CN112775465A - 一种机械零件生产中的斜孔加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜孔钻孔设备领域，特别涉及一种机械零件生产中的斜孔加工设备，包括机架、进给机构、钻机和夹具，其中，所述进给机构固定安装在机架上，其与钻机固定连接，带动钻机在竖直方向运动，所述机架上设置有滑轨，所述夹具可滑动的设置在所述滑轨上，所述夹具一侧在安装在其底部的驱动机构的作用下能够抬起，使夹持在其内部的工件与水平面形成一定角度，抬起后所述钻机在工件上钻取的孔为斜孔，所述夹具上表面通过钻头的位置处设置有钻套，所述钻套能够为钻机在钻孔时提供导向和稳定作用，所述钻套能够自转以保证在夹具抬起时，钻套始终保持竖直状态。

Description

一种机械零件生产中的斜孔加工设备

技术领域

本发明具体涉及斜孔钻孔设备技术领域，具体是一种机械零件生产中的斜孔加工设备。

背景技术

在现代工业零件的加工制造中，为了减小零件的体积、防止零件内部孔位打通和便于外部安装等目的，往往需要在零件上加工斜孔，而斜孔的加工通常是通过旋转工件使其与钻头形成一定的角度来实现，这种加工方式经常会出现钻头打滑，定心困难，甚至钻头断裂等问题。

在普通的打孔工艺中，通常会使用钻套工装来提高钻头的稳定性，而斜孔加工由于其待加工孔的角度不同，工装难以实现通用，经济效益差。

因此，为了解决上述问题，本领域技术人员提供了一种机械零件生产中的斜孔加工设备。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械零件生产中的斜孔加工设备，包括机架、进给机构、钻机和夹具，其中，所述进给机构固定安装在机架上，其与钻机固定连接，带动钻机在竖直方向运动，所述机架上设置有滑轨，所述夹具可滑动的设置在所述滑轨上；

所述夹具一侧在安装在其底部的驱动机构的作用下能够抬起，使夹持在其内部的工件与水平面形成一定角度，抬起后所述钻机在工件上钻取的孔为斜孔；

所述夹具上表面通过钻头的位置处设置有钻套，所述钻套能够为钻机在钻孔时提供导向和稳定作用，所述钻套能够自转以保证在夹具抬起时，钻套始终保持竖直状态。

进一步，作为优选，所述夹具包括底板、支承架、驱动机构、外壳、夹紧部、弧形套、钻套和稳固组件，所述底板可滑动地设置在滑轨上，其上表面左右两端分别固定安装有支承架和驱动机构；

