CN109482937A - 一种数控钻孔机床用导向机构及数控钻孔机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数控钻孔机床用导向机构及数控钻孔机床，导向机构包括支架组件以及与支架组件可拆卸连接的导套，支架组件设有装配孔，导套安装于装配孔内，导套包括用于供数控钻孔机床的刀具穿设的导向通孔及凸露于支架组件之装配孔外侧的用于供自动换导套机构抓取的抓取部。本发明中的导套用于供刀具穿设，导套与支架组件为可拆卸连接，且在导套凸露于支架组件外侧设有抓取部，自动换导套机构通过抓取该抓取部可以对导套进行自动更换，实现了整机的自动换刀，从而提高了数控钻孔机床的生产效率。

Description

一种数控钻孔机床用导向机构及数控钻孔机床

技术领域

本发明涉及机床结构技术领域，尤其涉及一种数控钻孔机床及其导向机构。

背景技术

数控钻孔机床是模具制造或其他金属加工行业的常用设备之一，通常用于对金属胚料进行精密钻孔加工。数控机床是要求加工精度很高的设备，数控钻孔机床为达到高精度要求通常采用深孔钻方式。深孔钻可加工取得精准的直径尺寸、高真圆度和高垂直度的圆孔。在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于6的孔称为深孔。

深孔钻的刀具在加工时，由于刀具的散热和切削排屑要求，通常是采用主轴油冷，同时由于刀具的钻杆细长而刚性较差的特性，刀具前端需要设有导套进行导向，此导套需要同时进行导向和封油，与刀具共同构成深孔钻的重要零部件，刀具和导套的大小规格搭配使用，刀具安装在主轴刀柄上，导套则需要另外设置支撑结构进行固定，加工时，导套中心与主轴中心必须在同一轴心线上。

数控机床的发展，均以追求高速、高精度、高效率为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高；能否实现自动换刀已成为数控机床的一项重要指标，自动换刀技术是以减少无效加工时间为主要目的，综合考虑机床的各方面因素，在尽可能短的时间内完成刀具交换的技术方法。

现有的数控钻孔机床主要有立式和卧式两种，加工时，导套中心与主轴中心必须在同一轴心线上，由于刀具与导套必须配合相同规格才能使用，在更换刀具后也要更换导套，但是，由于深孔钻特性和设计上的不足，现有的导套支撑结构由于其外形和固定方式导致其无法被自动换导套机构抓取，即无法对导套进行自动更换，因而降低整机的生产效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种数控钻孔机床用导向机构及数控钻孔机床，其解决了现有的导套由于其外形和固定方式导致其无法被自动换导套机构抓取，因而降低了整机生产效率的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提供了一种数控钻孔机床用导向机构，所述导向机构包括支架组件以及与所述支架组件可拆卸连接的导套，所述支架组件设有装配孔，所述导套安装于所述装配孔内，所述导套包括用于供数控钻孔机床的刀具穿设的导向通孔及凸露于所述支架组件之装配孔外侧的用于供自动换导套机构抓取的抓取部。

进一步地，所述导套包括与所述支架组件卡插连接的第一本体及与所述第一本体轴向连接并凸露于所述支架组件上之装配孔外侧的第二本体，所述导向通孔依次贯穿所述第一本体及第二本体，所述抓取部包括形成于所述第二本体外侧面的环形凹槽。

进一步地，所述支架组件包括支撑架以及与所述导套卡插连接的法兰，所述支撑架设置有贯穿所述支撑架的第一安装孔，所述法兰安装于所述第一安装孔内，所述装配孔开设于所述法兰上。

