CN111014748A - 一种钻孔装置及其钻孔方法 - Google Patents

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范鲁江
李安民
付信义
张剑
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Abstract

本发明涉及一种钻孔装置及其钻孔方法,包括夹紧部、打孔部、夹紧固定组件以及打孔控制组件,打孔部包括旋转电机、打孔轴以及打孔轴端部连接的钻头,使用时将工件放置在夹紧部工位,在夹紧固定组件控制驱动下,夹紧部对工件进行夹紧,在打孔控制组件的控制驱动下,打孔部快速向工件方向接近进刀,当打孔部的钻头碰触到工件后,打孔控制组件控制打孔部降低进刀速度,以一个缓慢的速度推进打孔部进刀打孔,完成打孔后,打孔控制组件控制打孔部快速退刀,最后夹紧固定组件控制夹紧部松开对工件的固定,相对于现有技术中匀速接近工件打孔的方式,大大提高了对工件的打孔效率,打孔部接触到工件表面后降速以保证打孔的稳定性。

Description

一种钻孔装置及其钻孔方法
技术领域
本发明涉及空压机壳体加工技术领域,具体涉及一种钻孔装置及其钻孔方法。
背景技术
钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。在齿轮箱以及空气压缩机中,通常会使用到钻孔装置进行钻孔加工,这里以空压机为例,空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式,旋转叶片或旋转螺杆。空压机的构成通常包括:空压机壳体、油循环系统、气路循环系统、水路循环系统和配电系统等。其中空压机壳体结构如附图1所示,其在加工生产过程中,需要对空压机壳体进行夹紧固定后,再对空压机壳体的一侧侧壁进行打孔加工,加工出一侧侧面后,利用机械手翻面后,再采用螺栓螺母配合固定的方式固定,最后对固定后的空压机壳体其余面进行打孔加工。现有的空压机壳体的工件加工过程中,其通常采用液压缸来控制夹块相对靠近夹紧空压机壳体的工件,而采用液压的方式来顶住工件的过程中,液压缸往往会出现漏油的现象,造成夹块对工件的夹紧固定出现松动的情况,一方面夹紧固定不稳定影响了工件的打孔加工精度,另一方面,造成工件不合格率大大提高,增加了生产成本,同时,现有的工件打孔过程中,通常采用驱动装置驱动打孔部匀速靠近工件,打孔部上的电机驱动打孔轴转动,并带动钻头对工件进行打孔加工,上述打孔过程中,在钻头上极易残留打孔时打出的铁屑,一旦残留的铁屑量过多,一方面会对接下来的打孔加工精度产生影响,造成打孔质量下降,另一方面,附带过多铁屑旋转会提高钻头旋转的能耗,打孔部匀速接近工件打孔的方式使打孔加工的过程时长大大提升,打孔效率低,由此需要进行改进。
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夹紧工件稳定、加工精度高、能耗低且打孔效率高的钻孔装置及其钻孔方法。
本发明的技术方案是这样实现的:一种钻孔装置,包括用于夹紧工件的夹紧部以及用于打孔加工固定后的工件的打孔部,打孔部包括旋转电机、打孔轴以及打孔轴端部连接的钻头,其特征在于:还包括用于控制驱动夹紧部夹紧固定工件的夹紧固定组件以及用于控制驱动打孔部变速调节打孔的打孔控制组件。
通过采用上述技术方案,在使用时,将工件放置在夹紧部工位后,在夹紧固定组件控制驱动下,夹紧部对工件进行夹紧,完成夹紧操作后,在打孔控制组件的控制驱动下,打孔部快速向工件方向接近进刀,当打孔部的钻头碰触到夹紧后的工件后,打孔控制组件控制打孔部降低进刀速度,以一个缓慢的速度推进打孔部进刀打孔,完成打孔后,打孔控制组件控制打孔部快速退刀,最后夹紧固定组件控制夹紧部松开对工件的固定,相对于现有技术中匀速接近工件打孔的方式,大大提高了对工件的打孔效率,打孔部接触到工件表面后降速以保证打孔的稳定性。
本发明进一步设置为:所述夹紧固定组件包括往复柱塞泵、第一电磁换向阀和液控单向阀,所述往复柱塞泵驱动侧设置有驱动活塞,驱动活塞通过连杆连接有用于夹紧固定工件的夹块,所述驱动活塞的无杆侧是右驱动腔,驱动活塞的有杆侧是左驱动腔,所述第一电磁换向阀为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通;在第一位置时,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通;在第二位置时,端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通;所述第一电磁换向阀的端口A1与左驱动腔连通,所述第一电磁换向阀的端口A2通过液控单向阀与右驱动腔连通,所述液控单向阀的控制油路与第一电磁换向阀的端口A1连通,所述第一电磁换向阀的端口A3连接有供油管路,所述第一电磁换向阀的端口A4连接有回油管路。
通过采用上述技术方案,在使用时,将工件放置在夹紧部工位后,第一电磁换向阀从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀后,穿过液控单向阀并通入到往复柱塞泵的右驱动腔中,顶动驱动活塞向左驱动腔方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块夹紧固定工件,夹块对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液控单向阀的设置避免了供入到左驱动腔中的液压油反向冲回而导致驱动活塞向右驱动腔方向移动,以提高驱动活塞保持对夹块顶持的稳定性,随后,在打孔控制组件的控制驱动下,打孔部快速向工件方向接近进刀,当打孔部碰触到夹紧后的工件后,打孔控制组件控制打孔部降低速度,以一个缓慢的速度推进打孔部进刀打孔,完成打孔加工后,打孔控制组件控制打孔部快速退刀,随后第一电磁换向阀切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀后,大部分通入到往复柱塞泵的左驱动腔中,顶动驱动活塞向右驱动腔方向滑动,并挤压右驱动腔中的液压油向液控单向阀方向移动,另一部分液压油通过第一电磁换向阀后进入到液控单向阀的控制油路中,打开液空单向阀,使右驱动腔中的液压油通过液控单向阀、第一电磁换向阀的端口A2以及端口A4后,从回油管路重新送回。相对于现有技术大大方便了对工件的加紧固定操作,使用起来简单方便固定稳定不易松动,避免了在加工打孔工件的过程中出现工件晃动的现象而影响打孔质量,提高工件加工合格率。
