CN112372014A - 一种用于球状工件钻孔的机加工设备 - Google Patents

一种用于球状工件钻孔的机加工设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于球状工件钻孔的机加工设备，包括底板、驱动箱、传动轴、连接器和钻杆，所述底板水平设置，所述驱动箱设置在底板的上方且与底板固定连接，所述传动轴竖向设置在底板和驱动箱之间，所述驱动箱内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴的顶端连接，所述钻杆通过连接器安装在传动轴的底端，所述传动轴上设有辅助机构，所述底板上设有夹持机构，所述夹持机构位于钻杆和底板之间，所述夹持机构包括移动管、固定盘和至少两个连接组件，该用于球状工件钻孔的机加工设备通过夹持机构实现了固定球状工件的功能，不仅如此，还通过辅助机构提高了球状工件钻孔精度，防止钻杆在球状工件上产生偏移。

Description

一种用于球状工件钻孔的机加工设备
技术领域
本发明涉及机加工领域，特别涉及一种用于球状工件钻孔的机加工设备。
背景技术
机加工指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程，其中，立式钻床是机加工设备的一种，立式钻床主轴竖直布置且中心位置固定的钻床，简称立钻。常用于机械制造和修配工厂加工中、小型工件的孔。
现有的立式钻床在对球状工件进行钻孔时，因球状工件表面较为光滑，且不易夹持牢固，降低了实用性，不仅如此，当钻杆与球状工件抵靠时，易使钻杆在球状工件上打滑而发生偏移，降低了钻孔精度。
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，提供一种用于球状工件钻孔的机加工设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于球状工件钻孔的机加工设备，包括底板、驱动箱、传动轴、连接器和钻杆，所述底板水平设置，所述驱动箱设置在底板的上方且与底板固定连接，所述传动轴竖向设置在底板和驱动箱之间，所述驱动箱内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴的顶端连接，所述钻杆通过连接器安装在传动轴的底端，所述传动轴上设有辅助机构，所述底板上设有夹持机构，所述夹持机构位于钻杆和底板之间；
所述夹持机构包括移动管、固定盘和至少两个连接组件，所述移动管和固定盘均与传动轴同轴设置，所述固定盘与移动管的底端密封且固定连接，所述固定盘与底板之间设有间隙，所述连接组件以移动管的轴线为中心周向均匀分布；
所述连接组件包括导杆、第一弹簧、导管、移动盘、第二弹簧、连接线、定滑轮、固定杆和导孔，所述导孔设置在固定盘上且与连接管连通，所述导杆和固定杆均与连接管同轴设置，所述导杆穿过导孔，所述导杆穿过导孔且与导孔的内壁滑动且密封连接，所述第一弹簧位于连接管内，所述固定盘的顶部通过第一弹簧与导杆的顶端连接，所述导管的轴线与连接管的轴线垂直且相交，所述导管的一端固定在连接管的外壁且与连接管连通，所述移动盘和第二弹簧均设置在导管内，所述移动盘与导管的内壁滑动且密封连接，所述移动盘的靠近连接管轴线的一侧通过第二弹簧与导管的靠近连接管轴线的一端连接，所述固定杆固定在底板上，所述导管位于固定杆和连接管之间，所述固定杆的顶端与驱动箱之间的距离小于导管与驱动箱之间的距离，所述定滑轮固定在导管上且位于移动盘和固定杆之间，所述连接线的一端固定在移动盘的远离第二弹簧的一侧，所述连接线的另一端绕过定滑轮与导杆的顶端固定连接；
所述辅助机构包括转动环和三个辅助组件，所述传动轴穿过转动环，所述传动轴与转动环固定连接，所述辅助组件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在连接管和驱动箱之间；
