CN111203567A

CN111203567A - 一种轴类零件螺旋钻孔装置

Info

Publication number: CN111203567A
Application number: CN202010246093.1A
Authority: CN
Inventors: 李栋; 靳刚; 刘浩; 李占杰; 戚厚军; 胡高峰; 崔良玉; 韩建鑫
Original assignee: Tianjin University of Technology and Education China Vocational Training Instructor Training Center
Current assignee: Dragon Totem Technology Hefei Co ltd; Foshan Yueguangyun Plate Making Co ltd
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: CN111203567B

Abstract

本发明提供了一种轴类零件螺旋钻孔装置，有效的解决了现有技术中在轴类零件上不易打出螺旋分布的孔，需要对轴类零件不断的定位，精度较差的问题；其解决的技术方案是，包括机架，机架左右侧板上均有夹具，夹具能带动工件转动，工件下侧有平板，平板上端有U形板，每个U形板靠近工件的一侧上均有与工件平行的转轴，转轴转动固定在U形板上，转轴上固定有第一链轮，第一链轮两侧固定有与其同轴的摩擦轮；机架上有与U形板一一对应的螺杆，螺杆上套装有能带动U形板左右移动的空心管，空心管上固定有第二链轮，第一链轮与第二链轮之间经链条连接；工件上侧有水平的支撑板，支撑板上安装有能上下移动的钻机。

Description

一种轴类零件螺旋钻孔装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种轴类零件螺旋钻孔装置。

背景技术

目前，螺旋叶片大量应用于人类的生产生活，如物料输送、压缩、混合，又如农业生产中的收割机、粉碎机的粉碎机构等等。

现有的技术中，大多数情况下安装固定螺旋叶片时并不需要太高的精度，大部分采用焊接和螺钉固定两种形式，两种方法各有利弊：焊接方便快捷，不需要预先打孔，但精度随意性较大，精度无法保证，焊接容易使螺旋叶片变形，从而导致应力集中，一旦出现损坏，就需要将中间的主轴及螺旋叶片一起报废，资源浪费较大；螺钉固定需要预先打孔，但是大部分打孔机械还是传统的钻机，所以在重复打孔及重复定位时，不能保证多个孔处于同一根螺旋线上，造成螺旋叶片的导程不均衡，影响产品后期螺旋叶片的安装，极易造成螺旋叶片的变形。

目前，沿着螺旋线打孔过程中，通常是预先进行定位，标记出各个孔的位置，然后采用常规的打孔钻孔方式实现螺旋打孔，但该种方式效率低下，精度无法保证，而且在打孔中，需要不断的对轴类零件进行定位，而且受人为影响，钻头容易出现歪斜，甚至损坏钻头；对于不同的导程的螺旋叶片安装打孔，需要重新计算并确定打孔位置，不但效率低下、精度差，而且需要反复进行定位固定，操作繁琐，极不方便。

综上所述，现有技术中，在待安装螺旋叶片的轴类零件上打孔时，孔的定位精度差，打孔效率低，过程繁琐，易损坏钻头，操作不方便。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种轴类零件螺旋钻孔装置，有效的解决了现有技术中在轴类零件上不易打出螺旋分布的孔，需要对轴类零件不断的定位，精度较差的问题。

其解决的技术方案是，包括机架，机架左右侧板上均有夹装轴类工件的夹具，夹具能带动工件转动，工件下侧有水平状且能左右移动的平板，平板上端有两个开口向上的U形板，两个U形板前后对称，两个U形板能相向或者向背运动，每个U形板靠近工件的一侧上均有与工件平行的转轴，转轴转动固定在U形板上，转轴上固定有与其同轴的第一链轮，第一链轮两侧固定有与其同轴的摩擦轮，工件能带动摩擦轮转动从而带动第一链轮转动；机架上有与U形板一一对应的螺杆，螺杆上套装有能带动U形板左右移动的空心管，空心管上固定有第二链轮，第一链轮与第二链轮之间经链条连接；工件上侧有水平的支撑板，支撑板上安装有能上下移动的钻机。