本发明进一步设置为:所述打孔控制组件包括用于驱动打孔部接近工件进刀打孔和远离工件退刀复位的液压马达、第二电磁换向阀、通断阀、限流阀和用于检测打孔部旋转打孔轴扭矩的传感器,所述第二电磁换向阀为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;当中间位置时,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通;在第一位置时,端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通;在第二位置时,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通;所述第二电磁换向阀的端口B1分别通过通断阀和限流阀与液压马达的进油端连接,所述液压马达的出油端与第二电磁换向阀的端口B2连通,所述第二电磁换向阀的端口B3与供油管路连通,所述第二电磁换向阀的端口B4与回油管路连通,所述扭矩传感器分别与第二电磁换向阀以及通断阀电连接。
通过采用上述技术方案,将工件放置到夹紧部工位后,第一电磁换向阀从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀后,穿过液控单向阀并通入到往复柱塞泵的右驱动腔中,顶动驱动活塞向左驱动腔方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块夹紧固定工件,夹块对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入;第二电磁换向阀从中间位切换到第一位置,此时第二电磁换向阀的端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通,此时通断阀处于通路状态,液压油从供油管路通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀后,大部分液压油通过通断阀送入到液压马达的进油端,部分的液压油通过限流阀送入到液压马达的进油端,液压马达将液体压力转化为其输出端的机械能驱动打孔部快速接近工件进刀打孔,穿过液压马达的液压油从出油端通过端口B2和端口B4后返回到回油管路,当打孔部的打孔端顶到工件外表面后,打孔部的打孔轴旋转扭矩增大,此时的实际扭矩大于空转时的扭矩,由扭矩传感器感应到之后,传递电信号至第二电磁换向阀以及通断阀,随后,第二电磁换向阀切换到第二位置,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通,同时通断阀切换成关闭的状态,液压油从供油管路通过端口B3和端口B2后穿过液压马达,由于通断阀关闭,液压油只能通过限流阀回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路中,限流阀限制了穿过液压马达处的液压油流量,减小了液压马达处所产生的机械能,从而降低了驱动打孔部进刀入工件中的打孔速度,慢速进刀的方式保证了对打孔部的保护,同时保证了打孔的质量,而快速进刀的方式提高了整体的打孔效率,由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩等于空转时的扭矩后,打孔完成,传递电信号至通断阀,通断阀切换成通路状态,此时液压油从供油管路通过端口B3和端口B2后穿过液压马达,大部分液压油通过通断阀回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路中,部分的液压油通过限流阀回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路中,此时通过液压马达处的液压油流量增大,液压马达处所产生的机械能增大,加速了驱动打孔部退刀复位的退刀速度,多次打孔之后,附着在打孔部钻头处的铁屑过多会导致打孔部打孔轴旋转的实际扭矩增大,大于无铁屑附着时的空转扭矩,此时由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,甩出铁屑后实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行,采用扭矩传感器感应实际扭矩曲线的方式,避免了需要在每次完成打孔后即需要反向旋转排出铁屑,加快了打孔的进程,进一步减少了能耗,完成工件一侧侧壁的打孔加工之后,第一电磁换向阀从中间位切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀后,大部分通入到往复柱塞泵的左驱动腔中,顶动驱动活塞向右驱动腔方向滑动,松开对工件的夹紧固定,并挤压右驱动腔中的液压油向液控单向阀方向移动,另一部分液压油通过第一电磁换向阀后进入到液控单向阀的控制油路中,打开液空单向阀,使右驱动腔中的液压油通过液控单向阀、第一电磁换向阀的端口A2以及端口A4后,从回油管路重新送回,第二电磁换向阀切换到中间位置,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通,停止液压油供入,通断阀保持通路状态。
本发明进一步设置为:所述打孔控制组件上并联有用于在打孔过程中检测工件振动参数并控制补压至右驱动腔的稳压控制组件,所述稳压控制组件包括设置在夹紧部上用于感应检测工件振动参数的振动传感器、两端进油端并联在液压马达进油端和出油端的滑阀和单向阀,所述滑阀的出油端通过单向阀并联在液控单向阀和右驱动腔之间,所述振动传感器和第二电磁换向阀分别与滑阀电连接。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高打孔过程中对工件固定的可靠性,从而避免在打孔过程中工件发生振动而影响打孔的质量,在打孔控制组件上并联有用于在打孔过程中检测工件振动参数并控制补压至右驱动腔的稳压控制组件,在打孔过程中,由设置在夹紧部上的振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀不处于中间位置,两端进油端并联在液压马达进油端和出油端的滑阀打开相应的一侧,液压油从供油管路通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀后,部分通过滑阀以及单向阀后送入到右驱动腔中,对右驱动腔中进行补压,补压后滑阀复位关闭,在单向阀的作用下用于防止右驱动腔内部补压的液压油反向泄露,用于保证补压的可靠性,通过上述的稳压控制组件在打孔过程中检测到工件振动参数不符合正常范围值时进行补压,保证了打孔过程中对工件固定到位,用以提高工件加工打孔的精度,减少加工的不合格率,降低生产成本。
