CN111299641B - 一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备 - Google Patents

一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，包括工作台、支架、驱动箱、传动轴、安装器和钻杆，所述驱动箱设置在工作台的上方，所述驱动箱通过支架固定在工作台上，所述传动轴与工作台垂直，所述传动轴设置在驱动箱的底部，所述钻杆通过安装器安装在传动轴的底端，所述驱动箱内设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴传动连接，所述升降装置驱动传动轴沿着传动轴的轴向移动，所述工作台上设有夹紧装置，所述传动轴上设有辅助机构和连接机构，该用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备通过辅助结构实现了避免碎屑飞溅的功能，不仅如此，还通过连接机构提高了钻孔的稳定性。

Description

一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备
技术领域
本发明涉及机床领域，特别涉及一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备。
背景技术
精密数控钻床是数控机床的一种，其是数字控制的以钻削为主的孔加工机床，精密数控钻床在汽车、机车、造船、航空航天、工程机械行业；尤其对于超长型叠板，纵梁、结构钢、管型件等多孔系富源成海的各类大型零件的钻孔加工当为首选。
现有的精密数控钻床在板材钻孔过程中，会产生大量飞溅的高温碎屑，不仅降低了加工环境的整洁性，还易烫伤工作人员，不仅如此，钻孔时，当工件和钻杆之间因受到外力作用而产生相对移动时，会导致钻孔位置出现偏差而降低钻孔精度，而且，严重时还会导致钻杆损坏，降低了钻孔的稳定性。
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，提供一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，包括工作台、支架、驱动箱、传动轴、安装器和钻杆，所述驱动箱设置在工作台的上方，所述驱动箱通过支架固定在工作台上，所述传动轴与工作台垂直，所述传动轴设置在驱动箱的底部，所述钻杆通过安装器安装在传动轴的底端，所述驱动箱内设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴传动连接，所述升降装置驱动传动轴沿着传动轴的轴向移动，所述工作台上设有夹紧装置，所述传动轴上设有辅助机构和连接机构，所述辅助机构和连接机构均位于驱动箱和工作台之间；
所述辅助机构包括密封管、密封环、辅助环和三个辅助组件，所述密封管、密封环和辅助环均与传动轴同轴设置，所述密封环的内径与传动轴的直径相等且小于辅助环的内径，所述密封环的外径与密封管的内径相等，所述传动轴依次穿过辅助环和密封环，所述密封环位于辅助环的靠近工作台的一侧，所述辅助环固定在密封环上，所述传动轴与密封环的内壁滑动且密封连接，所述钻杆位于密封管内，所述辅助组件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布；
所述辅助组件包括滚珠、连杆、限位块和通孔，所述通孔设置在密封环上，所述辅助环的内壁上设有环形槽，所述环形槽与辅助环同轴设置，所述滚珠的球心设置在环形槽内，所述滚珠与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠的球径大于环形槽的槽口宽度，所述连杆的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述连杆的一端固定在滚珠上，所述连杆的另一端固定在传动轴上，所述限位块固定在密封管的内壁上且与密封环的顶部抵靠；
所述连接机构包括三个连接组件，所述连接组件与限位块一一对应，所述连接组件包括固定管、移动盘、弹簧和拉动单元，所述固定管与密封管平行，所述固定管固定在密封管的外周，所述固定管的底端与密封管的底端处于同一平面，所述移动盘设置在固定管内，所述移动盘与固定管同轴设置，所述移动盘的直径与固定管的内径相等，所述移动盘与固定管的内壁滑动且密封连接，所述弹簧位于固定管内，所述移动盘的顶部通过弹簧与固定管内的顶端连接，所述拉动单元设置在密封管的顶端，所述辅助环的顶部通过拉动单元与移动盘连接。