本发明结构巧妙，能够实现在轴类零件上沿着螺旋线进行打孔，不需要预先测量定位，能保证冲打孔的垂直度，操作方便。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为图1中部分核心部件主视图。

图3为本发明中的侧视剖视图。

图4为本发明中夹具夹住工件的示意图。

图5为本发明中俯视剖视图。

图6为图5中A处放大图。

图7为本发明中的多个扇形板组成第二链轮的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括机架1，机架1左右侧板上均有夹装轴类工件的夹具，夹具能带动工件转动，工件下侧有水平状且能左右移动的平板2，平板2上端有两个开口向上的U形板3，两个U形板3前后对称，两个U形板3能相向或者向背运动，每个U形板3靠近工件的一侧上均有与工件平行的转轴4，转轴4转动固定在U形板3上，转轴4上固定有与其同轴的第一链轮5，第一链轮5两侧固定有与其同轴的摩擦轮6，工件能带动摩擦轮6转动从而带动第一链轮5转动；机架1上有与U形板3一一对应的螺杆7，螺杆7上套装有能带动U形板3左右移动的空心管8，空心管8上固定有第二链轮9，第一链轮5与第二链轮9之间经链条连接；工件上侧有水平的支撑板10，支撑板10上安装有能上下移动的钻机11。

为了能沿不同导程的螺旋线打孔，所述的第二链轮9由多片扇形板12组成，扇形板12最外侧是链轮的轮齿，空心管8上固定有环形凸起，每个扇形板12与环形凸起之间经第一连杆13铰接在一起，空心管8远离环形凸起的一端套装有螺母14，空心管8与螺母14之间经螺纹连接，螺母14的外圆面上有环形凹槽，环形凹槽内卡装有环形的卡环15，卡环15与凹槽之间安装有轴承，卡环15与扇形板12之间经第二连铰接在一起，旋拧螺母14且使得螺母14向环形凸起靠近时，扇形板12与空心管8之间的距离增大，第一链轮5与第二链轮9之间的传动比增大。

为了安装空心管8，所述的空心管8两端贯穿其对应的U形板3侧板且置于U形板3外侧，空心管8端部有凸起，空心管8与U形板3之间安装有轴承。

为了实现平板2左右移动并减小摩擦力，所述的机架1下端固定有多根水平的导杆17，导杆17上套装有能沿导杆17左右移动的滑筒18，滑筒18与导杆17之间安装有直线轴承，滑筒18与平板2固定在一起。

为了防止干涉，所述的摩擦轮6的直径大于第一链轮5的直径。

为了实现两个U形板3能在前后方向上相向或者向背运动，所述的平板2上端面上沿前后方向开设有凹槽，凹槽内安装有能转动的第一双头螺栓19，第一双头螺栓19两端均有滑块20，第一双头螺栓19与滑块20之间经螺纹连接，滑块20上端与其对应的U形板3固定在一起，旋拧螺栓能使得两个U形板3在前后方向做相向或者向背运动。

为了实现夹装工件，所述的夹具包括水平贯穿机架1侧板的第一圆筒21，第一圆筒21与机架1侧板转动固定，圆筒靠近机架1中心的一端固定有与其同轴的圆柱形壳体22，工件水平贯穿壳体22，壳体22内有与工件同轴的第一锥齿轮23，壳体22侧板上有多个呈圆周均布且与第一锥齿轮23啮合的第二锥齿轮24，第二锥齿轮24能带动第一锥齿轮23转动，壳体22靠近机架1中心的侧板上有多个沿其径向开设的滑槽，滑槽内有能沿其滑动的活动卡爪25，第一锥齿轮23靠近机架1中心的端面与卡爪25之间经平面螺纹啮合，第一锥齿轮23转动能带动卡爪25同时向壳体22中心靠拢，直至将工件固定。