本发明进一步设置为:所述液控单向阀和右驱动腔之间并联有用于蓄能补压的液压蓄能器。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高对工件夹紧固定的可靠性,防止工件在打孔加工过程中出现晃动而影响加工精度和加工合格率,在液控单向阀和右驱动腔之间并联有用于蓄能补压的液压蓄能器,工件放置在夹紧部工位后,第一电磁换向阀从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀后,穿过液控单向阀并通入到往复柱塞泵的右驱动腔中,顶动驱动活塞向左驱动腔方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块夹紧固定工件,部分液压油进入到液压蓄能器中蓄压,夹块对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液控单向阀的设置避免了供入到左驱动腔中的液压油反向冲回而导致驱动活塞向右驱动腔方向移动,以提高驱动活塞保持对夹块顶持的稳定性,而液压蓄能器在停止供油后放出压力用于维持驱动活塞的稳定性,提高对工件夹紧的可靠性,完成打孔加工后,第一电磁换向阀切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀后,大部分通入到往复柱塞泵的左驱动腔中,顶动驱动活塞向右驱动腔方向滑动,并挤压右驱动腔中的液压油向液控单向阀方向移动,液压蓄能器中蓄压的液压油释放,另一部分液压油通过第一电磁换向阀后进入到液控单向阀的控制油路中,打开液空单向阀,使右驱动腔中的液压油通过液控单向阀、第一电磁换向阀的端口A2以及端口A4后,从回油管路重新送回。
本发明同时公开了一种适于上述的打孔效率高且加工精度好的钻孔装置的打孔方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1工件夹紧:将工件放置到夹紧部工位后,第二电磁换向阀处于中间位置,通断阀处于通路状态,第一电磁换向阀从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀后,穿过液控单向阀并通入到往复柱塞泵的右驱动腔中,顶动驱动活塞向左驱动腔方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块夹紧固定工件,部分液压油进入到液压蓄能器中蓄压;
S2快速进刀:夹块对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液压蓄能器放出压力,第二电磁换向阀从中间位切换到第一位置,此时第二电磁换向阀的端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通,通断阀处于通路状态,液压油从供油管路通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀后,大部分液压油通过通断阀送入到液压马达的进油端,部分的液压油通过限流阀送入到液压马达的进油端,液压马达将液体压力转化为其输出端的机械能驱动打孔部快速接近工件进刀打孔,穿过液压马达的液压油从出油端通过端口B2和端口B4后返回到回油管路;
S3慢速进刀:当打孔部的打孔端顶到工件外表面后,打孔部的打孔轴旋转扭矩增大,此时的实际扭矩T实大于空转时的扭矩T0,由扭矩传感器感应到之后,传递电信号至第二电磁换向阀以及通断阀,随后,第一电磁换向阀保持常态,第二电磁换向阀切换到第二位置,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通,同时通断阀切换成关闭的状态,液压油从供油管路通过端口B3和端口B2后穿过液压马达,液压马达处所产生的机械能下降,降低了驱动打孔部进刀入工件中的打孔速度缓慢进刀打孔;
S4快速退刀:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实等于空转时的扭矩T0后,第一电磁换向阀保持常态,第二电磁换向阀保持第二位置不变,打孔完成,传递电信号至通断阀,通断阀切换成通路状态,此时液压油从供油管路通过端口B3和端口B2后穿过液压马达,大部分液压油通过通断阀回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路中,部分的液压油通过限流阀回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路中,通过液压马达处的液压油流量增大,液压马达处所产生的机械能增大进而快速退刀;
S5铁屑排出:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行;
S6结束复位:完成工件一侧侧壁的打孔加工之后,第一电磁换向阀从中间位切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀后,大部分通入到往复柱塞泵的左驱动腔中,顶动驱动活塞向右驱动腔方向滑动,松开对工件的夹紧固定,并挤压右驱动腔中的液压油向液控单向阀方向移动,液压蓄能器中蓄压的液压油释放,另一部分液压油通过第一电磁换向阀后进入到液控单向阀的控制油路中,打开液空单向阀,使右驱动腔中的液压油通过液控单向阀、第一电磁换向阀的端口A2以及端口A4后,从回油管路重新送回,第二电磁换向阀切换到中间位置,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通,停止液压油供入,通断阀保持通路状态。
本发明进一步设置为:在步骤S2快速进刀后,由设置在夹紧部上的振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值或第二电磁换向阀处于中间位置时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀不处于中间位置,滑阀打开相应的一侧,液压油从供油管路通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀后,部分通过滑阀以及单向阀后送入到右驱动腔中,对右驱动腔中进行补压,补压后滑阀复位关闭,由振动传感器继续感应检测工件振动参数。
