CN110539207B - 钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻床，包括工作台、竖杆、中心盘及钻头机构，钻头机构通过竖杆连接在工作台上，钻头机构包括电机、壳体及主轴，电机与主轴均连接在壳体上，主轴通过电机带动转动，壳体连接在竖杆上靠手轮上下移动，中心盘与竖杆连接，并且处于工作台与主轴之间，主轴的底部连接有激光座，激光座内连接有激光头，用于校正主轴正对中心盘的圆心，中心盘通过支撑杆与竖杆连接，支撑杆与竖杆之间设有定位机构，定位机构由内到外依次包括固定环、第二齿轮、弧形调节件及卡接组件，卡接组件固定在调节件上，通过转动第二齿轮使调节件以固定环为圆心转动，配合激光头更加快速的校正中心盘位置，手轮上设有棘轮和制动组件，使手轮可以单身操作。

Description

钻床

技术领域

本发明涉及一种机械设备，更具体地说，它涉及一种钻床。

背景技术

台式钻床简称台钻，是一种体积小巧，操作简便，通常安装在专用工作台上使用的小型钻孔加工机床。台式钻床钻孔直径一般在32毫米以下，最大不超过32毫米，其主轴变速一般通过改变三角带在塔型带轮上的位置实现，主轴进给靠手动操作。

目前，市场上有一种钻床，它在主轴与工作台之间设有中心盘，方便为圆柱状工件上钻孔。中心盘为了不影响工作台的使用，其通过轴承与竖杆转动固定连接，中心盘可以竖杆为中心转动，竖杆与中心盘连接的位置设有标记，使中心盘的圆心位置能够更快的转动到主轴的正下方，但中心盘的转动是通过手动操作，仅靠标记校正容易产生误差。另外，主轴上设有手轮，手动操作手轮使主轴进给，传统钻床上的手轮是能够自动复位，一只手无法完成手轮整周转动，所以需要两只手交换抓住手轮，否则手轮会回转，一旦松开手轮主轴会快速上升，正在钻孔中的麻花钻刀容易损害和加大孔径的误差，而且双手均被占用无法完成其他的操作。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种钻床，解决了主轴的轴心与中心盘的中心误差大和校正困难，和手轮在进给过程中会回转的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钻床，包括工作台、竖杆及钻头机构，所述钻头机构通过竖杆连接在工作台上，所述竖杆上连接有中心盘，所述中心盘设置在钻头机构与工作台之间，所述钻头机构包括电机、壳体和设置在壳体内的主动皮带轮、从动皮带轮及主轴，所述电机设置在壳体的顶部，电机的输出轴与主动皮带轮固定连接，所述从动皮带轮固定在主轴上，所述主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动，所述主轴通过轴承与壳体转动固定连接，所述竖杆上设有齿条，所述齿条与竖杆平行，壳体以内设有联杆，所述联杆上套设有第一齿轮，所述第一齿轮与齿条啮合，联杆的一端延伸到壳体外构成传动端，在传动端固定连接有手轮，所述主轴的底部设有激光投影装置，所述激光投影装置包括激光座、可调节光圈大小的激光头，所述激光座固定在主轴上，所述激光头连接在激光座上；

所述中心盘通过支撑杆与竖杆连接，所述支撑杆与竖杆之间设有定位机构，所述定位机构包括固定环、第二齿轮、弧形调节件及卡接组件，所述固定环套设在竖杆上，其外壁上设有用于放置第二齿轮的凹槽，所述卡接组件固定在弧形调节件上，所述弧形调节件与固定环同圆心设置，弧形调节件的内壁上设有用于与第二齿轮配合的齿牙；

所述手轮包括外轮、偏心轮及若干个轮杆，所述偏心轮设置在外轮的内部，两者之间通过若干个轮杆固定连接，所述联杆上设有棘轮，所述竖杆上连接有用于与棘轮配合的制动组件，所述制动组件包括制动板、记忆合金制成的弧形弹片、电磁铁，所述弧形弹片的一端与竖杆固定连接，另一端与制动板固定连接，所述制动板上设有用于与棘轮啮合的卡齿，所述电磁铁设置在制动板相对棘轮的另一侧，并且电磁铁固定在壳体的内壁上。

本发明进一步设置为：所述激光座设置为圆柱形，其一端与主轴的外圆周面螺纹连接，所述激光头连接在激光座相对主轴的另一端，所述激光座相对主轴的一端设有用于插入主轴内的若干个弹性卡辦，若干个卡辦间隔周向均匀分布构成用于固定麻花钻头的锁紧端。