为了防止工件转动中卡爪25松开，所述的第一锥齿轮23远离机架1中心的一侧固定有与其同轴的第二圆筒26，第二圆筒26能主动转动，第二锥齿轮24的中心轴转动固定在壳体22侧板上，中心轴另一端贯穿壳体22侧板且置于壳体22外侧，中心轴置于壳体22外侧的一端有环形凸起，中心轴上沿其轴向开设有螺纹通孔，螺纹通孔内旋拧有压紧螺钉27，旋拧压紧螺钉27且当压紧螺钉27牢牢与第二圆筒26压紧时，壳体22与第一锥齿轮23固定在一起。

为了实现第二圆筒26主动转动，当工件精度不高时，所述的第二圆筒26左端伸出第一圆筒21，第二圆筒26伸出第一圆筒21的一端固定有环形板28，环形板28上安装有把手29，转动把手29能带动第二圆筒26转动。

为了实现第二圆筒26主动转动，且工件进度要求较高时，所述的机架1的左侧板的左侧有能转动的齿轮，齿轮上连接有第一电机30，第一电机30固定在机架1上，第一电机30为伺服电机，第二圆筒26左端伸出第一圆筒21，第二圆筒26伸出第一圆筒21的一端固定有环形板28，环形板28外圆面上有与齿轮啮合的轮齿，第一电机30经齿轮带动环形板28转动。

为了安装钻机11，所述的支撑板10与平板2之间经多个竖直的立杆31固定在一起，支撑板10下端有与其平行的活动板32，钻机11固定在活动板32下端，支撑板10上端固定有竖直的液压缸33，液压缸33上的活塞杆下端贯穿支撑板10且与活动板32固定在一起，活塞杆下端与钻机11固定在一起。

为了提高精度并实现自动化操作，所述的支撑板10下端安装有控制第一电机30的第一按钮34，当活动板32向上移动且按压第一按钮34时，第一电机30转动特定角度，支撑板10上端安装有第二电机35，第二电机35的输出轴上固定有凸轮，支撑板10上端安装有第二按钮36，第二按钮36控制液压缸33的开启或者关闭，当凸轮向下按压第二按钮36时，液压缸33中的活塞杆上下往复一次，实现向下钻孔。

为了防止钻孔时，工件受压变形，也防止钻头打偏，所述的平板2左右两端均有一个支撑块37，支撑块37上端面呈V状，工件置于支撑块37上端面，支撑块37上端面上有多个凹坑，凹坑内放置有小球，支撑块37下方有竖直的第二双头螺栓38，平板2及支撑板10上均有与双头螺栓对应的螺纹孔，旋拧第二双头螺栓38能控制支撑块37上升或者下降。

值得注意的是，第一链轮5与第二链轮9支架之间应安装张紧轮，张紧轮装在U形板3上；第一圆筒21与机架1侧板之间安装有轴承，第二圆筒26与第一圆筒21之间安装有轴承；当第二锥齿轮24上的压紧螺钉27压紧第二圆筒26时，壳体22与第二圆筒26之间固定，即第一锥齿轮23与壳体22之间相对固定，此时卡爪25能牢靠的将工件夹紧，当卡爪25与工件接触时，此时可以旋拧第二锥齿轮24进行微调，然后再旋拧压紧螺钉27使得第二圆筒26与壳体22之间固定，第一电机30、第二电机35均为伺服电机；在使用时，为了方便安全的钻孔，可以设置一个总电源开关，当总电源开关接通时，钻机11一直运行，第二电机35带着凸轮一直转动，当凸轮向下压一次第二按钮36，活塞杆就往复运动一次，当活塞杆带动连接板向上移动并恢复原状时，活动板32接触到第一按钮34，此时第一电机30转动特定的角度后停止。

初始状态下，压紧螺钉27与第二圆筒26不接触，卡爪25置于滑槽远离壳体22中心的一侧，使用时，先将工件端部置于壳体22内，此时一手握紧环形板28，另一手转动壳体22，此时卡爪25在第一锥齿轮23上的平面螺纹作用下向中间靠拢，直至卡爪25将工件夹紧，然后适当旋拧第二锥齿轮24，当工件两端均被夹具固定时，此时旋拧压紧螺钉27使得压紧螺钉27下端与第二圆筒26接触并压紧，此时第二圆筒26、壳体22、第一锥齿轮23之间固定为一体，在旋拧第一双头螺栓19使得两个U形板3向中间靠拢并夹紧工件，并且旋拧第二双头螺栓38使得支撑块37上端接触工件，至此可以进行钻孔工作。

