CN109128303B - 一种变流量低温环型油雾喷射钻套 - Google Patents

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Abstract

本发明一种变流量低温环型油雾喷射钻套属于切削加工领域，涉及一种集成式多功能冷却润滑钻套。钻套是一种集成式油雾喷射钻套，将润滑系统集成到了钻套上，通过钻套的上下两部分结合形成环形空腔与环形狭缝，使润滑冷却油雾以环面喷射的形式直射在工件表面刀具钻入的位置，提升润滑冷却的效果。针对不同的材料和工况，利用调整垫的不同厚度可以灵活的调整油雾的流量，使得润滑液的利用效率最大化。整个钻套不仅可用在小型自动进给钻设备上，也可以直接安装在机床的钻模板上，实现了钻套的多功能化。整个机构设计结构紧凑，采用了模块化的设计，方便拆卸和更换，成本低，具有实用价值。

Description

一种变流量低温环型油雾喷射钻套
技术领域
本发明属于切削加工技术领域，涉及一种集成式多功能低温冷却润滑油雾喷射钻套。
背景技术
在现代制造业中，钻削加工是一种非常重要的加工手段，并且随着制造技术的不断提升，对制孔的精度要求也越来越高。然而加工深孔时候需要使用长刀具，由于刀具长度增长，会使得钻头跳动严重，钻尖定位不准，可能会使孔产生位置度误差，严重影响加工精度。
为了解决这类问题，多采用钻套来限制钻尖的跳动，钻套安装在钻模板或夹具体上，其作用是用来确定工件上被加工孔的位置，引导刀具进行加工，并提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动。普通的钻套都是通过钢套与铝制钻模板上的孔进行配合，通过钢套内壁来对钻头进行定位。
目前在使用普通钻套的加工过程中，由于钻套的遮挡，润滑喷头安装不便，通常只能通过外部安装喷管喷射润滑液，喷射点难以直接到达加工位置，无法对整个加工区域进行很好的冷却润滑。其次由于刀具与钻套的摩擦，产生的热量无法散去，使得钻套发生热变形，会加剧刀具的磨损。为了达到冷却润滑效果还需要消耗大量润滑液，造成资源的浪费。上海飞机制造有限公司和北京航空航天大学研发的“一种可换装的精益自动进给钻”，专利号CN201210199677，该设备可以实现自动进给钻孔功能。但是其只能通过外接装置实现外部冷却润滑，润滑效果不佳，连续工作的时候不仅仅会加剧刀具磨损，并且还会烧伤孔壁，严重影响加工质量。
发明内容
本发明主要解决的技术难题是，在钻削深孔时，由于缺少合适的外部冷却润滑装置，使得终孔质量不符合要求，加工损伤频发，鉴于此发明了一种变流量低温环面油雾喷射钻套。该装置将润滑系统集成到了钻套上，通过钻套的上下两部分结合形成环形空腔与环形狭缝，使得通过外部管路导来的润滑冷却油雾以环面喷射的形式直射在工件表面刀具钻入的位置，提升润滑冷却的效果。通过改变钻套上下两部分的轴向距离，进而改变出口狭缝的宽度来改变油雾喷射流量。通过在空腔中添加循环冷却管路，对出口处的油雾和钻套进行降温，起到更好的冷却效果。此钻套不仅可以普通的安装形式应用于机床，还可以通过钻套上的拉勾结构设计，使其能应用于小型手持式自动进给钻设备，应用面十分广泛。
