CN110842587B - 一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床 - Google Patents

一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，包括底座、钻头和动力装置，还包括清洁机构和四个调节机构，清洁机构包括通风管、支撑环、环形槽、转动套管、第一气囊、第二气囊、挤压环、两个连接杆、两个支撑组件、至少两个扇叶和至少两个滚珠，调节机构包括支撑套管、柱形凹口、驱动组件、支撑管、限位组件、升降柱和两个第二弹簧，支撑组件包括支撑杆、滑动套管和第一弹簧，驱动组件包括电机和丝杆，该具有平衡调节功能的清洁型数控钻床中，通过清洁机构可以将积堆在工件上的碎屑清除掉，降低了钻头发生卡死的几率，提高了数控钻床的实用性，通过调节机构可以调节数控钻床的水平状态，提高了数控钻床的加工精度。

Description

一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床
技术领域
本发明涉及精密数控领域，特别涉及一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床。
背景技术
数控机床主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
数控钻床作为数控机床的一种，在其生产的过程中，钻头打孔产生的碎屑大量堆积在工件表面，如果碎屑掉入钻孔的内部，将会导致钻头卡死，降低了数控钻床的实用性，不仅如此，现有技术的数控钻床在使用时，如果数控钻床处于倾斜状态，将会影响数控钻床的钻孔精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，包括底座、钻头和动力装置，所述动力装置安装在底座上，所述钻头安装在动力装置上，还包括清洁机构和四个调节机构，所述清洁机构设置在动力装置上，四个调节机构分别设置在底座的底部的两侧的两端；
所述清洁机构包括通风管、支撑环、环形槽、转动套管、第一气囊、第二气囊、挤压环、两个连接杆、两个支撑组件、至少两个扇叶和至少两个滚珠，所述通风管、转动套管、支撑环和挤压环均与钻头同轴设置，所述钻头穿过通风管，两个支撑组件关于钻头对称设置，所述通风管通过两个支撑组件与动力装置连接，所述支撑环设置在钻头与通风管之间，所述支撑环的两端均通过连接杆分别与两个支撑组件连接，所述转动套管设置在支撑环的内侧，所述环形槽设置在转动套管的外周上，所述支撑环设置在环形槽的内部，所述支撑环与环形槽滑动连接，所述第二气囊周向设置在转动套管的内侧，所述第一气囊周向设置在转动套管的顶端的四周，所述第一气囊与第二气囊连通，所述挤压环设置在第一气囊的远离转动套管的一侧，所述挤压环与第一气囊固定连接，各滚珠周向均匀设置在挤压环的远离第一气囊的一侧，所述挤压环通过滚珠与动力装置滚动连接，各扇叶绕着钻头的轴线周向均匀设置在转动套管的底端的外周上，所述通风管的底端的口径小于通风管的顶端的口径；
所述调节机构包括支撑套管、柱形凹口、驱动组件、支撑管、限位组件、升降柱和两个第二弹簧，所述支撑套管的轴线与钻头平行，所述支撑套管与底座的底端固定连接，所述支撑管和升降柱均与支撑套管同轴设置，所述支撑管穿过支撑套管，所述支撑管与支撑套管滑动连接，所述支撑管的两端均通过第二弹簧与支撑套管固定连接，所述升降柱的顶端设置在支撑管的内部，所述升降柱与支撑管滑动连接，所述升降柱的顶端通过限位组件与支撑管连接，所述柱形凹口设置在升降柱的顶端的内部，所述驱动组件设置在支撑管的内部，所述驱动组件与柱形凹口连接。
作为优选，为了提高数控钻床的自动化程度，所述底座上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