所述外壳下表面左侧可旋转地与支承架连接，其旋转运动由与其下表面右侧连接的驱动机构控制；

所述夹紧部可滑动地设置在外壳内部，在将工件放入外壳内后，由夹紧部完成对工件的夹紧工作，

所述弧形套固定安装在外壳上表面右侧开设的安装孔内，其内部可转动地设置有钻套；

所述稳固组件设置在钻套进入外壳内部部分的两侧。

进一步，作为优选，所述钻套包括球形安装头、避位轴颈、稳固壁、和重力滚珠，所述钻套内部设置有供钻头通过的通孔；

所述球形安装头外形呈球状，其顶部加工有一圆形平台，该平台外径大于所述钻套的内孔直径；

所述弧形套内孔为圆弧状，其直径与球形安装头外径的基本尺寸相等；

所述球形安装头下方设置有避位轴颈，防止钻套在转动时侧壁与所述外壳的侧壁碰触，导致斜孔的加工角度范围受限；

所述避位轴颈下方设置有稳固壁，所述稳固壁内部对称设置有重力滚珠，其能够在外壳旋转时驱动钻套旋转，保证钻套始终竖直朝下。

进一步，作为优选，所述稳固组件包括横移块、连接臂、限位机构、维稳块和回转轴；

所述横移块以外壳位于水平位置时，钻套的中轴线为对称轴，对称地设置在外壳内壁上，其能够在左右方向上滑动；

所述横移块底部对称设置有两个连接臂，所述连接臂通过回转轴连接；

所述回转轴上固定套设有维稳块，所述回转轴能够带动维稳块旋转；

所述连接臂在穿过回转轴的位置处设置有限位机构。

进一步，作为优选，所述维稳块包括连接部、主体、浮块、弹簧、信号发生器、测距传感器和接收器，

所述连接部固定套设在回转轴上，其与所述主体固定相连，所述主体前后两侧设置有用于限制钻套前后方向运动的侧翼。

进一步，作为优选，所述弹簧固定安装在主体内部，其位于开设在主体右侧壁上的孔内，所述浮块与弹簧固定连接，其侧壁高于主体的右侧壁平面；

所述信号发生器安装在弹簧上方的主体内壁中，与其相对的弹簧下方的主体内壁中安装有接收器；

所述测距传感器安装在主体右侧壁的内壁中。

进一步，作为优选，所述信号发生器始终竖直向下发射激光信号，由接收器接收，所述浮块在受力完全沉入主体内部时，其左端面与信号发生器发射的激光平齐，不发生遮挡，所述浮块所受外力非完全水平时，浮块发生偏移，遮挡接收器接收信号，装置报警；

所述测距传感器测量主体右侧壁与钻套的距离，以调整横移块的位置。

进一步，作为优选，所述限位机构包括轴套、限位块、推送装置和保护套，所述保护套固定安装在连接臂上，所述推送装置固定安装在保护套内，其输出端与限位块固定连接，所述轴套固定安装在连接臂上，其位于保护套的内部；

所述回转轴的端面可转动的设置在轴套内。

进一步，作为优选，所述限位块的右端呈锥形，其锥度与开设在所述回转轴端面上的锥形孔的锥度相等；

所述轴套轴线位置开设有供限位块通过的通过孔；

所述锥形孔最大半径处的基本尺寸小于限位块锥形处的最大半径尺寸。

进一步，作为优选，所述进给机构包括电机、丝杠螺母副、导轨和滑块，所述导轨对称设置在机架上，其上可滑动地套设有滑块，所述钻机与滑块固定连接，所述电机固定安装在机架上，其输出端与丝杠螺母副连接，所述丝杠螺母副中的位移螺母与滑块固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在夹具上设置有钻套，与钻头相配合，使其在钻入时更加稳定，不易打滑，断裂，提高了成品合格率，降低了生产风险，而本发明中的钻套在改变夹具抬起角度时，能够实现自转，保证其始终处于竖直状态，可供钻头通过，因而本发明中的夹具可供预设范围内的全角度斜孔加工使用，具有普适性，具有较高经济效益。

附图说明

图1为一种机械零件生产中的斜孔加工设备的整体结构示意图；

图2为一种机械零件生产中的斜孔加工设备夹具的内部结构示意图；

图3为图2中A部放大图；

图4为一种机械零件生产中的斜孔加工设备维稳块处的部分结构示意图；

图5为一种机械零件生产中的斜孔加工设备限位机构处的结构爆炸图；

图中：1、机架；2、进给机构；3、钻机；4、夹具；5、工件；101、滑轨；201、电机；202、丝杠螺母副；203、导轨；204、滑块；401、底板；402、支承架；403、驱动机构；404、外壳；405、夹紧部；406、弧形套；407、钻套；408、稳固组件；4071、球形安装头；4072、避位轴颈；4073、稳固壁；4074、重力滚珠；4081、横移块；4082、连接臂；4083、限位机构；4084、维稳块；4085、回转轴；40831、轴套；40832、限位块；40833、推送装置；40834、保护套；40835、锥形孔；40836、通过孔；40841、连接部；40842、主体；40843、浮块；40844、弹簧；40845、信号发生器；40846、测距传感装置；40847、接收器；40848、侧翼。

具体实施方式

以下将结合附图并通过实施例对本发明作进一步详细说明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种机械零件生产中的斜孔加工设备，如图1所示，包括机架1、进给机构2、钻机3和夹具4，其中，所述进给机构2固定安装在机架1上，其与钻机3固定连接，带动钻机3在竖直方向运动，所述机架1上设置有滑轨101，所述夹具4可滑动的设置在所述滑轨101上，