本发明采用的技术方案是一种变流量低温环型油雾喷射钻套，其特征是，钻套是一种集成式油雾喷射钻套，将润滑系统集成到了钻套上，通过钻套的上下两部分结合形成环形空腔与环形狭缝，使润滑冷却油雾以环面喷射的形式直射在工件表面刀具钻入的位置，提升润滑冷却的效果；并且在钻套上设计了拉钩结构，使其在与小型手持式设备连接时能够方便的进行卡紧和固定；具体结构如下：
钻套由上钻套A，下钻套B，低温液体泵1，油雾泵2，橡胶管3，快速接头4，自动进给钻壳体5，调节垫片6，拉钉7，钻模板8，钻头9，不锈钢冷却管10和密封垫片11组成；
所述上钻套A的外部结构为阶梯状，其左侧外壁上有外螺纹Ad与自动进给钻壳体5连接，中间为上钻套环形钩盘Ae，右侧外壁上有右外螺纹Af与下钻套B连接；在上钻套A中加工有三个通孔分别为；循环冷却管通道Aa，钻头通道Ab,润滑油雾通道Ac；循环冷却管通道Aa的左端有内螺纹Ah与快速接头4连接，油雾泵2通过橡胶管3与快速接头4连接；快速接头4与润滑油雾通道Ac的左内螺纹Ah连接，将润滑油雾送到润滑油雾通道Ac中；自动进给钻钻头9安装在钻头通道Ab中；不锈钢冷却管10环形部分套在上钻套的圆锥面Ag上，同时将直管部分插入到循环冷却管通道Aa中，并与低温液体泵1连接；之后在上钻套的左端循环冷却管通道处进行密封和固定；
所述下钻套B的结构左端外部具有下钻套环形钩盘Bd，右端为圆柱体安装钻模板8过渡配合，用来保证钻套的相对位置，保证钻孔的位置精度；下钻套B具有阶梯内腔，左面为内螺纹Ba，接着是环形空腔Bb，右端为圆锥内孔Bc，用来安装上钻套A中间的圆锥体，共同形成了环形狭缝K，密封垫片11安装在上钻套A的右端与下钻套环形空腔Bb之间；
调节垫片6安装在上钻套环形钩盘Ae和下钻套环形钩盘Bd之间，拉钉7通过尾端螺纹与钻模板8连接，两个环形钩盘的环形钩勾住拉钉7，将上钻套A、下钻套B和钻模板8连接固定在一起，起到轴向和周向定位作用；
由低温液体泵1与不锈钢冷却管10组成循环冷却系统，由低温液体泵1将冷却液通入不锈钢冷却管10中进行循环降温。
一种变流量低温环型油雾喷射钻套，其特征是，钻套中，放置于上钻套环形钩盘Ae和下钻套B环形钩盘Bd之间的调节垫片6采用模块化设计，有不同的规格，通过不安装垫片或安装不同厚度的调节垫片，获得不同的油雾喷射流量；用于调整他们之间的轴向距离，通过更换不同厚度的调节垫片6，上半钻套A和下半钻头套B之间的轴向距离发生改变，下钻套B右端的圆锥内孔Bb与上钻套A中间的圆锥体之间形成的环形狭缝的宽度也就会随之改变，起到改变油雾喷射流量的作用。
本发明的有益效果是该钻套为一种多功能的集成式钻套，与传统的钻套相比，增加了多种辅助的功能，比传统的外部喷管单点式喷射润滑液，其形成的环面喷射油雾形式可以更加充分的对切削部位进行润滑，节约润滑液。出口处的冷却管路也可以对油雾在出口处进行进一步的降温，起到很好的冷却效果。针对不同的材料和工况，利用调整垫的不同厚度可以灵活的调整油雾的流量，使得润滑液的利用效率最大化。整个钻套不仅可用在小型自动进给钻设备上，也可以直接安装在机床的钻模板上，实现了钻套的多功能化。整个机构设计结构紧凑，采用了模块化的设计，方便拆卸和更换，成本低，具有实用价值。
附图说明
图1-钻套整体结构图，图2-图1的C-C视图。其中，A-上钻套，B-下钻套，1-低温液体泵，2-油雾泵，3-橡胶管，4-快速接头，5-自动进给钻壳体，6-调节垫片，7-拉钉，8-钻模板，9-钻头，10-不锈钢冷却管，11-密封垫片。