作为优选，为了提高通风管和支撑环的稳定性，所述支撑组件包括支撑杆、滑动套管和第一弹簧，所述支撑杆与钻头平行，所述通风管通过支撑杆与动力装置固定连接，所述支撑杆穿过滑动套管，所述滑动套管与支撑杆滑动连接，所述连接杆远离支撑环的一端与滑动套管固定连接，所述第一弹簧套设在支撑杆上，所述支撑杆的底端通过第一弹簧与滑动套管固定连接，所述第一弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了给升降柱提供动力，所述驱动组件包括电机和丝杆，所述丝杆与柱形凹口同轴设置，所述丝杆的长度与支撑管的长度相等，所述丝杆设置在柱形凹口的内部，所述丝杆与柱形凹口螺纹连接，所述丝杆的顶端设有安装轴承，所述丝杆的顶端通过安装轴承与支撑管的顶端连接，所述电机与支撑管固定连接，所述电机与丝杆传动连接。
作为优选，为了提高升降柱与支撑管连接的牢固度，所述限位组件包括限位槽和限位块，所述限位槽与支撑管的轴线平行，所述限位槽的长度小于支撑管的长度，所述限位块设置在升降柱的顶端的一侧，所述限位块与限位槽匹配，所述限位块设置在限位槽的内部，所述限位块与限位槽滑动连接。
作为优选，为了提高对升降柱升降距离控制的精确度，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了降低升降柱发生打滑的几率，所述升降柱的底端设有防滑垫。
作为优选，为了延长通风管的使用寿命，所述通风管的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了延长扇叶的使用寿命，所述扇叶上涂有防腐涂层。
作为优选，为了减轻至层换的磨损，所述支撑环上涂有润滑脂。
本发明的有益效果是，该具有平衡调节功能的清洁型数控钻床中，通过清洁机构可以将积堆在工件上的碎屑清除掉，降低了钻头发生卡死的几率，提高了数控钻床的实用性，与现有清洁机构相比，该清洁机构通过钻头的转动提供动力，提高了数控钻床的节能性能，不仅如此，通过调节机构可以调节数控钻床的水平状态，提高了数控钻床的加工精度，与现有调节机构相比，该调节机构通过两个第二弹簧实现了对数控钻床的减振功能，进一步提高了数控钻床的加工精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床的结构示意图；
图2是本发明的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床的内部结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床的调节机构的结构示意图；
图中：1.动力装置，2.钻头，3.底座，4.通风管，5.扇叶，6.支撑杆，7.第一弹簧，8.滑动套管，9.连接杆，10.支撑环，11.环形槽，12.滚珠，13.挤压环，14.第一气囊，15.第二气囊，16.转动套管，17.支撑管，18.电机，19.第二弹簧，20.支撑套管，21.丝杆，22.升降柱，23.柱形凹口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，包括底座3、钻头2和动力装置1，所述动力装置1安装在底座3上，所述钻头2安装在动力装置1上，还包括清洁机构和四个调节机构，所述清洁机构设置在动力装置1上，四个调节机构分别设置在底座3的底部的两侧的两端。
通过清洁机构可以将积堆在工件上的碎屑清除掉，降低了钻头发生卡死的几率，提高了数控钻床的实用性，通过调节机构可以调节数控钻床的水平状态，提高了数控钻床的加工精度。
如图3所示，所述清洁机构包括通风管4、支撑环10、环形槽11、转动套管16、第一气囊14、第二气囊15、挤压环13、两个连接杆9、两个支撑组件、至少两个扇叶5和至少两个滚珠12，所述通风管4、转动套管16、支撑环10和挤压环13均与钻头2同轴设置，所述钻头2穿过通风管4，两个支撑组件关于钻头2对称设置，所述通风管4通过两个支撑组件与动力装置1连接，所述支撑环10设置在钻头2与通风管4之间，所述支撑环10的两端均通过连接杆9分别与两个支撑组件连接，所述转动套管16设置在支撑环10的内侧，所述环形槽11设置在转动套管16的外周上，所述支撑环10设置在环形槽11的内部，所述支撑环10与环形槽11滑动连接，所述第二气囊15周向设置在转动套管16的内侧，所述第一气囊14周向设置在转动套管16的顶端的四周，所述第一气囊14与第二气囊15连通，所述挤压环13设置在第一气囊14的远离转动套管16的一侧，所述挤压环13与第一气囊14固定连接，各滚珠12周向均匀设置在挤压环13的远离第一气囊14的一侧，所述挤压环13通过滚珠12与动力装置1滚动连接，各扇叶5绕着钻头2的轴线周向均匀设置在转动套管16的底端的外周上，所述通风管4的底端的口径小于通风管4的顶端的口径。