所述辅助组件包括通孔、限位块、第三弹簧、连接杆、转动轴、转筒和两个轴承，所述通孔设置在转动换上行，所述连接杆与传动轴平行，所述连接杆穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述限位块固定在连接杆的顶端且与转动环的顶部连接，所述转动环的底部通过第三弹簧与连接杆的底端连接，所述转动轴倾斜设置，所述转动轴的轴线与传动轴的轴线相交，所述转动轴的靠近底板的一端与传动轴轴线之间的距离大于转动轴的另一端与传动轴轴线之间的距离，所述转筒安装在转动轴的中端，两个轴承的内圈分别安装在转动轴的两端，所述轴承的外圈与连接杆的底端固定连接，所述转筒位于钻杆和连接管之间。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了减小导管的内壁与移动盘之间的间隙，所述导管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了便于连接杆的安装，所述连接杆的两端均设有倒角。
作为优选，为了减小连接杆与通孔内壁之间的摩擦力，所述连接杆上涂有润滑油。
作为优选，为了提高连接线的可靠性，所述连接线为钢丝绳。
作为优选，为了降噪，所述连接管的内壁上设有吸音板。
作为优选，为了延长转动环的使用寿命，所述转动环上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了节能，所述驱动箱的顶部设有光伏板。
作为优选，为了提升工件散热效果，所述连接管上涂有导热硅胶。
本发明的有益效果是，该用于球状工件钻孔的机加工设备通过夹持机构实现了固定球状工件的功能，与现有的夹持机构相比，该夹持机构还可以实现碎屑的收集，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构提高了球状工件钻孔精度，防止钻杆在球状工件上产生偏移，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过转筒与球状工件的抵靠，且随着传动轴的下降，可以使转筒对球状工件实现挤压，即可以进一步提高球状工件固定的稳定性，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是本发明的用于球状工件钻孔的机加工设备的结构示意图；
图2是本发明的用于球状工件钻孔的机加工设备的夹持机构的结构示意图；
图3是本发明的用于球状工件钻孔的机加工设备的辅助机构的结构示意图；
图4是图3的A部放大图；
图中：1.底板，2.驱动箱，3.传动轴，4.连接器，5.钻杆，6.移动管，7.固定盘，8.导杆，9.第一弹簧，10.导管，11.移动盘，12.第二弹簧，13.连接线，14.定滑轮，15.固定杆，16.转动环，17.限位块，18.第三弹簧，19.连接杆，20.转动轴，21.转筒，22.轴承，23.吸音板，24.光伏板。
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，一种用于球状工件钻孔的机加工设备，包括底板1、驱动箱2、传动轴3、连接器4和钻杆5，所述底板1水平设置，所述驱动箱2设置在底板1的上方且与底板1固定连接，所述传动轴3竖向设置在底板1和驱动箱2之间，所述驱动箱2内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴3的顶端连接，所述钻杆5通过连接器4安装在传动轴3的底端，所述传动轴3上设有辅助机构，所述底板1上设有夹持机构，所述夹持机构位于钻杆5和底板1之间；
所述夹持机构包括移动管6、固定盘7和至少两个连接组件，所述移动管6和固定盘7均与传动轴3同轴设置，所述固定盘7与移动管6的底端密封且固定连接，所述固定盘7与底板1之间设有间隙，所述连接组件以移动管6的轴线为中心周向均匀分布；
所述连接组件包括导杆8、第一弹簧9、导管10、移动盘11、第二弹簧12、连接线13、定滑轮14、固定杆15和导孔，所述导孔设置在固定盘7上且与移动管6连通，所述导杆8和固定杆15均与移动管6同轴设置，所述导杆8穿过导孔，所述导杆8穿过导孔且与导孔的内壁滑动且密封连接，所述第一弹簧9位于移动管6内，所述固定盘7的顶部通过第一弹簧9与导杆8的顶端连接，所述导管10的轴线与移动管6的轴线垂直且相交，所述导管10的一端固定在移动管6的外壁且与移动管6连通，所述移动盘11和第二弹簧12均设置在导管10内，所述移动盘11与导管10的内壁滑动且密封连接，所述移动盘11的靠近移动管6轴线的一侧通过第二弹簧12与导管10的靠近移动管6轴线的一端连接，所述固定杆15固定在底板1上，所述导管10位于固定杆15和移动管6之间，所述固定杆15的顶端与驱动箱2之间的距离小于导管10与驱动箱2之间的距离，所述定滑轮14固定在导管10上且位于移动盘11和固定杆15之间，所述连接线13的一端固定在移动盘11的远离第二弹簧12的一侧，所述连接线13的另一端绕过定滑轮14与导杆8的顶端固定连接；