图3-上钻套A的结构图，其中，A-上钻套，Aa-循环冷却管通道，Ab-钻头通道，Ac-润滑油雾通道，Ad-左外螺纹，Ae-上钻套环形钩盘，Af-右外螺纹，Ag-圆锥面，Ah-左内螺纹。
图4-下钻套B的结构图，其中，B-下钻套，Ba-内螺纹，Bb-环形空腔，Bc-圆锥内孔，Bd-下钻套环形钩盘。
图5-不锈钢冷却管10的结构图。
具体实施方法：
下面结合附图和技术方案详细说明本发明的具体实施。
本发明的钻套安装在钻模板上，其作用是引导刀具进行加工，用来准确定位工件上被加工孔的位置，提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动，提高加工精度。
如图1所示，一种变流量低温环型油雾喷射钻套由上半钻套A，下半部钻套B，低温液体泵1，油雾泵2，橡胶管3，快速接头4，自动进给钻壳体5，调节垫片6，拉钉7，钻模板8，钻头9，不锈钢冷却管10和密封垫片11组成。图3为上钻套A的结构图，图4-下钻套B的结构图。钻套的主体结构是由上钻套A和下钻套B通过拉钉连接并固定在钻模板8上，连接后在钻套中便会形成环形空腔和环形狭缝。上钻套A和下钻套B之间有调节垫片6，通过更换不同厚度的调节垫片6便可以改变环形狭缝的宽度，起到改变流量的作用。
油雾从油雾泵2中喷出，经过橡胶管3，快速接头4，注入到上钻套A的润滑油雾通道中，进而进入环形腔体中，再进入环形狭缝，最终，油雾便会从狭缝出口呈环状喷射到加工区域，待加工工件表面距离下钻套B右侧端面距离一定，使得环形面喷射出来的油雾能正好喷射在工件上的刀具钻入位置，进而使得油雾能够更好的进入到钻削孔中，起到最佳的冷却润滑效果。
循环冷却系统由低温液体泵1和不锈钢冷却管10组成。不锈钢冷却管10的结构如图5所示，不锈钢冷却管10环形部分套在上钻套的圆锥面Ag上，同时将直管部分插入到循环冷却管通道Aa中，并与低温液体泵1连接，之后在上钻套的左端循环冷却管通道处进行密封和固定，如图1、2所示。低温液体泵1将低温液体泵入不锈钢冷却管10中进行循环流动，油雾在从狭缝喷射出去之前，会在环形空腔中与不锈钢冷却管10热交换进行冷却，可以进一步降低油雾的温度，起到更好的冷却效果。
模块化设计的调节垫片6的厚度有2mm和4mm两种不同的规格，通过不安装垫片或安装2mm，4mm垫片，可以获得三种不同的油雾喷射流量。将调节垫片6安装在上钻套A和下钻套B之间，用于调整轴向距离，通过更换不同厚度的调节垫片6，上钻套A和下钻头套B之间的轴向距离发生改变，环形狭缝的宽度也就会随之改变，可以起到改变油雾喷射流量的作用。
整个钻套机构中，上钻套A通过左外螺纹Ad与自动进给钻壳体5进行连接，下钻套圆柱体部分插入钻模板8中，两个拉钉7通过尾端螺纹与钻模板8相连接固定，再通过上钻套和下钻套环形钩盘勾住两个拉钉7，拉钉7将上钻套A、下钻套B、钻模板8固定连接在一起，用以承受钻削过程中的扭矩和轴向力。在钻削过程中，扭矩会使环形拉钩更加钩紧拉钉，且拉钉的头部可以承受钻削过程中的轴向力，实现钻削过程中稳定切削。
将整个钻套机构应用于机床时，便直接将下钻套B与机床的钻模板8配合安装便可，上钻套A前端螺纹结构便不需要与其它结构相连。其他部分结构与功能与上述一致。