在支撑组件的支撑作用下，提高了通风管4与动力装置1连接的牢固度，同时在连接杆9的支撑作用下，提高了支撑环10的稳定性，通过环形槽11与支撑环10的相互限位作用，提高了转动套管16的稳定性，通过支撑组件驱动转动套管16上升，使挤压环13与动力装置1紧密抵靠，则通过挤压环13挤压第一气囊14，将第一气囊14内部的空气注入第二气囊15的内部，使第二气囊15膨胀，使第二气囊15与钻头2抵靠，则实现了钻头2与转动套管16的连接，当钻头2转动的时候，通过钻头2驱动转动套管16转动，进而驱动各扇叶5转动，通过扇叶5使通风管4内部的空气高速流动，同时通过通风管4对气流进行压缩加压，使气流沿着钻头2吹向下方，则通过气流将钻头2四周的碎屑吹走，降低了钻头2发生卡死的几率，提高数控机床的实用性，通过各滚珠12减小了挤压环13与动力装置1之间的摩擦力，提高了转动套管16转动的顺畅度，当操作人员推动转动套管16向下移动的时候，挤压环13与动力装置1分离，使第二气囊15内的空气回流到第一气囊14的内部，使转动套管16与钻头2分离，提高了钻头2更换的便捷度。
如图4所示，所述调节机构包括支撑套管20、柱形凹口23、驱动组件、支撑管17、限位组件、升降柱22和两个第二弹簧19，所述支撑套管20的轴线与钻头2平行，所述支撑套管20与底座3的底端固定连接，所述支撑管17和升降柱22均与支撑套管20同轴设置，所述支撑管17穿过支撑套管20，所述支撑管17与支撑套管20滑动连接，所述支撑管17的两端均通过第二弹簧19与支撑套管20固定连接，所述升降柱22的顶端设置在支撑管17的内部，所述升降柱22与支撑管17滑动连接，所述升降柱22的顶端通过限位组件与支撑管17连接，所述柱形凹口23设置在升降柱22的顶端的内部，所述驱动组件设置在支撑管17的内部，所述驱动组件与柱形凹口23连接。
实际上，底座3的内部设有水平传感器，通过水平传感器可以检测数控机床的水平状态，在支撑套管20的支撑作用下，提高了底座3与支撑管17连接的牢固度，通过驱动组件提供动力，驱动升降柱22沿着支撑管17升降，则通过支撑管17实现了底座3高度的调节，通过四个支撑管17的配合使用，实现了对底座3水平状态的调节，进而实现了对数控钻床水平状态的调节，提高了数控钻床的加工精度，当地面发生振动的时候，支撑管17沿着支撑套管20升降，则在两个第二弹簧19的缓冲作用下，吸收地面的振动，提高了数控钻床的稳定性，同时通过两个第二弹簧19之间的相互冗余，使其中一个第二弹簧19发生断裂的时候，另一个第二弹簧19可以支持数控机床正常运行，降低了数控机床的故障率。
作为优选，为了提高数控钻床的自动化程度，所述底座3上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，操作人员通过控制按键发送控制信号给PLC，则通过PLC控制数控钻床运行，同时通过显示屏可以显示数控钻床的工作状态，则提高了数控钻床的自动化程度。
如图3所示，所述支撑组件包括支撑杆6、滑动套管8和第一弹簧7，所述支撑杆6与钻头2平行，所述通风管4通过支撑杆6与动力装置1固定连接，所述支撑杆6穿过滑动套管8，所述滑动套管8与支撑杆6滑动连接，所述连接杆9远离支撑环10的一端与滑动套管8固定连接，所述第一弹簧7套设在支撑杆6上，所述支撑杆6的底端通过第一弹簧7与滑动套管8固定连接，所述第一弹簧7处于压缩状态。
通过支撑杆6的支撑作用，提高了通风管4与动力装置1连接的牢固度，同时在滑动套管8的连接作用下，通过连接杆9提高了支撑环10的稳定性，通过弹簧7驱动滑动套管8上升，则通过滑动套管8驱动转动套管16上升。