作为优选，为了驱动移动盘移动，所述拉动单元包括连接线和定滑轮，所述定滑轮固定在密封管的顶端，所述连接线的一端固定在辅助环的顶部，所述连接线的另一端绕过定滑轮固定在移动盘的顶部。
作为优选，为了实现碎屑的收集，所述工作台的远离驱动箱的一侧设有收集框，所述收集框与工作台正对设置且固定在支架上，所述工作台上设有辅助孔，所述辅助孔与钻杆同轴设置，所述辅助孔的孔径大于钻杆的直径。
作为优选，为了实现过滤碎屑的功能，所述收集框内设有滤网。
作为优选，为了减小固定管与移动盘之间的间隙，所述固定管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了延长密封管的使用寿命，所述密封管上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了减小环形槽的内壁与滚珠之间的摩擦力，所述环形槽的内壁上涂有润滑脂。
作为优选，为了避免打滑，所述工作台的顶部设有防滑纹。
作为优选，为了避免碎屑发生沉淀，所述密封管内设有三个搅拌单元，所述搅拌单元与通孔一一对应，所述搅拌单元包括桨叶、轴承、转动轴和搅棒，所述转动轴与传动轴平行，所述搅棒的轴线与转动轴的轴线垂直且相交，所述桨叶位于通孔内且安装在转动轴的顶端，所述搅棒的中端固定在转动轴的底端，所述轴承的内圈安装在转动轴上，所述轴承的外圈与密封环固定连接，所述搅棒与工作台之间的距离大于钻杆与工作台之间的距离。
作为优选，为了便于转动轴的安装，所述转动轴的两端均设有倒角。
本发明的有益效果是，该用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备通过辅助结构实现了避免碎屑飞溅的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还实现了驱动移动盘在固定管内移动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过连接机构提高了钻孔的稳定性，与现有的连接机构相比，该连接机构中固定管对工件的吸附作用力与钻孔深度成正比，实用性更强。
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是本发明的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备的结构示意图；
图2是本发明的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备的辅助机构的结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图中：1.工作台，2.支架，3.驱动箱，4.传动轴，5.安装器，6.钻杆，7.密封管，8.密封环，9.辅助环，10.滚珠，11.连杆，12.限位块，13.固定管，14.移动盘，15.弹簧，16.连接线，17.定滑轮，18.收集框，19.滤网，20.桨叶，21.轴承，22.转动轴，23.搅棒。
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1-3所示，一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，包括工作台1、支架2、驱动箱3、传动轴4、安装器5和钻杆6，所述驱动箱3设置在工作台1的上方，所述驱动箱3通过支架2固定在工作台1上，所述传动轴4与工作台1垂直，所述传动轴4设置在驱动箱3的底部，所述钻杆6通过安装器5安装在传动轴4的底端，所述驱动箱3内设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴4传动连接，所述升降装置驱动传动轴4沿着传动轴4的轴向移动，所述工作台1上设有夹紧装置，所述传动轴4上设有辅助机构和连接机构，所述辅助机构和连接机构均位于驱动箱3和工作台1之间；
所述辅助机构包括密封管7、密封环8、辅助环9和三个辅助组件，所述密封管7、密封环8和辅助环9均与传动轴4同轴设置，所述密封环8的内径与传动轴4的直径相等且小于辅助环9的内径，所述密封环8的外径与密封管7的内径相等，所述传动轴4依次穿过辅助环9和密封环8，所述密封环8位于辅助环9的靠近工作台1的一侧，所述辅助环9固定在密封环8上，所述传动轴4与密封环8的内壁滑动且密封连接，所述钻杆6位于密封管7内，所述辅助组件以传动轴4的轴线为中心周向均匀分布；