钻孔时，打开总开关，此时钻机11开始工作，第一电机30不动，第二电机35带动凸轮转动，当凸轮向下压一次第二按钮36，活塞杆就往复运动一次停止运行，即打一次孔，活塞杆向上移动并恢复原位时，活塞杆下端的活动板32触碰到第一按钮34，此时第一电机30经齿轮带动夹具转动一定角度后停止，直至凸轮再次按压第二按钮36，与此同时，夹具带动摩擦轮6转动，摩擦轮6带动第一链轮5转动，第一链轮5经链条带动第二链轮9转动，第二链轮9经多个第一连杆13带动空心管8转动，空心管8转动使得空心管8带着U形板3向右移动，U形板3经滑动块带动平板2向右移动，当凸轮再次按压第二按钮36时，钻机11再次向下钻孔，反复循环，实现沿着螺旋线打孔。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明中将动力由工件将动力传送到空心管8上，然后再利用螺纹结构，实现平板2的左右移动，并通过对传统的三爪卡盘进行改造，能够适应不同直径的工件，既能实现低精度要求的加工，也能实现高精度的工件打孔。

2.本发明中在对单个零件打孔中，第一链轮5与第二链轮9的传动比保持恒定，所以在工件上加工的孔，无论孔与孔之间的间隔大小，这些孔均处于同一条螺旋线上，适合小工坊、低要求的零件加工，简单实用，效果突出。

3.本发明通过设计了由多个扇形板12组成的第二链轮9，实现了第一链轮5与第二链轮9传动比之间的变化，从而实现了沿着不同导程的螺旋线打孔要求，适应范围更广阔。

4.相对于传统的螺旋打孔，本发明中不需要反复定位，也不需要不断的校准钻头位置，在保证钻头钻孔方向的情况下，有效的避免了钻头的损坏，在现有技术的基础上，在相同环境下，本发明能有效提高钻孔效率和钻孔精度。

Claims

1.一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，包括机架（1），机架（1）左右侧板上均有夹装轴类工件的夹具，夹具能带动工件转动，工件下侧有水平状且能左右移动的平板（2），平板（2）上端有两个开口向上的U形板（3），两个U形板（3）前后对称，两个U形板（3）能相向或者向背运动，每个U形板（3）靠近工件的一侧上均有与工件平行的转轴（4），转轴（4）转动固定在U形板（3）上，转轴（4）上固定有与其同轴的第一链轮（5），第一链轮（5）两侧固定有与其同轴的摩擦轮（6），工件能带动摩擦轮（6）转动从而带动第一链轮（5）转动；机架（1）上有与U形板（3）一一对应的螺杆（7），螺杆（7）上套装有能带动U形板（3）左右移动的空心管（8），空心管（8）上固定有第二链轮（9），第一链轮（5）与第二链轮（9）之间经链条连接；工件上侧有水平的支撑板（10），支撑板（10）上安装有能上下移动的钻机（11）。

2.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的第二链轮（9）由多片扇形板（12）组成，扇形板（12）最外侧是链轮的轮齿，空心管（8）上固定有环形凸起，每个扇形板（12）与环形凸起之间经第一连杆（13）铰接在一起，空心管（8）远离环形凸起的一端套装有螺母（14），空心管（8）与螺母（14）之间经螺纹连接，螺母（14）的外圆面上有环形凹槽，环形凹槽内卡装有环形的卡环（15），卡环（15）与凹槽之间安装有轴承，卡环（15）与扇形板（12）之间经第二连铰接在一起，旋拧螺母（14）且使得螺母（14）向环形凸起靠近时，扇形板（12）与空心管（8）之间的距离增大，第一链轮（5）与第二链轮（9）之间的传动比增大。