通过采用上述技术方案,夹块对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀切换到中间位置,液压油停止送入,液控单向阀的设置避免了供入到左驱动腔中的液压油反向冲回而导致驱动活塞向右驱动腔方向移动,提高了驱动活塞保持对夹块顶持的稳定性,液压蓄能器在停止供油后放出压力用于维持驱动活塞的稳定性,进一步提高了对工件夹紧的可靠性;相对于现有技术中打孔部匀速相对工件移动打孔的方式,本发明整个打孔加工过程依次包括S1工件夹紧、S2快速进刀、S3慢速进刀、S4快速退刀、S5铁屑排出和S6结束复位,对工件夹紧后,即打孔部快速接近工件,当打孔部的钻头碰触到工件表面后,打孔部推入打孔的速度降低,完成打孔后打孔部加速退出,整个打孔加工过程大大提高了打孔的加工效率;打孔过程中,由振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀不处于中间位置,滑阀打开相应的一侧,液压油从供油管路通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀后,部分通过滑阀以及单向阀后送入到右驱动腔中,对右驱动腔中进行补压,补压后滑阀复位关闭,在单向阀的作用下用于防止右驱动腔内部补压的液压油反向泄露,用于保证补压的可靠性,通过上述的结构在打孔过程中检测到工件振动参数不符合正常范围值时进行补压,保证了打孔过程中对工件固定到位,用以提高工件加工打孔的精度,减少加工的不合格率,降低生产成本;为了避免铁屑附着在打孔部的钻头上造成钻头能耗增加,打孔质量下降,多次打孔之后,附着在打孔部钻头处的铁屑过多会导致打孔部打孔轴旋转的实际扭矩增大,大于无铁屑附着时的空转扭矩,此时由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,甩出铁屑后实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行,采用扭矩传感器感应实际扭矩曲线的方式,避免了需要在每次完成打孔后即需要反向旋转排出铁屑,加快了打孔的进程,进一步减少了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明现有技术中所针对加工打孔的空压机壳体结构示意图。
图2为本发明具体实施方式结构示意图。
图3为本发明具体实施方式中工件打孔加工控制流程结构框图。
图4为打孔过程中打孔部旋转轴扭矩变化示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-图4所示,本发明公开了一种钻孔装置,包括用于夹紧工件的夹紧部以及用于打孔加工固定后的工件的打孔部,打孔部包括旋转电机、打孔轴以及打孔轴端部连接的钻头,在本发明具体实施例中,还包括用于控制驱动夹紧部夹紧固定工件的夹紧固定组件以及用于控制驱动打孔部变速调节打孔的打孔控制组件。
通过采用上述技术方案,在使用时,将工件放置在夹紧部工位后,在夹紧固定组件控制驱动下,夹紧部对工件进行夹紧,完成夹紧操作后,在打孔控制组件的控制驱动下,打孔部快速向工件方向接近进刀,当打孔部的钻头碰触到夹紧后的工件后,打孔控制组件控制打孔部降低进刀速度,以一个缓慢的速度推进打孔部进刀打孔,完成打孔后,打孔控制组件控制打孔部快速退刀,最后夹紧固定组件控制夹紧部松开对工件的固定,相对于现有技术中匀速接近工件打孔的方式,大大提高了对工件的打孔效率,打孔部接触到工件表面后降速以保证打孔的稳定性。
在本发明具体实施例中,所述夹紧固定组件包括往复柱塞泵1、第一电磁换向阀2和液控单向阀3,所述往复柱塞泵1驱动侧设置有驱动活塞11,驱动活塞11通过连杆连接有用于夹紧固定工件的夹块14,所述驱动活塞11的无杆侧是右驱动腔12,驱动活塞11的有杆侧是左驱动腔13,所述第一电磁换向阀2为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通;在第一位置时,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通;在第二位置时,端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通;所述第一电磁换向阀2的端口A1与左驱动腔13连通,所述第一电磁换向阀2的端口A2通过液控单向阀3与右驱动腔12连通,所述液控单向阀3的控制油路与第一电磁换向阀2的端口A1连通,所述第一电磁换向阀2的端口A3连接有供油管路4,所述第一电磁换向阀2的端口A4连接有回油管路5。
通过采用上述技术方案,在使用时,将工件放置在夹紧部工位后,第一电磁换向阀2从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀2的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀2后,穿过液控单向阀3并通入到往复柱塞泵1的右驱动腔12中,顶动驱动活塞11向左驱动腔13方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块14夹紧固定工件,夹块14对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀2切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液控单向阀3的设置避免了供入到左驱动腔13中的液压油反向冲回而导致驱动活塞11向右驱动腔12方向移动,以提高驱动活塞11保持对夹块14顶持的稳定性,随后,在打孔控制组件的控制驱动下,打孔部快速向工件方向接近进刀,当打孔部碰触到夹紧后的工件后,打孔控制组件控制打孔部降低速度,以一个缓慢的速度推进打孔部进刀打孔,完成打孔加工后,打孔控制组件控制打孔部快速退刀,随后第一电磁换向阀2切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀2后,大部分通入到往复柱塞泵1的左驱动腔13中,顶动驱动活塞11向右驱动腔12方向滑动,并挤压右驱动腔12中的液压油向液控单向阀3方向移动,另一部分液压油通过第一电磁换向阀2后进入到液控单向阀3的控制油路中,打开液空单向阀3,使右驱动腔12中的液压油通过液控单向阀3、第一电磁换向阀2的端口A2以及端口A4后,从回油管路5重新送回。相对于现有技术大大方便了对工件的加紧固定操作,使用起来简单方便固定稳定不易松动,避免了在加工打孔工件的过程中出现工件晃动的现象而影响打孔质量,提高工件加工合格率。
