钻头的导向机构，斜孔加工中,只需要用钻头直接钻孔就可完成斜孔的加工；在该发明中，进给机构采用了进给导向轴导向，滑动套移动的方法，导向可靠、斜度易于保证、进给操作方便、能够根据钻孔的起始段、中间段和终了段调整进给速度，保证钻孔的顺利进行；在纵向进给中，采用分度头进给的方式，能够保证孔距的加工要求。

本发明中，钻头始终在导向套孔中，无需调整即可直接进行加工，避免了移动距离的误差使钻头无法进入导向套而需要反复调整，减少了加工辅助时间，缩短了加工周期；由于加工装置结构简单，易于实现，在加工中，不需要专门的设备和场地，能够同时加工几张板，提高了生产效率。同时，本发明还具有结构简单、操作方便、易于实现、加工成本低的特点。

附图说明

图1是平板斜孔加工装置结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中A-A向剖视图；

图4是电钻进给机构结构示意图；

图5是图4中F-F剖视图；

图6是钻头导向机构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是图3中Ⅰ部位的局部放大图；

图9是图2中Ⅱ部位的局部放大图；

图10是图3中Ⅲ部位的局部放大图；

图11是图3中Ⅳ部位的局部放大图。

图12是图4中E-E剖视图。图中：

1.钻头导向机构；2.电钻；3.电钻固定带；4.电钻进给机构；5.连接螺栓；6.纵移斜向体；7.本体；8.待加工工件；9.导轨；10.纵向移动丝杠；11.电磁吸盘；12.分度头； 13.第一轴承座；14.轴承；15.纵向移动螺套；16.第二轴承座；17.移动轮座；18.移动轮； 19.轮轴；20移动轮轴；21.移动轮轴卡板；22.轴座；23.进给导向轴；24.进给滑动导向套；25.安装板；26.锁紧螺母；27.固定螺母；28.进给移动轴座；29.进给固定轴座；30. 进给轴；31.进给手柄；32.导向体；33.导向套；34.连接板；35.紧固螺母。

具体实施方式

本实施例是一种导流槽平板斜孔的加工装置，包括钻头导向机构1、电钻2、电钻进给机构4、纵移斜向体6、本体7、导轨9、纵向移动丝杠10、两个电磁吸盘11、分度头12、第一轴承座13、轴承14、纵向移动螺套15、第二轴承座16、移动轮座17、移动轮18。其中，本体7通过滚轮安放在导轨9上。钻头导向机构1的一端固定在所述纵移斜向体6上，另一端置于待加工工件的表面。电钻进给机构4固定在所述纵移斜向体上表面；电钻2的一端固定在所述电钻进给机构上，该电钻的另一端安装有钻头。所述纵移斜向体6通过其下表面的燕尾槽卡装在所述本体上表面的燕尾块上。纵向移动丝杠10穿过纵移斜向体6上的U形槽，两端通过轴承固定在所述本体7上方；纵向移动螺套15套装在该纵向移动丝杠上，并通过螺栓与纵移斜向体6固定连接。分度头12安装在所述纵向移动丝杠一端端面的中心。两根进给导向轴23分别装入进给滑动导向套24内，并使各进给导向轴的两端分别通过轴座22安装在所述纵移斜向体 6的上表面；两根进给导向轴分列在所述电钻进给机构4的两侧。两个电磁吸盘11固定在所述本体7的一个侧表面，并分别靠近所在一侧的导轨9。