所述辅助组件包括滚珠10、连杆11、限位块12和通孔，所述通孔设置在密封环8上，所述辅助环9的内壁上设有环形槽，所述环形槽与辅助环9同轴设置，所述滚珠10的球心设置在环形槽内，所述滚珠10与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠10的球径大于环形槽的槽口宽度，所述连杆11的轴线与传动轴4的轴线垂直且相交，所述连杆11的一端固定在滚珠10上，所述连杆11的另一端固定在传动轴4上，所述限位块12固定在密封管7的内壁上且与密封环8的顶部抵靠；
将板材放置在工作台1上，并通过夹紧装置实现夹紧板材的效果，随便，通过驱动装置使传动轴4转动，同时通过升降装置使传动轴4向着靠近工作台1方向移动，传动轴4的转动和移动通过安装器5使钻杆6实现转动和移动，当钻杆6与工件抵靠后即可以实现钻孔，期间，使固定管13的底端与工件抵靠并密封连接，传动轴4的转动通过连杆11带动滚珠10在环形槽内滑动，随后，将冷却液加入密封管7内，并通过通孔流入工件和密封环8之间，并通过传动轴4的向着靠近工作台1方向的移动使钻杆6进行钻孔，并带动密封环8在密封管7内实现同步移动，使密封环8和工件之间的冷却液从通孔排出，这里，通过冷却液可以实现对钻杆6和工件的散热，并可以防止碎屑和冷却液产生飞溅。
如图4所示，所述连接机构包括三个连接组件，所述连接组件与限位块12一一对应，所述连接组件包括固定管13、移动盘14、弹簧15和拉动单元，所述固定管13与密封管7平行，所述固定管13固定在密封管7的外周，所述固定管13的底端与密封管7的底端处于同一平面，所述移动盘14设置在固定管13内，所述移动盘14与固定管13同轴设置，所述移动盘14的直径与固定管13的内径相等，所述移动盘14与固定管13的内壁滑动且密封连接，所述弹簧15位于固定管13内，所述移动盘14的顶部通过弹簧15与固定管13内的顶端连接，所述拉动单元设置在密封管7的顶端，所述辅助环9的顶部通过拉动单元与移动盘14连接。
通过传动轴4向着靠近工作台1方向的移动，使辅助环9通过拉动单元驱动移动管在固定管13内向着远离工作台1方向移动，从而使固定管13吸附工件，当钻杆6和工作台1其中一方因外力作用产生位移时，则可以通过固定管13与工件之间的吸附力带动工件和钻杆6之间产生同步移动，从而可以提高钻孔的稳定性，当传动轴4复位后，通过拉动单元使密封盘复位，则可以使固定管13停止吸附工件，这里，钻孔位置越深，钻杆6产生的径向跳动则越大，固定管13对工件的吸附力则越大，实现了自动调节的效果。
作为优选，为了驱动移动盘14移动，所述拉动单元包括连接线16和定滑轮17，所述定滑轮17固定在密封管7的顶端，所述连接线16的一端固定在辅助环9的顶部，所述连接线16的另一端绕过定滑轮17固定在移动盘14的顶部。
当辅助环9向着靠近工作台1方向移动时，使辅助环9通过连接线16拉动移动盘14在固定管13内向着远离工作台1方向移动，并使弹簧15压缩，当辅助环9复位后，在弹簧15的弹性作用下使移动盘14复位。
作为优选，为了实现碎屑的收集，所述工作台1的远离驱动箱3的一侧设有收集框18，所述收集框18与工作台1正对设置且固定在支架2上，所述工作台1上设有辅助孔，所述辅助孔与钻杆6同轴设置，所述辅助孔的孔径大于钻杆6的直径。
当钻杆6钻孔完毕后，固定管13内的冷却液从所钻孔和辅助孔流入收集框18内，通过冷却液的流动可以将碎屑排出，实现了收集碎屑的功能。
作为优选，为了实现过滤碎屑的功能，所述收集框18内设有滤网19。
滤网19的作用是将冷却液中的碎屑实现截留，起到了过滤碎屑的功能。
作为优选，为了减小固定管13与移动盘14之间的间隙，所述固定管13的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小固定管13与移动盘14之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了延长密封管7的使用寿命，所述密封管7上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升密封管7的防锈能力，延长密封管7的使用寿命，
作为优选，为了减小环形槽的内壁与滚珠10之间的摩擦力，所述环形槽的内壁上涂有润滑脂。