进一步地，所述数控钻孔机床用导向机构还包括多个紧固件，所述支撑架为“U”形结构，所述第一安装孔包括凹设于所述支撑架之底部的凹腔以及从所述凹腔的底部贯穿至所述支撑架之顶部的第一穿孔，所述凹腔的底部设置有多个环绕于所述第一穿孔外部的第二安装孔，所述法兰包括与所述第一穿孔相配合的第一环形体以及与所述凹腔相配合的第二环形体，所述第二环形体与所述第一环形体轴向连接，所述第二环形体的外径大于所述第一环形体的外径，所述第二环形体上设有多个第二穿孔，各所述紧固件分别穿过各所述第二穿孔后与各所述第二安装孔连接。

进一步地，所述装配孔依次贯穿所述第一环形体和所述第二环形体，所述法兰还包括多个卡持体，所述第一本体伸入装配孔内，所述第一本体的外侧面上设有卡位凹槽，所述第一环形体上设置有与所述卡位凹槽位置相对应的多个第三安装孔，多个所述卡持体分别安装于各所述第三安装孔内且其前端弹性抵顶于所述卡位凹槽。

进一步地，所述导套的第一本体具有第一端面及与所述第一端面背向间隔设置的第二端面，所述第二端面与所述第二本体连接，所述第一本体外侧面的外径尺寸从所述第二端面向所述第一端面逐渐减小，所述法兰装配孔的内侧面与所述第一本体的外侧面相配合。

进一步地，所述支撑架包括两个连接块和与所述法兰连接的导套支架，所述第一安装孔设置于所述导套支架的中部，两个所述连接块分别安装于所述导套支架两端的侧面上。

进一步地，所述支撑架还包括两个滑块，两个所述滑块分别安装于所述导套支架之顶部的两端。

进一步地，所述导套支架包括底板、两个连接板以及两个延伸板，所述连接板的两端分别与所述延伸板和所述底板连接并分别与所述延伸板和所述底板成夹角设置，两个所述滑块分别安装于两个所述底板的上表面，两个所述连接块分别安装于两个所述底板的侧面上，所述第一安装孔位于所述底板上。

本发明还提供了一种数控钻孔机床，包括立柱、位于立柱一侧的工作台及滑座，所述机床还包括如上述所述的数控钻孔机床用导向机构，所述数控钻孔机床用导向机构连接于所述滑座。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明中的导套用于供刀具穿设，导套与支架组件为可拆卸连接，且在导套凸露于支架组件外侧设有抓取部，自动换导套机构通过抓取该抓取部可以对导套进行自动更换，实现了整机的自动换刀，从而提高了数控钻孔机床的生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的数控钻孔机床用导向机构的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为导套一个实施例的剖视图；

图5为导套又一个实施例的剖视图；

图6为导套再一个实施例的剖视图；

图7为法兰的结构示意图；

图8为法兰的剖视图；

图9为导套支架的结构示意图；

图10为数控钻孔机床用导向机构安装于滑座上的部分结构示意图；

图11为数控钻孔机床的结构示意图。

图中：10、支架组件；11、支撑架；111、导套支架；1111、底板；1112、连接板；1113、延伸板；1114、第一安装孔；1115、凹腔；1116、第一穿孔；1117、第二安装孔；112、连接块；113、滑块；12、法兰；121、第一环形体；122、第二环形体；123、卡持体；124、装配孔；20、导套；21、导套本体；22、第一本体；221、卡位凹槽；222、第一端面；23、第二本体；231、抓取部；2311、槽口；2312、槽底面；232、定位平面；233、第三端面；234、第四端面；2341、封油平面；24、导向通孔；241、第一导向孔；242、第二导向孔；30、滑座；31、驱动机构。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-11所示，本发明提供一种数控钻孔机床用导向机构，尤其是一种数控深孔钻机床用导向机构。该导向机构包括支架组件10以及可拆卸地安装至支架组件10的导套20，支架组件10用于与数控钻孔机床上的滑座30连接，导套20与支架组件10可拆卸连接，支架组件10设有装配孔124，导套20安装于装配孔124内，导套20包括导向通孔24及抓取部231，导向通孔24用于供数控钻孔机床的刀具(图中未标出)穿设，抓取部231凸露于支架组件10上之装配孔124的外侧，抓取部231用于供自动换导套机构(图中未标出)抓取，该抓取部231可以为凹陷或凸起，该凹陷或凸起以便于供自动换导套机构抓取，以实现自动换导套机构对导套20进行自动更换。