所述的电钻进给机构4包括四个轴座22、两个进给导向轴23、四个进给滑动导向套24、安装板25、进给移动轴座28、进给固定轴座29、进给轴30和进给手柄31。所述轴座22有四个，均分为两组；各组轴座分别位于安装板25的两侧。进给导向轴23有两个，并使各导向轴分别位于该安装板的两侧，并将各导向轴的两端分别装入各轴座22上的轴孔内，通过紧固螺母35固紧。所述进给滑动导向套24有四个，均分为两组，分别套装在各进给导向轴上，为间隙配合，并位于两个轴座之间；各组进给滑动导向套中，下端通过连接螺栓5固定在安装板25一端端头处的上表面，另一个进给滑动导向套下端通过连接螺栓固定在该安装板中部的上表面。进给固定轴座29固定安装在所述纵移斜向体6的上表面，进给移动轴座28固定安装在所述安装板25的上表面；所述进给轴30的一端装入所述进给固定轴座的安装孔中，另一端装入所述进给移动轴座的安装孔，用进给导向轴固定螺母固定，并通过进给导向轴锁紧螺母26锁紧。所述进给轴与进给固定轴座的安装孔之间滑动配合；所述进给轴与进给移动轴座的安装孔之间间隙配合。在所述进给固定轴座的安装孔的圆周上有开口槽，用于通过进给手柄31移动。

所述钻头导向机构1包括导向体32、导向套33和一对连接板34。其中：所述的一对连接板的导向体连接端对称的固定在所述导向体的两个侧表面。在所述导向体的两端有贯穿该导向体的导向孔；该导向孔的位置与工件上待加工孔的位置对应，该导向孔与水平面之间的角度与工件上待加工孔的角度一致。该通孔内装有导向套33；该导向套的内径与待加工孔的直径一致。所述连接板34的斜向体连接端与纵移斜向体6 连接。

所述纵移斜向体6为块状，下表面为与本体7上表面的燕尾块配合的燕尾槽，并使该纵移斜向体与本体之间滑动配合。该纵移斜向体的上表面为斜面，该斜面的斜度与待加工孔的角度一致。在该斜面上有电钻进给机构4的安装孔。在纵移斜向体的前端有所述钻头导向机构1的安装孔。在纵移斜向体的下表面有用于安放纵向移动丝杠 10的U形槽，该U形槽位于所述纵移斜向体长度方向的中心。

所述本体7为矩形块，在该本体的下表面两个短边处分别有一对与导轨9配合的滚轮。所述本体的上表面沿长度方向有凸出的燕尾块。在该本体两个短边处的侧表面均有轴承座安装孔，分别安装有第一轴承座13和第二轴承座16。所述本体的一个长边处的侧表面的两端分别加工有电磁吸盘11的安装孔，并使各电磁吸盘的安装孔位于远离钻头导向机构1的一侧表面。

所述移动轮座17的外形呈π形，通过水平的连接板固定在本体的下表面。该移动轮座中两个竖直板上均有移动轮安装孔；移动轮18的移动轮轴20通过轴承14安装在所述两个竖板之间，并通过分别位于该移动轮轴20两侧的移动轮轴卡板21固定。

所述进给轴30的轴线与两个进给导向轴23的轴线均相互平行。进给手柄31安装在所述进给轴上，并使该进给手柄的圆周表面与进给固定轴座29的侧表面相贴。当加工需要进给时，将手柄向上转动90°后向下推，使该手柄穿过进给固定轴座29上的开口槽并前移，以推动电钻进给机构移动。当完成工件上一个孔的加工后，该进给手柄向上拉回到固定轴座的端面并向下转动90°，使手柄卡在固定轴座的端面，以固定电钻进给机构4的位置。

本实施例中：

手电钻2为标准外购设备，是平板斜孔的加工设备，通过电钻固定带3用螺栓固定在进给进给机构4中的安装板25上。电钻固定带3为半圆弧形状、两端为耳片并做有孔的扁钢体。纵移斜向体6的上部为斜面，斜面的斜度与所钻孔的斜度相同，在斜面上设有安装进给机构的螺孔，底面为燕尾槽结构，装在本体7上，并设有长圆孔，在前端面长圆孔处设有安装15纵向移动螺套的连接螺孔，左侧面设有安装34连接板的螺孔。

本体7的上表面为燕尾台结构，底面为平面，设有安装移动轮座17的4组螺孔，右侧面设有安装电磁吸盘的两组螺孔，前侧面设有安装16第二轴承座的螺孔，后侧面设有安装13第一轴承座的螺孔；