本发明进一步设置为：所述卡接组件包括压缩弹簧、钢珠及指块，所述指块内设有球槽和弹簧槽，所述球槽与弹簧槽相通，指块的一端与弧形调节件固定连接，球槽与指块相对弧形调节件的另一端的端面相通，球槽的球心在指块内，所述压缩弹簧设置在钢珠与弧形调节件之间，压缩弹簧的一端与钢珠连接，另一端与弧形调节件连接，所述支撑杆相对竖杆的一端上设有用于与钢珠配合的卡槽。

本发明进一步设置为：所述钻头机构包括麻花钻头，所述麻花钻头的顶端连接在主轴上，其底端轴心位置设有开路锥，所述开路锥的长度为1-3毫米。

本发明进一步设置为：所述钻头机构包括冷却系统，所述冷却系统包括储液箱、输液泵、输液阀及输液管，所述储液箱设置在工作台的底部，所述麻花钻头的轴心位置设有冷却通道，麻花钻头的外壁上设有若干个均与冷却通道相通的冷却孔，所述输液管的一端与储液箱接通，另一端与麻花钻头的顶部接通，所述输液泵与输液阀连接在输液管上。

本发明进一步设置为：所述储液箱内设有隔板，并且将其内部分割为左腔室和右腔室，所述左腔室与右腔室在底部相通，所述左腔室的上方设有第一过滤网，所述右腔室的上方设有第二过滤网，所述第二过滤网的高度低于第一过滤网的高度，所述工作台上的冷却液从左腔室的上方经过第一过滤网进入储液箱内，所述右腔室内设有溢流口，所述溢流口设置在第二过滤网的上方，所述输液管与溢流口接通。

本发明进一步设置为：所述麻花钻头上开设有气孔，所述气孔与冷却通道平行，麻花钻头的底部开设有冷却孔，所述冷却孔与冷却通道成45°夹角，气孔与冷却孔相通。

本发明进一步设置为：所述竖杆上设有直线位移传感器。

本发明的优点，在使用中心盘时，通过在激光座上安装激光头，利用激光头校正中心盘的圆心，提高钻孔的精度，减少误差，再配合中心盘与竖杆之间设置的定位机构可以加工定位中心的速度，定位组件是能够调节，避免因定位机构的安装和长时间的使用磨损而造成误差，且调整也较为方便，只需要转动第二齿轮即可使卡接组件沿固定环为圆心转动；手轮上设有单向制动结构，可以单手操作，需要主轴复位时，电磁铁通电产生磁力吸引弧形弹片，棘轮拜托制动板的约束，此时手轮即可正常回转。

附图说明

图1为本发明钻床实施例的示意图；

图2为本发明钻床中激光座实施例的立体图；

图3为本发明钻床中激光座实施例的剖视图；

图4为本发明钻床中联杆与竖杆实施例的示意图；

图5为本发明钻床中定位机构实施例的示意图；

图6为图5中A处的放大图。

图中：1、工作台；2、竖杆；3、中心盘；4、主轴；5、电机；6、激光座；7、激光头；8、麻花钻头；9、支撑杆；10、固定环；11、第二齿轮；12、弧形调节件；13、压缩弹簧；14、钢珠；15、指块；16、棘轮；17、弧形弹片；18、电磁铁、19、卡辦；20、手轮；21、联杆；22、第一齿轮；23、制动板。

具体实施方式

参照图1至图6对本发明钻床实施例做进一步说明。

一种钻床，包括工作台1、竖杆2及钻头机构，钻头机构通过竖杆2连接在工作台1上，竖杆2上连接有中心盘3，中心盘3设置在钻头机构与工作台1之间，钻头机构包括电机5、壳体和设置在壳体内的主动皮带轮、从动皮带轮及主轴4，电机5工作时会产生热量，热量在没有及时疏散的话会导致电机5内部的磁力削弱，造成耗电量增加，动力降低，将电机5设置在壳体的顶部，可以有效的快速散热，电机5的输出轴与主动皮带轮固定连接，从动皮带轮固定在主轴4上，主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动，主动皮带轮的一侧同轴设置有多个半径不同的皮带轮，通过改变皮带轮的半径而改变主轴4的转速，结构简单，制造成本低且操作方便，主轴4通过轴承与壳体转动固定连接，竖杆2上设有齿条，齿条与竖杆2平行，壳体内设有联杆21，联杆21上套设有第一齿轮22，第一齿轮22与齿条啮合，联杆21的一端延伸到壳体外构成传动端，在传动端固定连接有手轮20，手轮20与联杆21偏心连接，手握手轮20的位置当其与联杆21距离最近时，钻孔最为省力，手握手轮20的位置距离联杆21最近时，钻孔最为有力。