该设备使用期间，将球状工件放置在移动管6的顶端，在球状工件自身重力作用下使移动管6带动固定盘7在导杆8上向下移动，同时使第一弹簧9拉伸，且移动管6的向下移动带动导管10实现同步移动，并使连接线13拉动移动盘11在导管10内向着远离移动管6轴线方向移动，同时使第二弹簧12压缩，这里，通过移动盘11的向着远离移动管6方向的移动，可以使移动管6内的气压降低，即可以使移动管6吸附球状工件，即可以使固定球状功能的功能，当球状工件钻孔完毕后，球状工件上所钻孔与移动管6连通，此时，在气压作用，使移动管6外部的空气从球状工件所钻孔输送至移动管6内，在气流的作用下可以使球状工件所钻孔内壁上的碎屑和钻杆5上的碎屑吸入移动管6内，实现了收集碎屑的功能，且通过移动管6与球状工件所钻孔连通后，移动管6内的气压增大至大气压，使移动管6停止吸附球状工件，便于球状工件从移动管6上移开，且当球状工件与移动管6分离后，在第一弹簧9的弹性作用下使固定盘7带动移动管6复位，而通过第二弹簧12的弹性作用下使移动盘11实现复位。
如图3-4所示，所述辅助机构包括转动环16和三个辅助组件，所述传动轴3穿过转动环16，所述传动轴3与转动环16固定连接，所述辅助组件以传动轴3的轴线为中心周向均匀分布在移动管6和驱动箱2之间；
所述辅助组件包括通孔、限位块17、第三弹簧18、连接杆19、转动轴20、转筒21和两个轴承22，所述通孔设置在转动换上行，所述连接杆19与传动轴3平行，所述连接杆19穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述限位块17固定在连接杆19的顶端且与转动环16的顶部连接，所述转动环16的底部通过第三弹簧18与连接杆19的底端连接，所述转动轴20倾斜设置，所述转动轴20的轴线与传动轴3的轴线相交，所述转动轴20的靠近底板1的一端与传动轴3轴线之间的距离大于转动轴20的另一端与传动轴3轴线之间的距离，所述转筒21安装在转动轴20的中端，两个轴承22的内圈分别安装在转动轴20的两端，所述轴承22的外圈与连接杆19的底端固定连接，所述转筒21位于钻杆5和移动管6之间。
钻孔时，通过驱动装置使传动轴3转动并向下移动，传动轴3的转动和向下移动通过连接器4带动钻杆5实现同步转动和向下移动，当钻杆5与球状工件抵靠且继续向下移动时，则可以实现钻孔，传动轴3的转动和向下移动还通过转动环16带动连接杆19实现同步转动和向下移动，当转筒21与球状工件抵靠时，随着传动轴3的继续向下移动，则可以使转动环16在连接杆19上与限位块17之间的距离增大，并使第三弹簧18压缩，而连接杆19的转动通过轴承22和转动轴20带动转筒21在球状工件的表面转动，而通过转筒21与球状工件之间的摩擦作用力可以使转筒21带动转动轴20在轴承22的支撑作用下转动，这里，三个转筒21与工件抵靠，通过三角形稳定的原理，可以防止传动产生径向偏移，即可以防止钻杆5产生偏移而影响钻孔精度，当钻孔完毕且使传动轴3向上移动实现复位时，在第三弹簧18的弹性作用下可以使连接杆19复位并使限位块17与转动环16抵靠。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块17的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小限位块17与转动环16抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。
作为优选，为了减小导管10的内壁与移动盘11之间的间隙，所述导管10的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小导管10的内壁与移动盘11之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了便于连接杆19的安装，所述连接杆19的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小连接杆19穿过通孔时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了减小连接杆19与通孔内壁之间的摩擦力，所述连接杆19上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小连接杆19与通孔内壁之间的摩擦力，提高了转动环16在连接杆19上移动的流畅性。
