CN112475388A - 一种机械加工钻孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于机械加工技术领域，提供了一种机械加工钻孔装置，包括：支撑机构，用于支撑和安装；翻转机构，转动连接于支撑机构上；步进电机，固定安装于支撑机构上，用于驱动翻转机构做旋转运动；钻孔机构，至少滑动连接于支撑机构的一侧，用于加工孔；其中，所述翻转机构在步进电机的驱动下发生定角位旋转与钻孔机构配合加工出有轴线夹角要求的孔。该钻孔装置的适用性广，可单独进行垂直孔的加工或有轴线夹角要求的倾斜孔的加工，也可以是垂直孔与倾斜孔加工交替进行，加工工序间可实现快速切换耗时少。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种机械加工钻孔装置。
背景技术
在机械加工中，孔加工是一项常有的加工工序，一般情况下多为在光滑的平面上加工孔，现有加工设备在光滑平面上加工孔技术已趋于成熟，能够较好的保证孔的加工精度和位置精度等；相比较而言，对于在曲面轴侧面加工孔，尤其是加工有轴线夹角要求的孔，加工设备甚少，一般都是钻床上完成的，配合设计与零件对应的专用工装来实现孔加工，加工精度较低，专用工装成本高，只能用于加工这一种产品，适用性差，且每次加工完一件零件加工下一件零件的时候都要重新定位，耗时较大；所以需要一款适用性广的钻孔装置，即可以在曲面上加工垂直孔又可以加工有轴线夹角要求的倾斜孔，且耗时少。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种机械加工钻孔装置，旨在解决以下问题：适用性广，即可以在曲面上加工垂直孔又可以加工有轴线夹角要求的倾斜孔，且耗时少。
本发明实施例是这样实现的，一种机械加工钻孔装置，所述钻孔装置包括：
支撑机构，用于支撑和安装；
翻转机构，转动连接于支撑机构上；
步进电机，固定安装于支撑机构上，用于驱动翻转机构做旋转运动；
钻孔机构，至少滑动连接于支撑机构的一侧，用于加工孔；
其中，所述翻转机构在步进电机的驱动下发生定角位旋转与钻孔机构配合加工出有轴线夹角要求的孔；所述翻转机构包括转动轴、工作台和定位夹紧单元；所述工作台与转动轴固定连接；所述转动轴转动连接于支撑机构上与步进电机同轴固定连接；所述定位夹紧单元固定安装于工作台上，用于对工件进行定位并夹紧。
本发明实施例提供的一种机械加工钻孔装置，首先将工件装夹与定位夹紧单元上，进行定位夹紧，并将翻转机构的工作台调整为水平状态，若需要在曲面轴上加工垂直孔时，直接调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工；若需要加工有轴线夹角要求的倾斜孔时，计算孔轴线与曲面轴轴向夹角α大小，先给步进电机通电，驱动旋转机构旋转α角后，再调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工。该钻孔装置的适用性广，可单独进行垂直孔的加工或有轴线夹角要求的倾斜孔的加工，也可以是垂直孔与倾斜孔加工交替进行，加工工序间可实现快速切换耗时少。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种机械加工钻孔装置的立体结构图；
图2为图1的俯视图；
图3为支撑机构的立体结构图；
图4为翻转装置的立体结构图；
图5为本发明实施例加工倾斜孔的正视图；
图6本发明另一实施例加工倾斜孔的正视图；
图7本发明另一实施例加工垂直孔的正视图。
附图中：1、基座；101、直线滑槽；2、第一支撑座；201、环形滑轨；3、第二支撑座；4、转动轴；5、立板；6、活动夹持块；7、立柱；8、第一支撑板；9、光杆；10、第二支撑板；11、第一驱动电机；12、升降件；13、第二驱动电机；14、钻孔单元；15、固定夹持块；16、步进电机；17、弹簧；18、弹簧垫圈；19、工作台；20、辅助滑杆；21、工件；22、丝杠。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种钻孔装置的结构图，包括：
支撑机构，用于支撑和安装；
翻转机构，转动连接于支撑机构上；
步进电机16，固定安装于支撑机构上，用于驱动翻转机构做旋转运动；
钻孔机构，至少滑动连接于支撑机构的一侧，用于加工孔；