一对导轨9铺设在导流槽板的两边。纵向移动丝杠10的两端分别有安装轴承的轴肩，在装入轴承、第一轴承座、和第二轴承座后与本体用连接螺栓固定。电磁吸盘11 有两个，为标准外购件，安装在本体7的侧面。分度头12采用标准件，安装在第二轴承座上，与纵向移动丝杠10用三爪卡盘连接。

纵向移动螺套15安装在纵向移动丝杠上，并用连接螺栓与纵移斜向体6前端面连接。

第二轴承座16设有轴承安装孔和分度头安装座，用连接螺栓与本体7的前端面连接。

移动轮座17有4件，均由一方形平板和两个半圆弧立板组成，平板上设有4个螺孔，用连接螺栓装在本体7的底面，立板上设有U形开口轴孔和两个轴端挡板安装螺孔。4个轮轴20的两端设有挡板卡槽，在装上轴承、移动轮18、轴承压盖后装入移动轮座17的开口孔中。4个移动轮18为圆盘形结构，通过安装在各所述轮轴上；各移动轮一侧端面有轴承压盖安装螺孔。

轴承压盖分别装在各轴承端并与移动轮连接。

8个移动轮轴卡板21均为长方形板，在轮轴20装入移动轮座U形开口孔后，将轴承挡板装入轮轴两端的槽中，再用连接螺栓与轮座连接。

轴座22有4件，由一方形底板和立板组成，底板上设有4个螺孔，用连接螺栓与纵移斜向体6的斜面连接，立板设有一个轴孔，轴孔与轴为间隙配合。

进给导向轴有2件，各进给导向轴的一端有轴肩，另一端有螺纹，在光轴上装入进给滑动套24后装入轴座22上的轴孔中。

进给滑动套24有4件，底板为长方形，立板为长半圆形，底板上设有4个螺孔，用连接螺栓与电钻安装板25连接，立板上设有轴孔，装在进给导向轴23上，为间隙配合。

进给轴座28的底板为长方形板，立板为长半圆形板，底板上设有4个螺孔，用连接螺栓与电钻安装板连接，立板设有轴孔，装入进给轴30通过固定螺母27和锁紧螺母26固定。

固定轴座29的底板为长方形板，立板为长半圆形板，底板上设有4个螺孔，用连接螺栓与纵移斜向体6连接，立板上设有轴孔，轴孔上部开有和立板壁开通的槽，槽的宽度大于进给手柄31的直径。

进给轴30为台阶形轴，装在进给轴座28和固定轴座29的轴孔中，为间隙配合，与进给轴座28轴孔配合的轴肩长度略大于轴座的厚度，在轴的中部设有一螺孔，具体位置由进给轴座和固定轴座的距离确定。

进给手柄31装在进给轴中间的螺孔中，当钻孔需要进给时，搬动手柄带动进给轴转动90度向下推，整个进给机构沿着进给导向轴移动，手柄穿过固定轴座上的开口槽，在完成钻孔后，拉动手柄使其回到开始的位置转动90度，使手柄卡在固定轴座的端面即可。

钻头导向体32为一梯形块结构，在斜面上加工斜孔，斜孔斜度与待加工平板斜孔斜度相同，两侧面各设有4个螺孔。

钻头导向套33为管套状，用工具钢制造，热处理HRC50～55，钻套内径与所加工孔径相同，外径与导向体孔径相同，长度与钻头导向体孔深相同，底端面为斜面，在装入钻头导向体斜孔中后，其斜面与导向体底面平齐。

连接板34有2件，均由立板和端板组成；立板的下部和端板分别有钻头导向体连接螺孔和纵向斜向体的连接螺孔。

本实施例中，钻头始终在导向套孔中，且手电钻、导向套一同移动，这样，无论横向移动还是纵向移动，钻头始终在导向套中，不需要调整就可直接进行加工，避免了移动距离的误差使钻头无法进入导向套而需要反复调整，减少了加工得辅助时间，提高生产效率。