主轴4的底部设有激光投影装置，激光投影装置包括激光座6、可调节光圈大小的激光头7，激光座6固定在主轴4上，激光头7连接在激光座6上，激光头7与激光座6可拆卸，激光座6上设有接线柱，用于快速方便的使激光头7在安装在激光座6上后能够导通电源，激光头7选用市场上可以同时发出圆形光圈和位于圆心位置的直线激光，利用激光投影到圆形工件上，可以快速的校正钻孔位置，保证钻孔的精准度。

中心盘3通过支撑杆9与竖杆2连接，支撑杆9与竖杆2之间设有定位机构，定位机构包括固定环10、第二齿轮11、弧形调节件12及卡接组件，固定环10套设在竖杆2上，其外壁上设有用于放置第二齿轮11的凹槽，卡接组件固定在弧形调节件12上，弧形调节件12与固定环10同圆心设置，弧形调节件12的内壁上设有用于与第二齿轮11配合的齿牙，卡接组件包括压缩弹簧13、钢珠14及指块15，指块15内设有球槽和弹簧槽，球槽与弹簧槽相通，指块15的一端与弧形调节件12固定连接，球槽与指块15相对弧形调节件12的另一端的端面相通，球槽的球心在指块15内，压缩弹簧13设置在钢珠14与弧形调节件12之间，压缩弹簧13的一端与钢珠14连接，另一端与弧形调节件12连接，支撑杆9相对竖杆2的一端上设有用于与钢珠14配合的卡槽。当中心盘3的圆心与激光头7发出的直线投影重合时，钢珠14卡接在卡槽内，此为卡接组件的初始方案位置，为了避免卡接组件在安装时出现装配误差，设置第二齿轮11和弧形调节件12，在钢珠14卡接在卡槽内后，中心盘3上的圆心与激光头7的直线投影为重合时，转动第二齿轮11使弧形调节件12以固定环10为圆心转动，直至中心盘3上的圆心位置与激光头7发出的直线激光重合位置，从而解决卡接组件的装配误差，激光头7上的圆形光圈可以用于配合行程电机5使用。

手轮20包括外轮、偏心轮及若干个轮杆，偏心轮设置在外轮的内部，两者之间通过若干个轮杆固定连接，联杆21上设有棘轮16，竖杆2上连接有用于与棘轮16配合的制动组件，制动组件包括制动板23、记忆合金制成的弧形弹片17、电磁铁18，弧形弹片17的一端与竖杆2固定连接，另一端与制动板23固定连接，制动板23上设有用于与棘轮16啮合的卡齿，电磁铁18设置在制动板23相对棘轮16的另一侧，并且电磁铁18固定在壳体的内壁上。工作原理为，制动板23在弧形弹片17的带动下，其上上的卡齿与棘轮16上的单向齿啮合，使手轮20只能沿一个方向转动，此时，手轮20可以单身操作，解放一只手做其他操作，该种状态为主轴4的下降过程，当需要主轴4上升时，通过控制开关使电磁铁18通电产生磁力，电磁铁18吸引弧形弹片17背向棘轮16移动，手轮20即可正常反转，电磁铁18断电后，弧形弹片17由自身材料的记忆功能恢复到初始位置，实现卡齿与棘轮16的卡接，由记忆弹片制成的弧形弹片17可以减少其永久形变量，使用寿命更长。

激光座6设置为圆柱形，其一端与主轴4的外圆周面螺纹连接，激光头7连接在激光座6相对主轴4的另一端，激光座6相对主轴4的一端设有用于插入主轴4内的若干个弹性卡辦19，若干个卡辦19间隔周向均匀分布构成用于固定麻花钻头8的锁紧端。激光盘的该结构设置不仅用于固定激光头7还用于将麻花钻头8固定在主轴4上，固定麻花钻头8时将激光头7取下，麻花钻头8插入到激光座6内，并且深入到由若干个弹性卡辦19构成的圆环内，此时，转动主轴4上接头（传统钻床上用于固定麻花钻头8的接头），使卡辦19收缩固定住麻花钻头8，卡辦19的内壁上设有波纹状防滑纹，能够增加与麻花钻头8的摩擦力，提高固定的稳定性。