本实施例中，导套20由金属材料如钨钢制成，包括导套本体21，导套本体21包括第一本体22及第二本体23，第一本体22与支架组件10卡插连接，第二本体23与第一本体22轴向连接并凸露于支架组件10上之装配孔124的外侧，导向通孔24依次贯穿第一本体22及第二本体23，抓取部231包括形成于第二本体23外侧面的环形凹槽，以便于自动换导套机构能快速抓取导套20。

优选地，环形凹槽具有敞开设置的槽口2311和与槽口2311间隔相对设置的槽底面2312，环形凹槽的横截面可以为梯形结构或U型结构或V型结构等，本实施例中环形凹槽的横截面优选为梯形结构，环形凹槽的槽宽尺寸从槽口2311向槽底面2312逐渐减小，以便于自动换导套机构快速夹取。本实施例中，环形凹槽的尺寸参数可以按BT30标准设计，但不限于此标准参数，BT30标准是目前流行的主轴刀柄连接标准。可以理解地，所述环形凹槽可以是一个完整连续的环形凹槽，也可以分割成多段非连续的弧形凹槽。

优选地，支架组件10包括支撑架11以及法兰12，支撑架11用于与滑座30连接，法兰12用于将导套20卡插安装至支撑架11上，支撑架11的中部设置有贯穿支撑架11的第一安装孔1114，法兰12安装于第一安装孔1114内，装配孔124开设于法兰12上。当导套20和/或法兰12因过度磨损而需要更换时，可以直接更换导套20和/或法兰12，而保留原来的支撑架11，进而节省维修成本。

优选地，所述数控钻孔机床用导向机构还包括多个紧固件，支撑架11优选为“U”形结构，第一安装孔1114包括凹腔1115以及第一穿孔1116，凹腔1115凹设于支撑架11之底部，第一穿孔1116从凹腔1115的底部贯穿至支撑架11之顶部，凹腔1115的底部设置有多个第二安装孔1117，多个第二安装孔1117环绕于第一穿孔1116的外部，法兰12包括第一环形体121以及与第一环形体121轴向连接的第二环形体122，第一环形体121与第一穿孔1116相配合连接，第二环形体122与凹腔1115相配合连接，第二环形体122的外径大于第一环形体121的外径，第二环形体122上设有多个第二穿孔(图中未标出)，各紧固件分别穿过各第二穿孔后与各第二安装孔1117螺纹连接，进而将法兰12固定于支撑架11上。

请参阅图8，本实施例中，法兰12包括用于安装导套20的装配孔124，装配孔124依次贯穿于第一环形体121和第二环形体122，法兰12还包括多个弹性卡持体123，导套20上的第一本体22伸入装配孔124内，第一本体22的外侧面上设有卡位凹槽221，卡位凹槽221的横截面为弧形或者“L”形或者“V”形或者“U”形，本实施例中卡位凹槽221优选为弧形凹槽，法兰12的第一环形体121上设置有与卡位凹槽221位置相对应的多个第三安装孔(图中未标出)，多个卡持体123分别安装于各第三安装孔内且其前端可伸入法兰12的装配孔124内直到抵顶于导套20上的卡位凹槽221，该卡持体123优选为玻珠螺丝，本发明中法兰12利用玻珠螺丝对卡位凹槽221进行定位限制，确保导套20安装后不会掉落，卡持体123在需要时能快速与卡位凹槽221相脱离，本实施例中的卡持体123的数量为四个，四个卡持体123呈圆形等间隔安装于法兰12上并都卡置于卡位凹槽221内，如图3所示，如此设置，可使得导套20受力平衡，便于导套20更好地抵接于待加工件上。