Claims (4)

1.一种导流槽平板斜孔的加工装置，其特征在于，包括钻头导向机构、电钻、电钻进给机构、纵移斜向体、本体、导轨、纵向移动丝杠、两个电磁吸盘、分度头和纵向移动螺套；其中，本体通过滚轮安放在导轨上；钻头导向机构的一端固定在所述纵移斜向体上，另一端置于待加工工件的表面；电钻进给机构固定在所述纵移斜向体上表面；所述纵移斜向体通过其下表面的燕尾槽卡装在所述本体上表面的燕尾块上；纵向移动丝杠穿过纵移斜向体上的U形槽，两端通过轴承固定在所述本体上方；纵向移动螺套套装在该纵向移动丝杠上，并与纵移斜向体固定连接；分度头安装在所述纵向移动丝杠一端端面的中心；两根进给导向轴分别装入进给滑动导向套内，并使各进给导向轴的两端分别通过轴座安装在所述纵移斜向体的上表面；两根进给导向轴分列在所述电钻进给机构的两侧；两个电磁吸盘固定在所述本体的一个侧表面，并分别靠近所在一侧的导轨；

所述纵移斜向体下表面为与本体上表面的燕尾块配合的燕尾槽，并使该纵移斜向体与本体之间滑动配合；该纵移斜向体的上表面为斜面，该斜面的斜度与待加工孔的角度一致；在该斜面上有电钻进给机构的安装孔；在纵移斜向体的前端有所述钻头导向机构的安装孔；在纵移斜向体的下表面有用于安放纵向移动丝杠的U形槽，该U形槽位于所述纵移斜向体长度方向的中心；

所述钻头导向机构包括导向体、导向套和一对连接板；其中：所述一对连接板的导向体连接端对称的固定在所述导向体的两个侧表面；在所述导向体的两端有贯穿该导向体的导向孔；该导向孔的位置与工件上待加工孔的位置对应，该导向孔与水平面之间的角度与工件上待加工孔的角度一致；该导向孔内装有导向套；所述连接板的斜向体连接端与纵移斜向体连接。

2.如权利要求1所述导流槽平板斜孔的加工装置，其特征在于，所述的电钻进给机构包括四个轴座、两个进给导向轴、四个进给滑动导向套、安装板、进给移动轴座、进给固定轴座、进给轴和进给手柄；所述轴座均分为两组分别位于安装板的两侧；两个进给导向轴分别位于该安装板的两侧，并将各导向轴的两端分别装入各轴座上的轴孔内；所述进给滑动导向套均分为两组，分别套装在各进给导向轴上，并位于两个轴座之间；所述进给滑动导向套与进给导向轴之间间隙配合；进给固定轴座固定安装在所述纵移斜向体的上表面，进给移动轴座固定安装在所述安装板的上表面；所述进给轴的一端装入所述进给固定轴座的安装孔中，另一端装入所述进给移动轴座的安装孔；该进给轴的轴线与两个进给导向轴的轴线均相互平行；所述进给轴与进给固定轴座的安装孔之间滑动配合；所述进给轴与进给移动轴座的安装孔之间间隙配合。

3.如权利要求1所述导流槽平板斜孔的加工装置，其特征在于，所述本体的下表面两个短边处分别有一对与导轨配合的滚轮；所述本体的上表面沿长度方向有凸出的燕尾块；在该本体两个短边处的侧表面均有轴承座安装孔，分别安装有第一轴承座和第二轴承座；所述本体的一个长边处的侧表面的两端分别加工有电磁吸盘的安装孔，并使各电磁吸盘的安装孔位于远离钻头导向机构的一侧表面。

4.如权利要求2所述导流槽平板斜孔的加工装置，其特征在于，进给手柄安装在所述进给轴上，并使该进给手柄的圆周表面与进给固定轴座的侧表面相贴。

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