其中，所述翻转机构在步进电机16的驱动下发生定角位旋转与钻孔机构配合加工出有轴线夹角要求的孔；所述翻转机构包括转动轴4、工作台19和定位夹紧单元；所述工作台19与转动轴4固定连接；所述转动轴4转动连接于支撑机构上与步进电机16同轴固定连接；所述定位夹紧单元固定安装于工作台19上，用于对工件21进行定位并夹紧。
本发明实施例的实施例中，首先将工件21装夹与定位夹紧单元上，进行定位夹紧，并将翻转机构的工作台19调整为水平状态，若需要在曲面轴上加工垂直孔时，直接调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工；如图5所示，若需要加工有轴线夹角要求的倾斜孔时，计算孔轴线与曲面轴轴向夹角α大小，先给步进电机16通电，驱动旋转机构旋转α角后，再调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工。该钻孔装置的适用性广，可单独进行垂直孔的加工或有轴线夹角要求的倾斜孔的加工，也可以是垂直孔与倾斜孔加工交替进行，加工工序间可实现快速切换耗时少。
在本发明的一个实施例中，所述钻孔机构可连接有丝杠螺母传动机构或齿轮齿条传动机构，所述钻孔机构在这些传动机构的作用下在支撑机构上实现往复运动，从而在水平方向上调整加工位置。
在本发明的一个实施例中，所述定位夹紧单元包括至少一个夹持块、弹簧17和立板5；所述立板5至少固定安装于工作台19一侧；所述弹簧17通过弹簧垫圈18一端与立板5固定连接，另一端与夹持块固定连接；所述夹持块、弹簧17和立板5可设置两组，安装于工作台19两侧，工件21装夹时，将两侧弹簧17进行预压缩，将工件21置于中间后再松开，弹簧17归位对工件21进行夹紧。
在本发明的一个实施例中，所述夹持块设为V型结构，所述V型结构的定位基准应有两个，其一是两定位平面的交线，另一个是由两平面形成的对称中心面，交线作为垂直方向的定位基准，对称中心面作为水平方向的定位基准，准确实现对工件21的定位。
在本发明的一个实施例中，所述夹持块底部设有防滑层，防止在翻转机构旋转时，夹持块在工作台19上发生滑动，对工件21的定位失准；所述防滑层可以是由丙烯酸树脂或环氧树脂等防滑材料做成的薄板，固定连接于夹持块底部。
如图4所示，在本发明的一个实施例中，所述夹持块包括固定夹持块15和活动夹持块6；所述固定夹持块15固定安装于工作台19的一侧，所述活动夹持块6与弹簧17的一端固定连接，所述弹簧17的另一端与立板5固定连接，所述立板5固定安装于工作台19的另一侧；所述固定夹持块15与活动夹持块6相配合对工件进行夹紧。
如图3所示，在本发明的一个实施例中，所述支撑机构包括基座1、第一支撑座2和第二支撑座3；所述第一支撑座2和第二支撑座3分别固定安装于基座1两侧；所述第一支撑座2上设有环形滑轨201；如图4所示，所述工作台19上至少设有两个起导向作用的辅助滑杆20，在翻转机构旋转过程中，所述辅助滑杆20在所述环形滑轨201内滑动，另外，当翻转机构停于某一位置时，所述辅助滑杆20还有一定的支撑作用，可有效防止翻转机构转动，使得定位不准确，加工出残次品。
在本发明的一个实施例中，所述基座1上设有直线滑槽101，所述钻孔机构在所述直线滑槽101内滑动，用于调节钻孔位置。
在本发明的一个实施例中，所述钻孔机构包括立柱7、升降单元、第一驱动电机11、钻孔单元14和第二驱动电机13；所述立柱7设有与所述直线滑槽101嵌套配合的直线滑轨，所述立柱7滑动连接于基座1上；所述升降单元，安装于立柱7上，用于调整孔加工行程；第一驱动电机11，固定安装于升降单元上，用于驱动升降单元升降；钻孔单元14，安装于升降单元上，随升降单元做升降运动；第二驱动电机13，固定安装于升降单元上，用于驱动钻孔单元14钻孔。
在本发明的一个实施例中，所述升降单元包括第一支撑板8、第二支撑板10、光杆9、丝杠22和升降件12；所述第一支撑板8固定安装于立柱7上；所述光杆9一端与第一支撑板8固定连接，另一端与第二支撑板10固定连接；所述丝杠22与光杆9同向安装，转动连接于第一支撑板8和第二支撑板10上，与第一驱动电机11同轴固定连接；所述升降件12滑动连接于光杆9上并设有弧行螺旋槽配合嵌套在丝杠22上；所述第二驱动电机13的输出端贯穿升降件12并固定连接有钻孔单元14，从而使钻孔单元14随着升降件12的升降做上下运动。
如图6和图7所示，在本发明的另一个实施例中，如果需要在曲面轴上加工轴向对称的垂直孔或倾斜孔时，只需要在装置的另一侧滑动连接一组钻孔机构，工件21进行一次装夹后，通过翻转机构定角位旋转改变加工位置，两组钻孔结构前后进行孔加工即可完成对置孔的加工，定位准确，避免装夹误差。