导套20上的第一本体22的外径小于第二本体23的外径，第二本体23之靠近第一本体22处具有一个用于与法兰12的底面相贴合且呈环形结构的定位平面232，利用此定位平面232与法兰12的对应平面紧贴，可确保导套本体21安装后的垂直度。

导套20上的第一本体22优选为圆台形，第一本体22具有第一端面222及第二端面(图中未标出)，第二端面与第一端面222背向间隔设置，第二端面与第二本体23连接，第一本体22外侧面的外径尺寸从第二端面向第一端面222逐渐减小，装配孔124的内侧面与第一本体22的外侧面相配合，以便于导套20上的第一本体22能从法兰12的底面快速装入法兰12的装配孔124内。第一本体22从法兰12的底面装入法兰12的装配孔124时，玻珠螺丝在第一本体22的挤压作用下可退出装配孔124，当第一本体22的卡位凹槽221正对玻珠螺丝时，玻珠螺丝在弹力作用下可卡入导套20的卡位凹槽221内。

导套20上的第二本体23优选为圆柱形，第二本体23具有第三端面233及第四端面234，第四端面234与第三端面233背向间隔设置，第三端面233与第二端面共面，且第三端面233之位于第二端面外侧的环形面形成上述的定位平面232。

第四端面234上设有一个环形的封油平面2341，当数控钻孔机床进行钻孔加工时，封油平面2341将紧贴待加工件的表面上，以防止切削液飞溅。

导向通孔24包括第一导向孔241及第二导向孔242，第一导向孔241从第一端面222向第二本体23的方向延伸设置，第二导向孔242从第四端面234向第一本体22的方向延伸并与第一导向孔241连通，第一导向孔241的内径尺寸从第一端面222向第二导向孔242逐渐减小，如此设置，可便于刀具穿过导套20和废屑排出。第二导向孔242直径略大于配对的刀具的直径以便刀具能在其内自由转动，第二导向孔242伸入第一本体22内。

支撑架11包括导套支架111和两个连接块112，导套支架111与法兰12连接，两个连接块112分别用于与滑座30上之驱动机构31相连接，导套支架111为“U”形结构，连接块112为“L”型，连接块112的一端固接于导套支架111的肩部，连接块112的另一端固接于驱动机构31的输出端上，驱动机构31的数量与连接块112的数量相对应，连接块112与驱动机构31配对使用，驱动机构31驱动连接块112作往复运动，第一安装孔1114设置于导套支架111的中部，两个连接块112分别安装于导套支架111两端的侧面上，本实施例中的驱动机构31为薄型油缸。

支撑架11还包括两个滑块113，两个滑块113分别用于与滑座30上之两滑轨(图中未标出)相连接，两个滑块113分别安装于导套支架111两肩部末端的顶壁面上，两滑块113用于分别与滑座30上之两滑轨滑动连接，使得支撑架11运行更稳定。

优选地，导套支架111包括底板1111、两个连接板1112以及两个延伸板1113，连接板1112的两端分别与延伸板1113和底板1111连接并分别与延伸板1113和底板1111成夹角设置，两个滑块113分别安装于两个延伸板1113的上表面，两个连接块112分别安装于两个延伸板1113的侧面上，第一安装孔1114位于底板1111上，使得整个导套支架111为U形结构。

具体地，两个滑块113的上表面分别凹设有一个滑槽(图中未标出)，两个滑块113分别安装于两个延伸板1113的上表面，两个滑轨分别设置于滑座30的底部两端，两个滑槽分别与两个滑轨配合连接，同时，两个驱动机构31分别设置于滑座30的两侧面上并分别靠近两个滑轨，两个连接块112分别安装于两个延伸板1113的外侧面上，两个驱动机构31同时驱动两个连接块112运动，在滑轨与滑槽的配合作用下，从而使得支撑架11在往复运行过程中更平稳。

