CN112692333A - 一种旋转工件长孔打孔装置及打孔方法 - Google Patents

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魏中华
赵栋梁
付松
陈彪
胡校铭
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    • B23Q1/72—Auxiliary arrangements; Interconnections between auxiliary tables and movable machine elements
    • B23Q1/76—Steadies; Rests

Abstract

本发明公开了一种旋转工件长孔打孔装置，包括机架、夹紧工件的夹具、带动夹具旋转的主轴箱和带动刀具沿工件轴线方向移动的刀具固定装置，所述刀具固定装置和工件之间的机架上还设有刀具辅助夹紧装置，所述刀具辅助夹紧装置包括固定座，所述固定座内开有与刀具适配的通孔。打孔方法，先将工件夹紧在夹具上，将刀具尾部固定在刀具固定装置上，然后刀具前端穿过固定座的通孔，然后启动主轴箱，夹具带动工件旋转，刀具固定装置沿工件轴向移动，让刀具与工件接触，开始给工件打孔。本发明的优点是：固定座为长的刀具提供支撑，在打孔时能有效减少刀具的晃动，有效提高打孔同轴度。

Description

一种旋转工件长孔打孔装置及打孔方法
技术领域
本发明涉及一种旋转工件长孔打孔装置及打孔方法。
背景技术
打孔作业是加工的一个重要环节。当打孔深度/直径的值过大时，刀具或钻头的挠度增加，在刀头刚与工件表面接触打孔定位时，易产生较大晃到，导致孔的同轴度下降，甚至造成刀具或工件破坏。对比专利采用上下两个轴线重合的刀具相对运动，降低单向打孔深度并保证同轴度，但是仍然不能解决所有厚度的材料。同时，刀具既做旋转运动又做单向移动，机构复杂，且仍然较难实现两个刀具的轴线重合和稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转工件长孔打孔装置及打孔方法，能够有效解决打深孔时刀具容易晃动，造成孔同轴度低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种旋转工件长孔打孔装置，包括机架、夹紧工件的夹具、带动夹具旋转的主轴箱和带动刀具沿工件轴线方向移动的刀具固定装置，所述刀具固定装置和工件之间的机架上还设有刀具辅助夹紧装置，所述刀具辅助夹紧装置包括固定座，所述固定座内开有与刀具适配的通孔。
优选的，所述固定座上开有滑槽，所述滑槽的长度方向与刀具的进给方向一致，所述滑槽内设有沿滑槽长度方向滑动的滑块，所述滑槽的横截面为正多边形，所述滑块的横截面也为正多边形，且滑块的宽度与滑槽的宽度相等，所述通孔穿过滑槽和滑块，且通孔的轴线与滑槽长度方向平行。
优选的，所述滑槽和滑块的横截面均为正四边形。
一种采用上述旋转工件长孔打孔装置的打孔方法，先将工件夹紧在夹具上，将刀具尾部固定在刀具固定装置上，然后刀具前端穿过固定座的通孔，通过固定座的通孔为刀具提供支撑，减少刀具工作时晃动，然后启动主轴箱，夹具带动工件旋转，刀具固定装置沿工件轴向移动，让刀具与工件接触，开始给工件打孔。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过在刀具固定装置和工件之间加装固定座，让刀具穿过固定座，固定座为长的刀具提供支撑，在打孔时能有效减少刀具的晃动，有效提高打孔同轴度。
附图说明
图1为本发明一种旋转工件长孔打孔装置的结构视图；
图2为本发明一种旋转工件长孔打孔装置中辅助夹紧装置的结构示意图；
图3为采用本发明方法打孔的同轴度偏差分布图；
图4为采用两个钻头相对打孔的同轴度偏差分布图；