如图4所示，所述驱动组件包括电机18和丝杆21，所述丝杆21与柱形凹口23同轴设置，所述丝杆21的长度与支撑管17的长度相等，所述丝杆21设置在柱形凹口23的内部，所述丝杆21与柱形凹口23螺纹连接，所述丝杆21的顶端设有安装轴承，所述丝杆21的顶端通过安装轴承与支撑管17的顶端连接，所述电机18与支撑管17固定连接，所述电机18与丝杆21传动连接。
通过电机18驱动丝杆21转动，则通过丝杆21驱动升降柱22沿着支撑管17升降。
如图4所示，所述限位组件包括限位槽和限位块，所述限位槽与支撑管17的轴线平行，所述限位槽的长度小于支撑管17的长度，所述限位块设置在升降柱22的顶端的一侧，所述限位块与限位槽匹配，所述限位块设置在限位槽的内部，所述限位块与限位槽滑动连接。
通过限位槽与限位块之间的相互限位作用，降低了升降柱22在支撑管17内部转动的几率。
作为优选，为了提高对升降柱22升降距离控制的精确度，所述电机18为伺服电机。
作为优选，为了降低升降柱22发生打滑的几率，所述升降柱22的底端设有防滑垫。
通过防滑垫增大了升降柱22与地面之间的摩擦力，降低了升降柱22发生打滑的几率。
作为优选，为了延长通风管4的使用寿命，所述通风管4的制作材料为不锈钢。
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，减缓了通风管4被腐蚀的速度，延长了通风管4的使用寿命。
作为优选，为了延长扇叶5的使用寿命，所述扇叶5上涂有防腐涂层。
通过防腐涂层减缓了扇叶5被腐蚀的速度，延长了扇叶5的使用寿命。
作为优选，为了减轻支撑环10的磨损，所述支撑环10上涂有润滑脂。
通过润滑脂减小了支撑环10与转动套管16之间的摩擦力，减轻了支撑环10的磨损。
通过支撑组件驱动转动套管16上升，通过挤压环13挤压第一气囊14，将第一气囊14内部的空气注入第二气囊15的内部，使第二气囊15膨胀，使第二气囊15与钻头2抵靠，则实现了钻头2与转动套管16的连接，通过钻头2驱动转动套管16转动，进而驱动各扇叶5转动，通过扇叶5使通风管4内部的空气高速流动，同时通过通风管4对气流进行压缩加压，使气流沿着钻头2吹向下方，则通过气流将钻头2四周的碎屑吹走，降低了钻头2发生卡死的几率，通过驱动组件提供动力，驱动升降柱22沿着支撑管17升降，则通过支撑管17实现了底座3高度的调节，通过四个支撑管17的配合使用，实现了对底座3水平状态的调节，进而实现了对数控钻床水平状态的调节，提高了数控钻床的加工精度。
与现有技术相比，该具有平衡调节功能的清洁型数控钻床中，通过清洁机构可以将积堆在工件上的碎屑清除掉，降低了钻头发生卡死的几率，提高了数控钻床的实用性，与现有清洁机构相比，该清洁机构通过钻头2的转动提供动力，提高了数控钻床的节能性能，不仅如此，通过调节机构可以调节数控钻床的水平状态，提高了数控钻床的加工精度，与现有调节机构相比，该调节机构通过两个第二弹簧19实现了对数控钻床的减振功能，进一步提高了数控钻床的加工精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，包括底座(3)、钻头(2)和动力装置(1)，所述动力装置(1)安装在底座(3)上，所述钻头(2)安装在动力装置(1)上，其特征在于，还包括清洁机构和四个调节机构，所述清洁机构设置在动力装置(1)上，四个调节机构分别设置在底座(3)的底部的两侧的两端；
所述清洁机构包括通风管(4)、支撑环(10)、环形槽(11)、转动套管(16)、第一气囊(14)、第二气囊(15)、挤压环(13)、两个连接杆(9)、两个支撑组件、至少两个扇叶(5)和至少两个滚珠(12)，所述通风管(4)、转动套管(16)、支撑环(10)和挤压环(13)均与钻头(2)同轴设置，所述钻头(2)穿过通风管(4)，两个支撑组件关于钻头(2)对称设置，所述通风管(4)通过两个支撑组件与动力装置(1)连接，所述支撑环(10)设置在钻头(2)与通风管(4)之间，所述支撑环(10)的两端均通过连接杆(9)分别与两个支撑组件连接，所述转动套管(16)设置在支撑环(10)的内侧，所述环形槽(11)设置在转动套管(16)的外周上，所述支撑环(10)设置在环形槽(11)的内部，所述支撑环(10)与环形槽(11)滑动连接，所述第二气囊(15)周向设置在转动套管(16)的内侧，所述第一气囊(14)周向设置在转动套管(16)的顶端的四周，所述第一气囊(14)与第二气囊(15)连通，所述挤压环(13)设置在第一气囊(14)的远离转动套管(16)的一侧，所述挤压环(13)与第一气囊(14)固定连接，各滚珠(12)周向均匀设置在挤压环(13)的远离第一气囊(14)的一侧，所述挤压环(13)通过滚珠(12)与动力装置(1)滚动连接，各扇叶(5)绕着钻头(2)的轴线周向均匀设置在转动套管(16)的底端的外周上，所述通风管(4)的底端的口径小于通风管(4)的顶端的口径；