润滑脂的作用是减小环形槽的内壁与滚珠10之间的摩擦力，提高了滚珠10移动的流畅性。
作为优选，为了避免打滑，所述工作台1的顶部设有防滑纹。
防滑纹的作用是提高工件与工作台1之间的摩擦力，避免打滑，可以进一步提高稳定性。
作为优选，为了避免碎屑发生沉淀，所述密封管7内设有三个搅拌单元，所述搅拌单元与通孔一一对应，所述搅拌单元包括桨叶20、轴承21、转动轴22和搅棒23，所述转动轴22与传动轴4平行，所述搅棒23的轴线与转动轴22的轴线垂直且相交，所述桨叶20位于通孔内且安装在转动轴22的顶端，所述搅棒23的中端固定在转动轴22的底端，所述轴承21的内圈安装在转动轴22上，所述轴承21的外圈与密封环8固定连接，所述搅棒23与工作台1之间的距离大于钻杆6与工作台1之间的距离。
当密封管7内的冷却液流入收集框18内时，同时使冷却液在通孔内流动，从而使桨叶20转动，桨叶20的转动带动转动轴22在轴承21的支撑作用下带动搅棒23转动，通过搅棒23的转动可以实现了搅拌冷却液的功能，避免冷却液内的碎屑发生沉淀。
作为优选，为了便于转动轴22的安装，所述转动轴22的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小传动轴4穿过轴承21时的口径，起到了便于安装的效果。
将板材放置在工作台1上，并通过夹紧装置实现夹紧板材的效果，随便，通过驱动装置使传动轴4转动，同时通过升降装置使传动轴4向着靠近工作台1方向移动，传动轴4的转动和移动通过安装器5使钻杆6实现转动和移动，当钻杆6与工件抵靠后即可以实现钻孔，期间，使固定管13的底端与工件抵靠并密封连接，传动轴4的转动通过连杆11带动滚珠10在环形槽内滑动，随后，将冷却液加入密封管7内，并通过通孔流入工件和密封环8之间，并通过传动轴4的向着靠近工作台1方向的移动使钻杆6进行钻孔，并带动密封环8在密封管7内实现同步移动，使密封环8和工件之间的冷却液从通孔排出，这里，通过冷却液可以实现对钻杆6和工件的散热，并可以防止碎屑和冷却液产生飞溅，密封环8移动期间，使辅助环9通过连接线16拉动移动盘14在固定管13内向着远离工作台1方向移动，并使弹簧15压缩，从而使固定管13吸附工件，当钻杆6和工作台1其中一方因外力作用产生位移时，则可以通过固定管13与工件之间的吸附力带动工件和钻杆6之间产生同步移动，从而可以提高钻孔的稳定性，当传动轴4复位后，通过弹簧15的弹性作用使密封盘复位，则可以使固定管13停止吸附工件，这里，钻孔位置越深，钻杆6产生的径向跳动则越大，固定管13对工件的吸附力则越大，实现了自动调节的效果。
与现有技术相比，该用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备通过辅助结构实现了避免碎屑飞溅的功能，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还实现了驱动移动盘14在固定管13内移动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过连接机构提高了钻孔的稳定性，与现有的连接机构相比，该连接机构中固定管13对工件的吸附作用力与钻孔深度成正比，实用性更强。
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)

1.一种用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，包括工作台(1)、支架(2)、驱动箱(3)、传动轴(4)、安装器(5)和钻杆(6)，所述驱动箱(3)设置在工作台(1)的上方，所述驱动箱(3)通过支架(2)固定在工作台(1)上，所述传动轴(4)与工作台(1)垂直，所述传动轴(4)设置在驱动箱(3)的底部，所述钻杆(6)通过安装器(5)安装在传动轴(4)的底端，所述驱动箱(3)内设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴(4)传动连接，所述升降装置驱动传动轴(4)沿着传动轴(4)的轴向移动，所述工作台(1)上设有夹紧装置，其特征在于，所述传动轴(4)上设有辅助机构和连接机构，所述辅助机构和连接机构均位于驱动箱(3)和工作台(1)之间；