在本发明具体实施例中,所述打孔控制组件包括用于驱动打孔部接近工件进刀打孔和远离工件退刀复位的液压马达6、第二电磁换向阀7、通断阀8、限流阀9和用于检测打孔部旋转打孔轴扭矩的传感器,所述第二电磁换向阀7为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;当中间位置时,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通;在第一位置时,端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通;在第二位置时,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通;所述第二电磁换向阀7的端口B1分别通过通断阀8和限流阀9与液压马达6的进油端连接,所述液压马达6的出油端与第二电磁换向阀7的端口B2连通,所述第二电磁换向阀7的端口B3与供油管路4连通,所述第二电磁换向阀7的端口B4与回油管路5连通,所述扭矩传感器分别与第二电磁换向阀7以及通断阀8电连接。
通过采用上述技术方案,将工件放置到夹紧部工位后,第一电磁换向阀2从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀2的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀2后,穿过液控单向阀3并通入到往复柱塞泵1的右驱动腔12中,顶动驱动活塞11向左驱动腔13方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块14夹紧固定工件,夹块14对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀2切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入;第二电磁换向阀7从中间位切换到第一位置,此时第二电磁换向阀7的端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通,此时通断阀8处于通路状态,液压油从供油管路4通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀7后,大部分液压油通过通断阀8送入到液压马达6的进油端,部分的液压油通过限流阀9送入到液压马达6的进油端,液压马达6将液体压力转化为其输出端的机械能驱动打孔部快速接近工件进刀打孔,穿过液压马达6的液压油从出油端通过端口B2和端口B4后返回到回油管路5,当打孔部的打孔端顶到工件外表面后,打孔部的打孔轴旋转扭矩增大,此时的实际扭矩大于空转时的扭矩,由扭矩传感器感应到之后,传递电信号至第二电磁换向阀7以及通断阀8,随后,第二电磁换向阀7切换到第二位置,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通,同时通断阀8切换成关闭的状态,液压油从供油管路4通过端口B3和端口B2后穿过液压马达6,由于通断阀8关闭,液压油只能通过限流阀9回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路5中,限流阀9限制了穿过液压马达6处的液压油流量,减小了液压马达6处所产生的机械能,从而降低了驱动打孔部进刀入工件中的打孔速度,慢速进刀的方式保证了对打孔部的保护,同时保证了打孔的质量,而快速进刀的方式提高了整体的打孔效率,由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩等于空转时的扭矩后,打孔完成,传递电信号至通断阀8,通断阀8切换成通路状态,此时液压油从供油管路4通过端口B3和端口B2后穿过液压马达6,大部分液压油通过通断阀8回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路5中,部分的液压油通过限流阀9回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路5中,此时通过液压马达6处的液压油流量增大,液压马达6处所产生的机械能增大,加速了驱动打孔部退刀复位的退刀速度,多次打孔之后,附着在打孔部钻头处的铁屑过多会导致打孔部打孔轴旋转的实际扭矩增大,大于无铁屑附着时的空转扭矩,此时由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,甩出铁屑后实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行,采用扭矩传感器感应实际扭矩曲线的方式,避免了需要在每次完成打孔后即需要反向旋转排出铁屑,加快了打孔的进程,进一步减少了能耗,完成工件一侧侧壁的打孔加工之后,第一电磁换向阀2从中间位切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀2后,大部分通入到往复柱塞泵1的左驱动腔13中,顶动驱动活塞11向右驱动腔12方向滑动,松开对工件的夹紧固定,并挤压右驱动腔12中的液压油向液控单向阀3方向移动,另一部分液压油通过第一电磁换向阀2后进入到液控单向阀3的控制油路中,打开液空单向阀3,使右驱动腔12中的液压油通过液控单向阀3、第一电磁换向阀2的端口A2以及端口A4后,从回油管路5重新送回,第二电磁换向阀7切换到中间位置,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通,停止液压油供入,通断阀8保持通路状态。