所述调节机构包括支撑套管(20)、柱形凹口(23)、驱动组件、支撑管(17)、限位组件、升降柱(22)和两个第二弹簧(19)，所述支撑套管(20)的轴线与钻头(2)平行，所述支撑套管(20)与底座(3)的底端固定连接，所述支撑管(17)和升降柱(22)均与支撑套管(20)同轴设置，所述支撑管(17)穿过支撑套管(20)，所述支撑管(17)与支撑套管(20)滑动连接，所述支撑管(17)的两端均通过第二弹簧(19)与支撑套管(20)固定连接，所述升降柱(22)的顶端设置在支撑管(17)的内部，所述升降柱(22)与支撑管(17)滑动连接，所述升降柱(22)的顶端通过限位组件与支撑管(17)连接，所述柱形凹口(23)设置在升降柱(22)的顶端的内部，所述驱动组件设置在支撑管(17)的内部，所述驱动组件与柱形凹口(23)连接。
2.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述底座(3)上设有控制箱，所述控制箱的内部设有PLC，所述控制箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述支撑组件包括支撑杆(6)、滑动套管(8)和第一弹簧(7)，所述支撑杆(6)与钻头(2)平行，所述通风管(4)通过支撑杆(6)与动力装置(1)固定连接，所述支撑杆(6)穿过滑动套管(8)，所述滑动套管(8)与支撑杆(6)滑动连接，所述连接杆(9)远离支撑环(10)的一端与滑动套管(8)固定连接，所述第一弹簧(7)套设在支撑杆(6)上，所述支撑杆(6)的底端通过第一弹簧(7)与滑动套管(8)固定连接，所述第一弹簧(7)处于压缩状态。
4.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述驱动组件包括电机(18)和丝杆(21)，所述丝杆(21)与柱形凹口(23)同轴设置，所述丝杆(21)的长度与支撑管(17)的长度相等，所述丝杆(21)设置在柱形凹口(23)的内部，所述丝杆(21)与柱形凹口(23)螺纹连接，所述丝杆(21)的顶端设有安装轴承，所述丝杆(21)的顶端通过安装轴承与支撑管(17)的顶端连接，所述电机(18)与支撑管(17)固定连接，所述电机(18)与丝杆(21)传动连接。
5.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述限位组件包括限位槽和限位块，所述限位槽与支撑管(17)的轴线平行，所述限位槽的长度小于支撑管(17)的长度，所述限位块设置在升降柱(22)的顶端的一侧，所述限位块与限位槽匹配，所述限位块设置在限位槽的内部，所述限位块与限位槽滑动连接。
6.如权利要求4所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述电机(18)为伺服电机。
7.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述升降柱(22)的底端设有防滑垫。
8.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述通风管(4)的制作材料为不锈钢。
9.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述扇叶(5)上涂有防腐涂层。
10.如权利要求1所述的具有平衡调节功能的清洁型数控钻床，其特征在于，所述支撑环(10)上涂有润滑脂。
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