所述夹具4一侧在安装在其底部的驱动机构403的作用下能够抬起，使夹持在其内部的工件5与水平面形成一定角度，抬起后所述钻机3在工件5上钻取的孔为斜孔；

所述夹具4上表面通过钻头的位置处设置有钻套407，所述钻套407能够为钻机3在钻孔时提供导向和稳定作用，所述钻套407能够自转以保证在夹具4抬起时，钻套407始终保持竖直状态。

本实施例中，如图2所示，所述夹具4包括底板401、支承架402、驱动机构403、外壳404、夹紧部405、弧形套406、钻套407和稳固组件408，所述底板401可滑动地设置在滑轨101上，其上表面左右两端分别固定安装有支承架402和驱动机构403；

所述外壳404下表面左侧可旋转地与支承架402连接，其旋转运动由与其下表面右侧连接的驱动机构403控制；

所述夹紧部405可滑动地设置在外壳404内部，在将工件5放入外壳404内后，由夹紧部405完成对工件5的夹紧工作，

所述弧形套406固定安装在外壳404上表面右侧开设的安装孔内，其内部可转动地设置有钻套407；

所述稳固组件408设置在钻套407进入外壳404内部部分的两侧。

本实施例中，如图2和图3所示，所述钻套407包括球形安装头4071、避位轴颈4072、稳固壁4073、和重力滚珠4074，所述钻套407内部设置有供钻头通过的通孔；

所述球形安装头4071外形呈球状，其顶部加工有一圆形平台，该平台外径大于所述钻套407的内孔直径，所述弧形套406内孔为圆弧状，其直径与球形安装头4071外径的基本尺寸相等；

所述球形安装头4071下方设置有避位轴颈4072，防止钻套407在转动时侧壁与所述外壳404的侧壁碰触，导致斜孔的加工角度范围受限；

所述避位轴颈4072下方设置有稳固壁4073，所述稳固壁4073内部对称设置有重力滚珠4074，其能够在外壳404旋转时驱动钻套407旋转，保证钻套407始终竖直朝下。

本实施例中，如图3、图4和图5所示，所述稳固组件408包括横移块4081、连接臂4082、限位机构4083、维稳块4084和回转轴4085；

所述横移块4081以外壳404位于水平位置时，钻套407的中轴线为对称轴，对称地设置在外壳404内壁上，其能够在左右方向上滑动；

所述横移块4081底部对称设置有两个连接臂4082，所述连接臂4082另通过回转轴4085连接；

所述回转轴4085上固定套设有维稳块4084，所述回转轴4085能够带动维稳块4084旋转；

所述连接臂4082在穿过回转轴4085的位置处设置有限位机构4083；

所述维稳块4084包括连接部40841、主体40842、浮块40843、弹簧40844、信号发生器40845、测距传感器40846和接收器40847，所述连接部40841固定套设在回转轴4085上，其与所述主体40842固定相连，所述主体40842前后两侧设置有用于限制钻套407前后方向运动的侧翼40848；

所述弹簧40844固定安装在主体40842内部，其位于开设在主体右侧壁上的孔内，所述浮块40843与弹簧40844固定连接，其侧壁高于主体40842的右侧壁平面；

所述信号发生器40845安装在弹簧40844上方的主体40842内壁中，与其相对的弹簧40844下方的主体40842内壁中安装有接收器40847；

所述测距传感器40846安装在主体40842右侧壁的内壁中；

所述信号发生器40845始终竖直向下发射激光信号，由接收器40847接收，所述浮块40843在受力完全沉入主体40842内部时，其左端面与信号发生器40845发射的激光平齐，不发生遮挡，所述浮块40843所受外力非完全水平时，浮块40843发生偏移，遮挡接收器40847接收信号，装置报警；