本发明还提供一种数控钻孔机床，包括立柱、位于立柱一侧的工作台、滑座30以及如上述所述的数控钻孔机床用导向机构，数控钻孔机床用导向机构与滑座30滑动连接。本实施例中，所述立柱和工作台都安装于一基座上方。

综上所述，本发明的导套20可用于供刀具穿设，导套20与支架组件10为可拆卸连接，且在导套20凸露于支架组件10的外部一侧设有抓取部231，自动换导套机构通过抓取该抓取部231，以实现对导套20进行自动更换，进而实行整机的自动换刀，实现了深孔钻加工的自动化生产。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种数控钻孔机床用导向机构，其特征在于：所述导向机构包括支架组件以及与所述支架组件可拆卸连接的导套，所述支架组件设有装配孔，所述导套安装于所述装配孔内，所述导套包括用于供数控钻孔机床的刀具穿设的导向通孔及凸露于所述支架组件之装配孔外侧的用于供自动换导套机构抓取的抓取部。

2.根据权利要求1所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述导套包括与所述支架组件卡插连接的第一本体及与所述第一本体轴向连接并凸露于所述支架组件上之装配孔外侧的第二本体，所述导向通孔依次贯穿所述第一本体及第二本体，所述抓取部包括形成于所述第二本体外侧面的环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述支架组件包括支撑架以及与所述导套卡插连接的法兰，所述支撑架设置有贯穿所述支撑架的第一安装孔，所述法兰安装于所述第一安装孔内，所述装配孔开设于所述法兰上。

4.根据权利要求3所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述数控钻孔机床用导向机构还包括多个紧固件，所述支撑架为“U”形结构，所述第一安装孔包括凹设于所述支撑架之底部的凹腔以及从所述凹腔的底部贯穿至所述支撑架之顶部的第一穿孔，所述凹腔的底部设置有多个环绕于所述第一穿孔外部的第二安装孔，所述法兰包括与所述第一穿孔相配合的第一环形体以及与所述凹腔相配合的第二环形体，所述第二环形体与所述第一环形体轴向连接，所述第二环形体的外径大于所述第一环形体的外径，所述第二环形体上设有多个第二穿孔，各所述紧固件分别穿过各所述第二穿孔后与各所述第二安装孔连接。

5.根据权利要求4所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述装配孔依次贯穿所述第一环形体和所述第二环形体，所述法兰还包括多个卡持体，所述第一本体伸入装配孔内，所述第一本体的外侧面上设有卡位凹槽，所述第一环形体上设置有与所述卡位凹槽位置相对应的多个第三安装孔，多个所述卡持体分别安装于各所述第三安装孔内且其前端弹性抵顶于所述卡位凹槽。

6.根据权利要求3所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述导套的第一本体具有第一端面及与所述第一端面背向间隔设置的第二端面，所述第二端面与所述第二本体连接，所述第一本体外侧面的外径尺寸从所述第二端面向所述第一端面逐渐减小，所述法兰装配孔的内侧面与所述第一本体的外侧面相配合。

7.根据权利要求3所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述支撑架包括两个连接块和与所述法兰连接的导套支架，所述第一安装孔设置于所述导套支架的中部，两个所述连接块分别安装于所述导套支架两端的侧面上。

8.根据权利要求7所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述支撑架还包括两个滑块，两个所述滑块分别安装于所述导套支架之顶部的两端。

9.根据权利要求8所述的数控钻孔机床用导向机构，其特征在于，所述导套支架包括底板、两个连接板以及两个延伸板，所述连接板的两端分别与所述延伸板和所述底板连接并分别与所述延伸板和所述底板成夹角设置，两个所述滑块分别安装于两个所述底板的上表面，两个所述连接块分别安装于两个所述底板的侧面上，所述第一安装孔位于所述底板上。

10.一种数控钻孔机床，包括立柱、位于立柱一侧的工作台及滑座，其特征在于，所述机床还包括如权利要求1-9任意一项所述的数控钻孔机床用导向机构，所述数控钻孔机床用导向机构连接于所述滑座。