作为优选，为了提高连接线13的可靠性，所述连接线13为钢丝绳。
钢丝绳具有强度高、不易断等特点，从而可以提高连接线13的可靠性。
作为优选，为了降噪，所述移动管6的内壁上设有吸音板23。
吸音板23可以吸收噪音，实现了降噪。
作为优选，为了延长转动环16的使用寿命，所述转动环16上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升转动环16的防锈能力，延长转动环16的使用寿命。
作为优选，为了节能，所述驱动箱2的顶部设有光伏板24。
光伏板24可以吸收光线进行光伏发电，实现了节能。
作为优选，为了提升工件散热效果，所述移动管6上涂有导热硅胶。
在对球状工件进行钻孔时，球状工件上会产生热量并传递至移动管6上，而通过导热硅胶可以提升移动管6的散热能力，即可以提升球状工件的散热效果。
该设备使用期间，将球状工件放置在移动管6的顶端，在球状工件自身重力作用下使移动管6带动固定盘7在导杆8上向下移动，同时使第一弹簧9拉伸，且移动管6的向下移动带动导管10实现同步移动，并使连接线13拉动移动盘11在导管10内向着远离移动管6轴线方向移动，同时使第二弹簧12压缩，这里，通过移动盘11的向着远离移动管6方向的移动，可以使移动管6内的气压降低，即可以使移动管6吸附球状工件，即可以使固定球状功能的功能，当球状工件钻孔完毕后，球状工件上所钻孔与移动管6连通，此时，在气压作用，使移动管6外部的空气从球状工件所钻孔输送至移动管6内，在气流的作用下可以使球状工件所钻孔内壁上的碎屑和钻杆5上的碎屑吸入移动管6内，实现了收集碎屑的功能，且通过移动管6与球状工件所钻孔连通后，移动管6内的气压增大至大气压，使移动管6停止吸附球状工件，便于球状工件从移动管6上移开，且当球状工件与移动管6分离后，在第一弹簧9的弹性作用下使固定盘7带动移动管6复位，而通过第二弹簧12的弹性作用下使移动盘11实现复位，并且，钻孔时，通过驱动装置使传动轴3转动并向下移动，传动轴3的转动和向下移动通过连接器4带动钻杆5实现同步转动和向下移动，当钻杆5与球状工件抵靠且继续向下移动时，则可以实现钻孔，传动轴3的转动和向下移动还通过转动环16带动连接杆19实现同步转动和向下移动，当转筒21与球状工件抵靠时，随着传动轴3的继续向下移动，则可以使转动环16在连接杆19上与限位块17之间的距离增大，并使第三弹簧18压缩，而连接杆19的转动通过轴承22和转动轴20带动转筒21在球状工件的表面转动，而通过转筒21与球状工件之间的摩擦作用力可以使转筒21带动转动轴20在轴承22的支撑作用下转动，这里，三个转筒21与工件抵靠，通过三角形稳定的原理，可以防止传动产生径向偏移，即可以防止钻杆5产生偏移而影响钻孔精度，当钻孔完毕且使传动轴3向上移动实现复位时，在第三弹簧18的弹性作用下可以使连接杆19复位并使限位块17与转动环16抵靠。
与现有技术相比，该用于球状工件钻孔的机加工设备通过夹持机构实现了固定球状工件的功能，与现有的夹持机构相比，该夹持机构还可以实现碎屑的收集，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构提高了球状工件钻孔精度，防止钻杆5在球状工件上产生偏移，与现有的辅助机构相比，该辅助机构通过转筒21与球状工件的抵靠，且随着传动轴3的下降，可以使转筒21对球状工件实现挤压，即可以进一步提高球状工件固定的稳定性，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)

1.一种用于球状工件钻孔的机加工设备，包括底板(1)、驱动箱(2)、传动轴(3)、连接器(4)和钻杆(5)，所述底板(1)水平设置，所述驱动箱(2)设置在底板(1)的上方且与底板(1)固定连接，所述传动轴(3)竖向设置在底板(1)和驱动箱(2)之间，所述驱动箱(2)内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴(3)的顶端连接，所述钻杆(5)通过连接器(4)安装在传动轴(3)的底端，其特征在于，所述传动轴(3)上设有辅助机构，所述底板(1)上设有夹持机构，所述夹持机构位于钻杆(5)和底板(1)之间；