本发明进一步设置为：钻头机构包括麻花钻头8，麻花钻头8的顶端连接在主轴4上，其底端轴心位置设有开路锥，开路锥的长度为1-3毫米。开路锥能够比麻花钻头8提前将工件打穿，待开路锥从工件的另一端的端面凸出后，在工件的另一端的端面留下定位孔，然后将工件翻转，麻花钻头8对准定位孔继续钻孔，不仅可以减少孔边缘的毛刺，还能够避免麻花钻头8破坏工作台1或中心盘3。

本发明进一步设置为：钻头机构包括冷却系统，冷却系统包括储液箱、输液泵、输液阀及输液管，储液箱设置在工作台1的底部，麻花钻头8的轴心位置设有冷却通道，麻花钻头8的外壁上设有若干个均与冷却通道相通的冷却孔，输液管的一端与储液箱接通，另一端与麻花钻头8的顶部接通，输液泵与输液阀连接在输液管上。

本发明进一步设置为：储液箱内设有隔板，并且将其内部分割为左腔室和右腔室，左腔室与右腔室在底部相通，左腔室的上方设有第一过滤网，右腔室的上方设有第二过滤网，第二过滤网的高度低于第一过滤网的高度，工作台1上的冷却液从左腔室的上方经过第一过滤网进入储液箱内，右腔室内设有溢流口，溢流口设置在第二过滤网的上方，输液管与溢流口接通。

本发明的优点，冷却液从麻花钻头8上的冷却孔喷出，可以快速带走麻花钻头8上的热量，因为冷却液是直接作用在麻花钻头8上和工件的孔内，可以提高冷却液的冷却效果，同时减少冷却液的浪费，然后，冷却液从工作台1上流入到储液箱的左腔室中，并且经过第一过滤网的第一道过滤，然后，冷却液在左腔室和右腔室内沉淀，冷却液中质量较重的杂质沉到储液箱的底部，实现第二道过滤，最后冷却液从溢流口通过输液泵在循环输送给麻花钻头8，并且有第二过滤网实现第三道过滤，经过三道过滤能够很好的避免冷却液中的杂质阻塞冷却通道。

本发明进一步设置为：麻花钻头8上开设有气孔，气孔与冷却通道平行，麻花钻头8的底部开设有冷却孔，冷却孔与冷却通道成45°夹角，气孔与冷却孔相通。因为麻花钻头8的最底部在钻孔时产生热量最大，气孔中加入气压使冷却液流速更快，提高麻花钻头8的降温效果，另外，气孔中的气孔也可以带着一部分麻花钻头8上的热量，进一步的加快麻花钻头8散热，从而提高麻花钻头8的使用寿命。

本发明进一步设置为：竖杆2上设有直线位移传感器。使用方法：初次校正零点，先是将主轴4下降使麻花钻头8与工作台1或中心盘3接触，在工作台1或中心盘3上放置工件后，再次移动主轴4下降，麻花钻头8与工件的上端面接触，两次校正误差为直线位移传感器的最大行程，避免撞坏麻花钻头8。

本发明在使用中心盘3时，通过在激光座6上安装激光头7，利用激光头7校正中心盘3的圆心，提高钻孔的精度，减少误差，再配合中心盘3与竖杆2之间设置的定位机构可以加工定位中心的速度，定位组件是能够调节，避免因定位机构的安装和长时间的使用磨损而造成误差，且调整也较为方便，只需要转动第二齿轮11即可使卡接组件沿固定环10为圆心转动；手轮20上设有单向制动结构，可以单手操作，需要主轴4复位时，电磁铁18通电产生磁力吸引弧形弹片17，棘轮16拜托制动板23的约束，此时手轮20即可正常回转。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种钻床，包括工作台（1）、竖杆（2）及钻头机构，所述钻头机构通过竖杆（2）连接在工作台（1）上，所述竖杆（2）上连接有中心盘（3），所述中心盘（3）设置在钻头机构与工作台（1）之间，所述钻头机构包括电机（5）、壳体和设置在壳体内的主动皮带轮、从动皮带轮及主轴（4），所述电机（5）设置在壳体的顶部，电机（5）的输出轴与主动皮带轮固定连接，所述从动皮带轮固定在主轴（4）上，所述主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带传动，所述主轴（4）通过轴承与壳体转动固定连接，所述竖杆（2）上设有齿条，所述齿条与竖杆（2）平行，壳体以内设有联杆（21），所述联杆（21）上套设有第一齿轮（22），所述第一齿轮（22）与齿条啮合，联杆（21）的一端延伸到壳体外构成传动端，在传动端固定连接有手轮（20），其特征是：所述主轴（4）的底部设有激光投影装置，所述激光投影装置包括激光座（6）、可调节光圈大小的激光头（7），所述激光座（6）固定在主轴（4）上，所述激光头（7）连接在激光座（6）上；