所述辅助机构包括密封管(7)、密封环(8)、辅助环(9)和三个辅助组件，所述密封管(7)、密封环(8)和辅助环(9)均与传动轴(4)同轴设置，所述密封环(8)的内径与传动轴(4)的直径相等且小于辅助环(9)的内径，所述密封环(8)的外径与密封管(7)的内径相等，所述传动轴(4)依次穿过辅助环(9)和密封环(8)，所述密封环(8)位于辅助环(9)的靠近工作台(1)的一侧，所述辅助环(9)固定在密封环(8)上，所述传动轴(4)与密封环(8)的内壁滑动且密封连接，所述钻杆(6)位于密封管(7)内，所述辅助组件以传动轴(4)的轴线为中心周向均匀分布；
所述辅助组件包括滚珠(10)、连杆(11)、限位块(12)和通孔，所述通孔设置在密封环(8)上，所述辅助环(9)的内壁上设有环形槽，所述环形槽与辅助环(9)同轴设置，所述滚珠(10)的球心设置在环形槽内，所述滚珠(10)与环形槽匹配且与环形槽的内壁滑动连接，所述滚珠(10)的球径大于环形槽的槽口宽度，所述连杆(11)的轴线与传动轴(4)的轴线垂直且相交，所述连杆(11)的一端固定在滚珠(10)上，所述连杆(11)的另一端固定在传动轴(4)上，所述限位块(12)固定在密封管(7)的内壁上且与密封环(8)的顶部抵靠；
所述连接机构包括三个连接组件，所述连接组件与限位块(12)一一对应，所述连接组件包括固定管(13)、移动盘(14)、弹簧(15)和拉动单元，所述固定管(13)与密封管(7)平行，所述固定管(13)固定在密封管(7)的外周，所述固定管(13)的底端与密封管(7)的底端处于同一平面，所述移动盘(14)设置在固定管(13)内，所述移动盘(14)与固定管(13)同轴设置，所述移动盘(14)的直径与固定管(13)的内径相等，所述移动盘(14)与固定管(13)的内壁滑动且密封连接，所述弹簧(15)位于固定管(13)内，所述移动盘(14)的顶部通过弹簧(15)与固定管(13)内的顶端连接，所述拉动单元设置在密封管(7)的顶端，所述辅助环(9)的顶部通过拉动单元与移动盘(14)连接。
2.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述拉动单元包括连接线(16)和定滑轮(17)，所述定滑轮(17)固定在密封管(7)的顶端，所述连接线(16)的一端固定在辅助环(9)的顶部，所述连接线(16)的另一端绕过定滑轮(17)固定在移动盘(14)的顶部。
3.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述工作台(1)的远离驱动箱(3)的一侧设有收集框(18)，所述收集框(18)与工作台(1)正对设置且固定在支架(2)上，所述工作台(1)上设有辅助孔，所述辅助孔与钻杆(6)同轴设置，所述辅助孔的孔径大于钻杆(6)的直径。
4.如权利要求3所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述收集框(18)内设有滤网(19)。
5.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述固定管(13)的内壁上涂有密封脂。
6.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述密封管(7)上设有防腐镀锌层。
7.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述环形槽的内壁上涂有润滑脂。
8.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述工作台(1)的顶部设有防滑纹。
9.如权利要求1所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述密封管(7)内设有三个搅拌单元，所述搅拌单元与通孔一一对应，所述搅拌单元包括桨叶(20)、轴承(21)、转动轴(22)和搅棒(23)，所述转动轴(22)与传动轴(4)平行，所述搅棒(23)的轴线与转动轴(22)的轴线垂直且相交，所述桨叶(20)位于通孔内且安装在转动轴(22)的顶端，所述搅棒(23)的中端固定在转动轴(22)的底端，所述轴承(21)的内圈安装在转动轴(22)上，所述轴承(21)的外圈与密封环(8)固定连接，所述搅棒(23)与工作台(1)之间的距离大于钻杆(6)与工作台(1)之间的距离。
10.如权利要求9所述的用于工程机械行业的稳定型精密数控钻孔设备，其特征在于，所述转动轴(22)的两端均设有倒角。
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