所述夹持机构包括移动管(6)、固定盘(7)和至少两个连接组件，所述移动管(6)和固定盘(7)均与传动轴(3)同轴设置，所述固定盘(7)与移动管(6)的底端密封且固定连接，所述固定盘(7)与底板(1)之间设有间隙，所述连接组件以移动管(6)的轴线为中心周向均匀分布；
所述连接组件包括导杆(8)、第一弹簧(9)、导管(10)、移动盘(11)、第二弹簧(12)、连接线(13)、定滑轮(14)、固定杆(15)和导孔，所述导孔设置在固定盘(7)上且与移动管(6)连通，所述导杆(8)和固定杆(15)均与移动管(6)同轴设置，所述导杆(8)穿过导孔，所述导杆(8)穿过导孔且与导孔的内壁滑动且密封连接，所述第一弹簧(9)位于移动管(6)内，所述固定盘(7)的顶部通过第一弹簧(9)与导杆(8)的顶端连接，所述导管(10)的轴线与移动管(6)的轴线垂直且相交，所述导管(10)的一端固定在移动管(6)的外壁且与移动管(6)连通，所述移动盘(11)和第二弹簧(12)均设置在导管(10)内，所述移动盘(11)与导管(10)的内壁滑动且密封连接，所述移动盘(11)的靠近移动管(6)轴线的一侧通过第二弹簧(12)与导管(10)的靠近移动管(6)轴线的一端连接，所述固定杆(15)固定在底板(1)上，所述导管(10)位于固定杆(15)和移动管(6)之间，所述固定杆(15)的顶端与驱动箱(2)之间的距离小于导管(10)与驱动箱(2)之间的距离，所述定滑轮(14)固定在导管(10)上且位于移动盘(11)和固定杆(15)之间，所述连接线(13)的一端固定在移动盘(11)的远离第二弹簧(12)的一侧，所述连接线(13)的另一端绕过定滑轮(14)与导杆(8)的顶端固定连接；
所述辅助机构包括转动环(16)和三个辅助组件，所述传动轴(3)穿过转动环(16)，所述传动轴(3)与转动环(16)固定连接，所述辅助组件以传动轴(3)的轴线为中心周向均匀分布在移动管(6)和驱动箱(2)之间；
所述辅助组件包括通孔、限位块(17)、第三弹簧(18)、连接杆(19)、转动轴(20)、转筒(21)和两个轴承(22)，所述通孔设置在转动换上行，所述连接杆(19)与传动轴(3)平行，所述连接杆(19)穿过通孔且与通孔的内壁滑动连接，所述限位块(17)固定在连接杆(19)的顶端且与转动环(16)的顶部连接，所述转动环(16)的底部通过第三弹簧(18)与连接杆(19)的底端连接，所述转动轴(20)倾斜设置，所述转动轴(20)的轴线与传动轴(3)的轴线相交，所述转动轴(20)的靠近底板(1)的一端与传动轴(3)轴线之间的距离大于转动轴(20)的另一端与传动轴(3)轴线之间的距离，所述转筒(21)安装在转动轴(20)的中端，两个轴承(22)的内圈分别安装在转动轴(20)的两端，所述轴承(22)的外圈与连接杆(19)的底端固定连接，所述转筒(21)位于钻杆(5)和移动管(6)之间。
2.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述限位块(17)的制作材料为橡胶。
3.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述导管(10)的内壁上涂有密封脂。
4.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述连接杆(19)的两端均设有倒角。
5.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述连接杆(19)上涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述连接线(13)为钢丝绳。
7.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述移动管(6)的内壁上设有吸音板(23)。
8.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述转动环(16)上设有防腐镀锌层。
9.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述驱动箱(2)的顶部设有光伏板(24)。
10.如权利要求1所述的用于球状工件钻孔的机加工设备，其特征在于，所述移动管(6)上涂有导热硅胶。
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