所述中心盘（3）通过支撑杆（9）与竖杆（2）连接，所述支撑杆（9）与竖杆（2）之间设有定位机构，所述定位机构包括固定环（10）、第二齿轮（11）、弧形调节件（12）及卡接组件，所述固定环（10）套设在竖杆（2）上，其外壁上设有用于放置第二齿轮（11）的凹槽，所述卡接组件固定在弧形调节件（12）上，所述弧形调节件（12）与固定环（10）同圆心设置，弧形调节件（12）的内壁上设有用于与第二齿轮（11）配合的齿牙；

所述手轮（20）包括外轮、偏心轮及若干个轮杆，所述偏心轮设置在外轮的内部，两者之间通过若干个轮杆固定连接，所述联杆（21）上设有棘轮（16），所述竖杆（2）上连接有用于与棘轮（16）配合的制动组件，所述制动组件包括制动板（23）、记忆合金制成的弧形弹片（17）、电磁铁（18），所述弧形弹片（17）的一端与竖杆（2）固定连接，另一端与制动板（23）固定连接，所述制动板（23）上设有用于与棘轮（16）啮合的卡齿，所述电磁铁（18）设置在制动板（23）相对棘轮（16）的另一侧，并且电磁铁（18）固定在壳体的内壁上。

2.根据权利要求1所述的钻床，其特征是：所述激光座（6）设置为圆柱形，其一端与主轴（4）的外圆周面螺纹连接，所述激光头（7）连接在激光座（6）相对主轴（4）的另一端，所述激光座（6）相对主轴（4）的一端设有用于插入主轴（4）内的若干个弹性卡辦（19），若干个卡辦（19）间隔周向均匀分布构成用于固定麻花钻头（8）的锁紧端。

3.根据权利要求2所述的钻床，其特征是：所述卡接组件包括压缩弹簧（13）、钢珠（14）及指块（15），所述指块（15）内设有球槽和弹簧槽，所述球槽与弹簧槽相通，指块（15）的一端与弧形调节件（12）固定连接，球槽与指块（15）相对弧形调节件（12）的另一端的端面相通，球槽的球心在指块（15）内，所述压缩弹簧（13）设置在钢珠（14）与弧形调节件（12）之间，压缩弹簧（13）的一端与钢珠（14）连接，另一端与弧形调节件（12）连接，所述支撑杆（9）相对竖杆（2）的一端上设有用于与钢珠（14）配合的卡槽。

4.根据权利要求3所述的钻床，其特征是：所述钻头机构包括麻花钻头（8），所述麻花钻头（8）的顶端连接在主轴（4）上，其底端轴心位置设有开路锥，所述开路锥的长度为1-3毫米。

5.根据权利要求4所述的钻床，其特征是：所述钻头机构包括冷却系统，所述冷却系统包括储液箱、输液泵、输液阀及输液管，所述储液箱设置在工作台（1）的底部，所述麻花钻头（8）的轴心位置设有冷却通道，麻花钻头（8）的外壁上设有若干个均与冷却通道相通的冷却孔，所述输液管的一端与储液箱接通，另一端与麻花钻头（8）的顶部接通，所述输液泵与输液阀连接在输液管上。

6.根据权利要求5所述的钻床，其特征是：所述储液箱内设有隔板，并且将其内部分割为左腔室和右腔室，所述左腔室与右腔室在底部相通，所述左腔室的上方设有第一过滤网，所述右腔室的上方设有第二过滤网，所述第二过滤网的高度低于第一过滤网的高度，所述工作台（1）上的冷却液从左腔室的上方经过第一过滤网进入储液箱内，所述右腔室内设有溢流口，所述溢流口设置在第二过滤网的上方，所述输液管与溢流口接通。

7.根据权利要求6所述的钻床，其特征是：所述麻花钻头（8）上开设有气孔，所述气孔与冷却通道平行，麻花钻头（8）的底部开设有冷却孔，所述冷却孔与冷却通道成45°夹角，气孔与冷却孔相通。

8.根据权利要求7所述的钻床，其特征是：所述竖杆（2）上设有直线位移传感器。

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