在本发明具体实施例中,所述打孔控制组件上并联有用于在打孔过程中检测工件振动参数并控制补压至右驱动腔12的稳压控制组件,所述稳压控制组件包括设置在夹紧部上用于感应检测工件振动参数的振动传感器、两端进油端并联在液压马达6进油端和出油端的滑阀21和单向阀22,所述滑阀21的出油端通过单向阀22并联在液控单向阀3和右驱动腔12之间,所述振动传感器和第二电磁换向阀7分别与滑阀21电连接。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高打孔过程中对工件固定的可靠性,从而避免在打孔过程中工件发生振动而影响打孔的质量,在打孔控制组件上并联有用于在打孔过程中检测工件振动参数并控制补压至右驱动腔12的稳压控制组件,在打孔过程中,由设置在夹紧部上的振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀7不处于中间位置,两端进油端并联在液压马达6进油端和出油端的滑阀21打开相应的一侧,液压油从供油管路4通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀7后,部分通过滑阀21以及单向阀22后送入到右驱动腔12中,对右驱动腔12中进行补压,补压后滑阀21复位关闭,在单向阀22的作用下用于防止右驱动腔12内部补压的液压油反向泄露,用于保证补压的可靠性,通过上述的稳压控制组件在打孔过程中检测到工件振动参数不符合正常范围值时进行补压,保证了打孔过程中对工件固定到位,用以提高工件加工打孔的精度,减少加工的不合格率,降低生产成本。
在本发明具体实施例中,所述液控单向阀3和右驱动腔12之间并联有用于蓄能补压的液压蓄能器23。
通过采用上述技术方案,为了进一步提高对工件夹紧固定的可靠性,防止工件在打孔加工过程中出现晃动而影响加工精度和加工合格率,在液控单向阀3和右驱动腔12之间并联有用于蓄能补压的液压蓄能器23,工件放置在夹紧部工位后,第一电磁换向阀2从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀2的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀2后,穿过液控单向阀3并通入到往复柱塞泵1的右驱动腔12中,顶动驱动活塞11向左驱动腔13方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块14夹紧固定工件,部分液压油进入到液压蓄能器23中蓄压,夹块14对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀2切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液控单向阀3的设置避免了供入到左驱动腔13中的液压油反向冲回而导致驱动活塞11向右驱动腔12方向移动,以提高驱动活塞11保持对夹块14顶持的稳定性,而液压蓄能器23在停止供油后放出压力用于维持驱动活塞11的稳定性,提高对工件夹紧的可靠性,完成打孔加工后,第一电磁换向阀2切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀2后,大部分通入到往复柱塞泵1的左驱动腔13中,顶动驱动活塞11向右驱动腔12方向滑动,并挤压右驱动腔12中的液压油向液控单向阀3方向移动,液压蓄能器23中蓄压的液压油释放,另一部分液压油通过第一电磁换向阀2后进入到液控单向阀3的控制油路中,打开液空单向阀3,使右驱动腔12中的液压油通过液控单向阀3、第一电磁换向阀2的端口A2以及端口A4后,从回油管路5重新送回。
实施例2
如图1-图4所示,本发明同时公开了一种适于上述的打孔效率高且加工精度好的钻孔装置的打孔方法,在本发明具体实施例中,包括如下步骤:
S1工件夹紧:将工件放置到夹紧部工位后,第二电磁换向阀2处于中间位置,通断阀8处于通路状态,第一电磁换向阀2从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀2的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀2后,穿过液控单向阀3并通入到往复柱塞泵1的右驱动腔12中,顶动驱动活塞11向左驱动腔13方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块14夹紧固定工件,部分液压油进入到液压蓄能器23中蓄压;
S2快速进刀:夹块14对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀2切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液压蓄能器23放出压力,第二电磁换向阀7从中间位切换到第一位置,此时第二电磁换向阀7的端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通,通断阀8处于通路状态,液压油从供油管路4通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀7后,大部分液压油通过通断阀8送入到液压马达6的进油端,部分的液压油通过限流阀9送入到液压马达6的进油端,液压马达6将液体压力转化为其输出端的机械能驱动打孔部快速接近工件进刀打孔,穿过液压马达6的液压油从出油端通过端口B2和端口B4后返回到回油管路5;
S3慢速进刀:当打孔部的打孔端顶到工件外表面后,打孔部的打孔轴旋转扭矩增大,此时的实际扭矩T实大于空转时的扭矩T0,由扭矩传感器感应到之后,传递电信号至第二电磁换向阀7以及通断阀8,随后,第一电磁换向阀2保持常态,第二电磁换向阀7切换到第二位置,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通,同时通断阀8切换成关闭的状态,液压油从供油管路4通过端口B3和端口B2后穿过液压马达6,液压马达6处所产生的机械能下降,降低了驱动打孔部进刀入工件中的打孔速度缓慢进刀打孔;
S4快速退刀:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实等于空转时的扭矩T0后,第一电磁换向阀2保持常态,第二电磁换向阀7保持第二位置不变,打孔完成,传递电信号至通断阀8,通断阀8切换成通路状态,此时液压油从供油管路4通过端口B3和端口B2后穿过液压马达6,大部分液压油通过通断阀8回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路5中,部分的液压油通过限流阀9回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路5中,通过液压马达6处的液压油流量增大,液压马达6处所产生的机械能增大进而快速退刀;