图5为采用单向钻头打孔的同轴度偏差分布图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1、图2为本发明一种旋转工件长孔打孔装置的实施例，一种旋转工件长孔打孔装置，包括机架1、夹紧工件的夹具2、带动夹具2旋转的主轴箱3和带动刀具4沿工件10轴线方向移动的刀具固定装置5，所述刀具固定装置5和工件10之间的机架1上还设有刀具4辅助夹紧装置，所述刀具4辅助夹紧装置包括固定座6，所述固定座6内开有与刀具4适配的通孔7，通孔7的内径尽量与刀具4的尺寸一致，以保证在打孔作业时刀具4不会晃动。夹紧工件的夹具2一般采用三爪卡盘进行夹紧，通过螺杆或顶缸推动刀具固定装置5向工件方向运行。
为了更好的提供给刀具4支撑，同时减少对刀具4移动时的阻碍，在固定座6上开设滑槽8，滑槽8一般采用正多边形，比如正四边形或者正五边形，同时在滑槽8内设置滑块9，滑块9形状和尺寸与滑槽8相适配，让刀具4穿过的通孔7穿过滑槽8和滑块9，这样滑槽8两端的固定座6和滑块9都可以对刀具4起到支撑作用，同时滑块9的滑动也能降低刀具4移动时的阻力，同时设置正多边形的形状，也利于加工制造，而滑槽8的开口一般朝上，这样便于安装和检修。
采用上述旋转工件长孔打孔装置的打孔方法，先将工件夹紧在夹具2上，将刀具4尾部固定在刀具固定装置5上，然后刀具4前端穿过固定座6的通孔7，通过固定座6的通孔7为刀具4提供支撑，减少刀具4工作时晃动，然后启动主轴箱3，夹具2带动工件旋转，刀具固定装置5沿工件轴向移动，让刀具4与工件接触，开始给工件10打孔。
取同一批次圆柱工件300只，Φ11.5*16mm，进行打通孔7，目标孔径为5mm。实施例采用本发明记载的方案，对比例1采用两个钻头相对打孔的方式，对比例2采用单向钻头打孔，测试同轴度数据如图3至图5，整理后如下表：
实施例 对比例1 对比例2
均值 0.02171 0.023 0.02642
标准差 0.009809 0.011105 0.015022
通过上述数据对比，采用本发明装置和方法进行长孔打孔，可以有效减少打孔时刀具4的晃动，提高打孔的同轴度。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种旋转工件长孔打孔装置，包括机架(1)、夹紧工件的夹具(2)、带动夹具(2)旋转的主轴箱(3)和带动刀具(4)沿工件轴线方向移动的刀具固定装置(5)，其特征在于：所述刀具固定装置(5)和工件之间的机架(1)上还设有刀具(4)辅助夹紧装置，所述刀具(4)辅助夹紧装置包括固定座(6)，所述固定座(6)内开有与刀具(4)适配的通孔(7)。
2.如权利要求1所述的一种旋转工件长孔打孔装置，其特征在于：所述固定座(6)上开有滑槽(8)，所述滑槽(8)的长度方向与刀具(4)的进给方向一致，所述滑槽内设有沿滑槽长度方向滑动的滑块(9)，所述滑槽(8)的横截面为正多边形，所述滑块(9)的横截面也为正多边形，且滑块(9)的宽度与滑槽(8)的宽度相等，所述通孔(7)穿过滑槽(8)和滑块(9)，且通孔(7)的轴线与滑槽(8)长度方向平行。
3.如权利要求2所述的一种旋转工件长孔打孔装置，其特征在于：所述滑槽(8)和滑块(9)的横截面均为正四边形。
4.一种采用权利要求1至3中任一项所述旋转工件长孔打孔装置的打孔方法，其特征在于：先将工件夹紧在夹具(2)上，将刀具(4)尾部固定在刀具固定装置(5)上，然后刀具(4)前端穿过固定座(6)的通孔(7)，通过固定座(6)的通孔(7)为刀具(4)提供支撑，减少刀具(4)工作时晃动，然后启动主轴箱(3)，夹具(2)带动工件旋转，刀具固定装置(5)沿工件轴向移动，让刀具(4)与工件接触，开始给工件打孔。
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