本发明是一种多功能的集成式钻套，与传统的钻套相比，增加了多种辅助的功能，与传统的外部喷管单点式喷射润滑液相比，其集成于钻套上的环面喷射油雾的形式可以更加充分的对切削部位进行润滑，节约润滑液，出口处的冷却管路也可以对油雾在出口处进行进一步的降温，起到很好的冷却效果。针对不同的材料和工况，也可以灵活的调整油雾的流量，使得润滑液的利用效率最大化。整个钻套不仅仅可以连接小型自动进给钻设备，也可以直接安装在机床的钻模板上，实现了钻套的多功能化。整个机构设计结构紧凑，采用了模块化的设计，方便拆卸和更换，成本低，很具有实用价值。

Claims (2)

1.一种变流量低温环型油雾喷射钻套，其特征是，钻套是一种集成式油雾喷射钻套，将润滑系统集成到了钻套上，通过钻套的上下两部分结合形成环形空腔与环形狭缝，使润滑冷却油雾以环面喷射的形式直射在工件表面刀具钻入的位置，提升润滑冷却的效果；并且在钻套上设计了拉钩结构，使其在与小型手持式设备连接时能够方便的进行卡紧和固定；具体结构如下：
钻套由上钻套(A)，下钻套(B)，低温液体泵(1)，油雾泵(2)，橡胶管(3)，快速接头(4)，自动进给钻壳体(5)，调节垫片(6)，拉钉(7)，钻模板(8)，钻头(9)，不锈钢冷却管(10)和密封垫片(11)组成；
所述上钻套(A)的外部结构为阶梯状，其左侧外壁上有外螺纹(Ad)与自动进给钻壳体(5)连接，中间为上钻套环形钩盘(Ae)，右侧外壁上有右外螺纹(Af)与下钻套(B)连接；在上钻套(A)中加工有三个通孔分别为；循环冷却管通道(Aa)，钻头通道(Ab),润滑油雾通道(Ac)；油雾泵(2)通过橡胶管(3)与快速接头(4)连接，快速接头(4)与润滑油雾通道(Ac)的左内螺纹(Ah)连接，将润滑油雾送到润滑油雾通道(Ac)中；自动进给钻钻头(9)安装在钻头通道(Ab)中，不锈钢冷却管(10)环形部分套在上钻套的圆锥面(Ag)上，同时将直管部分插入到循环冷却管通道(Aa)中，并与低温液体泵(1)连接，之后在上钻套的左端循环冷却管通道处进行密封和固定；
所述下钻套(B)左端外部具有下钻套环形钩盘(Bd)，右端为圆柱体，其上安装钻模板(8)过渡配合，用来保证钻套的相对位置，保证钻孔的位置精度；下钻套(B)具有阶梯内腔，左面为内螺纹(Ba)，接着是环形空腔(Bb)，右端为圆锥内孔(Bc)，用来安装上钻套(A)中间的圆锥体，共同形成了环形狭缝(K)；密封垫片(11)安装在上钻套(A)的右端与下钻套环形空腔(Bb)之间；
调节垫片(6)安装在上钻套环形钩盘(Ae)和下钻套环形钩盘(Bd)之间，拉钉(7)通过尾端螺纹与钻模板(8)连接，两个环形钩盘的环形钩勾住拉钉(7)，将上钻套(A)、下钻套(B)和钻模板(8)连接固定在一起，起到轴向和周向定位作用；
由低温液体泵(1)与不锈钢冷却管(10)组成循环冷却系统，由低温液体泵(1)将冷却液通入不锈钢冷却管(10)中进行循环降温。
2.如权利要求1所述的一种变流量低温环型油雾喷射钻套，其特征是，钻套中，放置于上钻套环形钩盘(Ae)和下钻套环形钩盘(Bd)之间的调节垫片(6)采用模块化设计，有不同的规格；通过不安装垫片或安装不同厚度的调节垫片，获得不同的油雾喷射流量；用于调整他们之间的轴向距离，通过更换不同厚度的调节垫片(6)，上半钻套(A)和下半钻头套(B)之间的轴向距离发生改变，下钻套(B)右端的圆锥内孔(Bb)与上钻套中间的圆锥面(Ag)之间形成的环形狭缝的宽度也就会随之改变，起到改变油雾喷射流量的作用。
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