S5铁屑排出:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行;
S6结束复位:完成工件一侧侧壁的打孔加工之后,第一电磁换向阀2从中间位切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路4通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀2后,大部分通入到往复柱塞泵1的左驱动腔13中,顶动驱动活塞11向右驱动腔12方向滑动,松开对工件的夹紧固定,并挤压右驱动腔12中的液压油向液控单向阀3方向移动,液压蓄能器23中蓄压的液压油释放,另一部分液压油通过第一电磁换向阀2后进入到液控单向阀3的控制油路中,打开液空单向阀3,使右驱动腔12中的液压油通过液控单向阀3、第一电磁换向阀2的端口A2以及端口A4后,从回油管路5重新送回,第二电磁换向阀7切换到中间位置,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通,停止液压油供入,通断阀8保持通路状态。
本发明进一步设置为:在步骤S2快速进刀后,由设置在夹紧部上的振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值或第二电磁换向阀7处于中间位置时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀7不处于中间位置,滑阀21打开相应的一侧,液压油从供油管路4通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀7后,部分通过滑阀21以及单向阀22后送入到右驱动腔12中,对右驱动腔12中进行补压,补压后滑阀21复位关闭,由振动传感器继续感应检测工件振动参数。
通过采用上述技术方案,夹块14对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀2切换到中间位置,液压油停止送入,液控单向阀3的设置避免了供入到左驱动腔13中的液压油反向冲回而导致驱动活塞11向右驱动腔12方向移动,提高了驱动活塞11保持对夹块14顶持的稳定性,液压蓄能器23在停止供油后放出压力用于维持驱动活塞11的稳定性,进一步提高了对工件夹紧的可靠性;相对于现有技术中打孔部匀速相对工件移动打孔的方式,本发明整个打孔加工过程依次包括S1工件夹紧、S2快速进刀、S3慢速进刀、S4快速退刀、S5铁屑排出和S6结束复位,对工件夹紧后,即打孔部快速接近工件,当打孔部的钻头碰触到工件表面后,打孔部推入打孔的速度降低,完成打孔后打孔部加速退出,整个打孔加工过程大大提高了打孔的加工效率;打孔过程中,由振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀7不处于中间位置,滑阀21打开相应的一侧,液压油从供油管路4通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀7后,部分通过滑阀21以及单向阀22后送入到右驱动腔12中,对右驱动腔12中进行补压,补压后滑阀21复位关闭,在单向阀22的作用下用于防止右驱动腔12内部补压的液压油反向泄露,用于保证补压的可靠性,通过上述的结构在打孔过程中检测到工件振动参数不符合正常范围值时进行补压,保证了打孔过程中对工件固定到位,用以提高工件加工打孔的精度,减少加工的不合格率,降低生产成本;为了避免铁屑附着在打孔部的钻头上造成钻头能耗增加,打孔质量下降,多次打孔之后,附着在打孔部钻头处的铁屑过多会导致打孔部打孔轴旋转的实际扭矩增大,大于无铁屑附着时的空转扭矩,此时由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,甩出铁屑后实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行,采用扭矩传感器感应实际扭矩曲线的方式,避免了需要在每次完成打孔后即需要反向旋转排出铁屑,加快了打孔的进程,进一步减少了能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻孔装置,包括用于夹紧工件的夹紧部以及用于打孔加工固定后的工件的打孔部,打孔部包括旋转电机、打孔轴以及打孔轴端部连接的钻头,其特征在于:还包括用于控制驱动夹紧部夹紧固定工件的夹紧固定组件以及用于控制驱动打孔部变速调节打孔的打孔控制组件。
2.根据权利要求1所述的一种钻孔装置,其特征在于:所述夹紧固定组件包括往复柱塞泵(1)、第一电磁换向阀(2)和液控单向阀(3),所述往复柱塞泵(1)驱动侧设置有驱动活塞(11),驱动活塞(11)通过连杆连接有用于夹紧固定工件的夹块(14),所述驱动活塞(11)的无杆侧是右驱动腔(12),驱动活塞(11)的有杆侧是左驱动腔(13),所述第一电磁换向阀(2)为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通;在第一位置时,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通;在第二位置时,端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通;所述第一电磁换向阀(2)的端口A1与左驱动腔(13)连通,所述第一电磁换向阀(2)的端口A2通过液控单向阀(3)与右驱动腔(12)连通,所述液控单向阀(3)的控制油路与第一电磁换向阀(2)的端口A1连通,所述第一电磁换向阀(2)的端口A3连接有供油管路(4),所述第一电磁换向阀(2)的端口A4连接有回油管路(5)。