在本发明上述实施例中提供的一种机械加工钻孔装置，首先将弹簧17预压缩，将工件21装夹在固定夹持块与活动夹持块之间，松开弹簧17，弹簧17回位将工件21夹紧；然后，将翻转机构的工作台19调整为水平状态，若需要在曲面轴上加工垂直孔时，直接调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工；若需要加工有轴线夹角要求的倾斜孔时，计算孔轴线与曲面轴轴向夹角α大小，给步进电机16通电，驱动旋转机构旋转α角后，再调整钻孔机构到达指定钻孔位置，完成孔加工。该钻孔装置的适用性广，可单独进行垂直孔的加工或有轴线夹角要求的倾斜孔的加工；也可以是垂直孔与倾斜孔加工交替进行，加工工序间可实现快速切换耗时少；还可用于加工对置孔，有效避免了装夹误差，提高了孔加工的位置精度。该钻孔装置中的第一驱动电机11、第二驱动电机13和步进电机16均可由PLC控制，计算好角度、时间、行程等，编好程序，一次装夹，一键启动完成所需孔加工。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种机械加工钻孔装置，其特征在于，所述机械加工钻孔装置包括：
支撑机构，用于支撑和安装；
翻转机构，转动连接于支撑机构上；
步进电机，固定安装于支撑机构上，用于驱动翻转机构做旋转运动；
钻孔机构，至少滑动连接于支撑机构的一侧，用于加工孔；
其中，所述翻转机构在步进电机的驱动下发生定角位旋转与钻孔机构配合加工出有轴线夹角要求的孔；所述翻转机构包括转动轴、工作台和定位夹紧单元；所述工作台与转动轴固定连接；所述转动轴转动连接于支撑机构上与步进电机同轴固定连接；所述定位夹紧单元固定安装于工作台上，用于对工件进行定位并夹紧。
2.根据权利要求1所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述定位夹紧单元包括至少一个夹持块、弹簧和立板；所述立板至少固定安装于工作台一侧；所述弹簧一端与立板固定连接，另一端与夹持块固定连接。
3.根据权利要求2所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述夹持块设为V型结构。
4.根据权利要求2所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述夹持块底部设有防滑层。
5.根据权利要求2所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述夹持块包括固定夹持块和活动夹持块；所述固定夹持块与活动夹持块相配合对工件进行夹紧。
6.根据权利要求1所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述支撑机构包括基座、第一支撑座和第二支撑座；所述第一支撑座和第二支撑座分别固定安装于基座两侧；所述第一支撑座上设有环形滑轨；所述工作台上至少有两个辅助滑杆，在翻转机构旋转过程中，所述辅助滑杆在所述环形滑轨内滑动。
7.根据权利要求6所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述基座上设有直线滑槽，所述钻孔机构在所述直线滑槽内滑动，用于调节钻孔位置。
8.根据权利要求1或7所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述钻孔机构包括立柱、升降单元、第一驱动电机、钻孔单元和第二驱动电机；所述立柱设有与所述直线滑槽嵌套配合的直线滑轨，所述立柱滑动连接于基座上；所述升降单元，安装于立柱上，用于调整孔加工行程；第一驱动电机，固定安装于升降单元上，用于驱动升降单元升降；钻孔单元，安装于升降单元上，随升降单元做升降运动；第二驱动电机，固定安装于升降单元上，用于驱动钻孔单元钻孔。
9.根据权利要求8所述的机械加工钻孔装置，其特征在于，所述升降单元包括第一支撑板、第二支撑板、光杆、丝杠和升降件；所述第一支撑板固定安装于立柱上；所述光杆一端与第一支撑板固定连接，另一端与第二支撑板固定连接；所述丝杠与光杆同向安装，转动连接于第一支撑板和第二支撑板上，与第一驱动电机同轴固定连接；所述升降件滑动连接于光杆上并设有弧行螺旋槽配合嵌套在丝杠上。
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