3.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的空心管（8）两端贯穿其对应的U形板（3）侧板且置于U形板（3）外侧，空心管（8）端部有凸起，空心管（8）与U形板（3）之间安装有轴承。

4.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的机架（1）下端固定有多根水平的导杆（17），导杆（17）上套装有能沿导杆（17）左右移动的滑筒（18），滑筒（18）与导杆（17）之间安装有直线轴承，滑筒（18）与平板（2）固定在一起。

5.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的平板（2）上端面上沿前后方向开设有凹槽，凹槽内安装有能转动的第一双头螺栓（19），第一双头螺栓（19）两端均有滑块（20），第一双头螺栓（19）与滑块（20）之间经螺纹连接，滑块（20）上端与其对应的U形板（3）固定在一起，旋拧螺栓能使得两个U形板（3）在前后方向做相向或者向背运动。

6.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的夹具包括水平贯穿机架（1）侧板的第一圆筒（21），第一圆筒（21）与机架（1）侧板转动固定，圆筒靠近机架（1）中心的一端固定有与其同轴的圆柱形壳体（22），工件水平贯穿壳体（22），壳体（22）内有与工件同轴的第一锥齿轮（23），壳体（22）侧板上有多个呈圆周均布且与第一锥齿轮（23）啮合的第二锥齿轮（24），第二锥齿轮（24）能带动第一锥齿轮（23）转动，壳体（22）靠近机架（1）中心的侧板上有多个沿其径向开设的滑槽，滑槽内有能沿其滑动的活动卡爪（25），第一锥齿轮（23）靠近机架（1）中心的端面与卡爪（25）之间经平面螺纹啮合，第一锥齿轮（23）转动能带动卡爪（25）同时向壳体（22）中心靠拢，直至将工件固定。

7.根据权利要求5所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的第一锥齿轮（23）远离机架（1）中心的一侧固定有与其同轴的第二圆筒（26），第二圆筒（26）能主动转动，第二锥齿轮（24）的中心轴转动固定在壳体（22）侧板上，中心轴另一端贯穿壳体（22）侧板且置于壳体（22）外侧，中心轴置于壳体（22）外侧的一端有环形凸起，中心轴上沿其轴向开设有螺纹通孔，螺纹通孔内旋拧有压紧螺钉（27），旋拧压紧螺钉（27）且当压紧螺钉（27）牢牢与第二圆筒（26）压紧时，壳体（22）与第一锥齿轮（23）固定在一起。

8.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的机架（1）的左侧板的左侧有能转动的齿轮，齿轮上连接有第一电机（30），第一电机（30）固定在机架（1）上，第一电机（30）为伺服电机，第二圆筒（26）左端伸出第一圆筒（21），第二圆筒（26）伸出第一圆筒（21）的一端固定有环形板（28），环形板（28）外圆面上有与齿轮啮合的轮齿，第一电机（30）经齿轮带动环形板（28）转动。

9.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的支撑板（10）与平板（2）之间经多个竖直的立杆（31）固定在一起，支撑板（10）下端有与其平行的活动板（32），钻机（11）固定在活动板（32）下端，支撑板（10）上端固定有竖直的液压缸（33），液压缸（33）上的活塞杆下端贯穿支撑板（10）且与活动板（32）固定在一起，活塞杆下端与钻机（11）固定在一起。

10.根据权利要求1所述的一种轴类零件螺旋钻孔装置，其特征在于，所述的支撑板（10）下端安装有控制第一电机（30）的第一按钮（34），当活动板（32）向上移动且按压第一按钮（34）时，第一电机（30）转动特定角度，支撑板（10）上端安装有第二电机（35），第二电机（35）的输出轴上固定有凸轮，支撑板（10）上端安装有第二按钮（36），第二按钮（36）控制液压缸（33）的开启或者关闭，当凸轮向下按压第二按钮（36）时，液压缸（33）中的活塞杆上下往复一次，实现向下钻孔。