3.根据权利要求2所述的一种钻孔装置,其特征在于:所述打孔控制组件包括用于驱动打孔部接近工件进刀打孔和远离工件退刀复位的液压马达(6)、第二电磁换向阀(7)、通断阀(8)、限流阀(9)和用于检测打孔部旋转打孔轴扭矩的传感器,所述第二电磁换向阀(7)为三位四通阀,其具有左右两个电磁线圈,阀芯在常态下被左右两个弹簧定位在中间位置,在左或右电磁线圈的驱动下偏向第一位置或第二位置;当中间位置时,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通;在第一位置时,端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通;在第二位置时,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通;所述第二电磁换向阀(7)的端口B1分别通过通断阀(8)和限流阀(9)与液压马达(6)的进油端连接,所述液压马达(6)的出油端与第二电磁换向阀(7)的端口B2连通,所述第二电磁换向阀(7)的端口B3与供油管路(4)连通,所述第二电磁换向阀(7)的端口B4与回油管路(5)连通,所述扭矩传感器分别与第二电磁换向阀(7)以及通断阀(8)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种钻孔装置,其特征在于:所述打孔控制组件上并联有用于在打孔过程中检测工件振动参数并控制补压至右驱动腔(12)的稳压控制组件,所述稳压控制组件包括设置在夹紧部上用于感应检测工件振动参数的振动传感器、两端进油端并联在液压马达(6)进油端和出油端的滑阀(21)和单向阀(22),所述滑阀(21)的出油端通过单向阀(22)并联在液控单向阀(3)和右驱动腔(12)之间,所述振动传感器和第二电磁换向阀(7)分别与滑阀(21)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种钻孔装置,其特征在于:所述液控单向阀(3)和右驱动腔(12)之间并联有用于蓄能补压的液压蓄能器(23)。
6.一种适于上述权利要求5所述的钻孔装置的钻孔方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1工件夹紧:将工件放置到夹紧部工位后,第二电磁换向阀(2)处于中间位置,通断阀(8)处于通路状态,第一电磁换向阀(2)从中间位切换到第二位置,此时第一电磁换向阀(2)的端口A1和端口A4连通,端口A2和端口A3连通,液压油从供油管路(4)通过端口A3及端口A2通过第一电磁换向阀(2)后,穿过液控单向阀(3)并通入到往复柱塞泵(1)的右驱动腔(12)中,顶动驱动活塞(11)向左驱动腔(13)方向滑动,并带动通过连杆连接的夹块(14)夹紧固定工件,部分液压油进入到液压蓄能器(23)中蓄压;
S2快速进刀:夹块(14)对工件夹紧固定后,第一电磁换向阀(2)切换到常态,常态为中间位,端口A3截止,端口A1同时与端口A2和端口A4连通,液压油停止送入,液压蓄能器(23)放出压力,第二电磁换向阀(7)从中间位切换到第一位置,此时第二电磁换向阀(7)的端口B3和端口B1连通,端口B2和端口B4连通,通断阀(8)处于通路状态,液压油从供油管路(4)通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀(7)后,大部分液压油通过通断阀(8)送入到液压马达(6)的进油端,部分的液压油通过限流阀(9)送入到液压马达(6)的进油端,液压马达(6)将液体压力转化为其输出端的机械能驱动打孔部快速接近工件进刀打孔,穿过液压马达(6)的液压油从出油端通过端口B2和端口B4后返回到回油管路(5);
S3慢速进刀:当打孔部的打孔端顶到工件外表面后,打孔部的打孔轴旋转扭矩增大,此时的实际扭矩T实大于空转时的扭矩T0,由扭矩传感器感应到之后,传递电信号至第二电磁换向阀(7)以及通断阀(8),随后,第一电磁换向阀(2)保持常态,第二电磁换向阀(7)切换到第二位置,端口B1和端口B4连通,端口B2和端口B3连通,同时通断阀(8)切换成关闭的状态,液压油从供油管路(4)通过端口B3和端口B2后穿过液压马达(6),液压马达(6)处所产生的机械能下降,降低了驱动打孔部进刀入工件中的打孔速度缓慢进刀打孔;
S4快速退刀:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实等于空转时的扭矩T0后,第一电磁换向阀(2)保持常态,第二电磁换向阀(7)保持第二位置不变,打孔完成,传递电信号至通断阀(8),通断阀(8)切换成通路状态,此时液压油从供油管路(4)通过端口B3和端口B2后穿过液压马达(6),大部分液压油通过通断阀(8)回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路(5)中,部分的液压油通过限流阀(9)回流到端口B1以及端口B4并回到回油管路(5)中,通过液压马达(6)处的液压油流量增大,液压马达(6)处所产生的机械能增大进而快速退刀;
S5铁屑排出:由扭矩传感器感应到打孔部的打孔轴旋转实际扭矩T实曲线出现问题时,由打孔部的旋转电机驱动打孔轴反向旋转,并带动钻头高速反向旋转甩出钻头上附着的铁屑,实际扭矩曲线回复正常后,旋转电机驱动打孔轴恢复正向旋转以继续打孔运行;
S6结束复位:完成工件一侧侧壁的打孔加工之后,第一电磁换向阀(2)从中间位切换到第一位置,端口A3和端口A1连通,端口A2和端口A4连通,液压油从供油管路(4)通过端口A3及端口A1通过第一电磁换向阀(2)后,大部分通入到往复柱塞泵(1)的左驱动腔(13)中,顶动驱动活塞(11)向右驱动腔(12)方向滑动,松开对工件的夹紧固定,并挤压右驱动腔(12)中的液压油向液控单向阀(3)方向移动,液压蓄能器(23)中蓄压的液压油释放,另一部分液压油通过第一电磁换向阀(2)后进入到液控单向阀(3)的控制油路中,打开液空单向阀(3),使右驱动腔(12)中的液压油通过液控单向阀(3)、第一电磁换向阀(2)的端口A2以及端口A4后,从回油管路(5)重新送回,第二电磁换向阀(7)切换到中间位置,端口B3截止,端口B1同时与端口B2和端口B4连通,停止液压油供入,通断阀(8)保持通路状态。
7.根据权利要求6所述的钻孔装置的钻孔方法,其特征在于:在步骤S2快速进刀后,由设置在夹紧部上的振动传感器实时感应检测工件振动参数,当振动参数属于正常范围值或第二电磁换向阀(7)处于中间位置时,由振动传感器继续检测,当振动参数超过了正常范围值后,此时若第二电磁换向阀(7)不处于中间位置,滑阀(21)打开相应的一侧,液压油从供油管路(4)通过端口B3及端口B1通过第二电磁换向阀(7)后,部分通过滑阀(21)以及单向阀(22)后送入到右驱动腔(12)中,对右驱动腔(12)中进行补压,补压后滑阀(21)复位关闭,由振动传感器继续感应检测工件振动参数。
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