所述测距传感器40846测量主体40842右侧壁与钻套407的距离，以调整横移块4081的位置；

所述限位机构4083包括轴套40831、限位块40832、推送装置40833和保护套40834，所述保护套40834固定安装在连接臂4082上，所述推送装置40833固定安装在保护套40834内，其输出端与限位块40832固定连接，所述轴套40831固定安装在连接臂4082上，其位于保护套40834的内部；

所述回转轴4085的端面可转动的设置在轴套40831内；

所述限位块40832的右端呈锥形，其锥度与开设在所述回转轴4085端面上的锥形孔40835的锥度相等；

所述轴套40831轴线位置开设有供限位块40832通过的通过孔40836；

所述锥形孔40835最大半径处的基本尺寸小于限位块40832锥形处的最大半径尺寸。

本实施例中，如图1所示，所述进给机构2包括电机201、丝杠螺母副202、导轨203和滑块204，所述导轨203对称设置在机架1上，其上可滑动地套设有滑块204，所述钻机3与滑块204固定连接，所述电机201固定安装在机架1上，其输出端与丝杠螺母副202连接，所述丝杠螺母副202中的位移螺母与滑块204固定连接。

具体的，本设备在工作时根据需要加工的斜孔角度由驱动机构403抬升夹具4至相应角度，在抬升时钻套407由于其内部重力滚珠4074的重力作用，在弧形套406内发生相对转动，保持竖直状态，所述连接臂4082与维稳块4084的连接处位于维稳块4084中心线的上方，使得维稳块4084在夹具4被抬起后，在自身重力作用下与连接臂4082发生相对回转，同样保持竖直，在其运动状态稳定后所述推送装置40833推动限位块40832进入锥形孔40835内进行限位，使得维稳块4084保持稳定，在钻孔时不发生偏移，在限位完成后，测距传感装置40846启动，测量钻套407两侧的维稳块4084距离稳固壁4073的距离，距离不同时通过横移块4081调整至相同距离，其中，测距传感装置40846应设置在维稳块4084侧壁靠近上方位置，防止钻套407在旋转后，稳固壁4073与测距传感器40846发生竖直方向的相对位移，脱离测量范围。

在调整完毕后后，两侧横移块4081同步向内运动，完成维稳块4084对钻套407的夹持稳固，再通过夹具4在滑轨101上的调整，使得钻套407与钻头同轴心，最后有进给机构2驱动钻机3向下运动完成打孔。

另外，在维稳块4084内还设置有信号发生器40845和接收器40847，在钻套407或维稳块4084未在竖直平面内时，在夹持过程中，浮块40843受到斜向的力，使其在被压进维稳块4084时发生偏移，遮挡接收器40847接收信号，发出报警，防止设备损坏。

以上所述的仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械零件生产中的斜孔加工设备，包括机架(1)、进给机构(2)、钻机(3)和夹具(4)，其中，所述进给机构(2)固定安装在机架(1)上，其与钻机(3)固定连接，带动钻机(3)在竖直方向运动，所述机架(1)上设置有滑轨(101)，所述夹具(4)可滑动的设置在所述滑轨(101)上，其特征在于：

所述夹具(4)一侧在安装在其底部的驱动机构(403)的作用下能够抬起，使夹持在其内部的工件(5)与水平面形成一定角度，抬起后所述钻机(3)在工件(5)上钻取的孔为斜孔；

所述夹具(4)上表面通过钻头的位置处设置有钻套(407)，所述钻套(407)能够为钻机(3)在钻孔时提供导向和稳定作用，所述钻套(407)能够自转以保证在夹具(4)抬起时，钻套(407)始终保持竖直状态。

2.根据权利要求1所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述夹具(4)包括底板(401)、支承架(402)、驱动机构(403)、外壳(404)、夹紧部(405)、弧形套(406)、钻套(407)和稳固组件(408)，所述底板(401)可滑动地设置在滑轨(101)上，其上表面左右两端分别固定安装有支承架(402)和驱动机构(403)；

所述外壳(404)下表面左侧可旋转地与支承架(402)连接，其旋转运动由与其下表面右侧连接的驱动机构(403)控制；

所述夹紧部(405)可滑动地设置在外壳(404)内部，在将工件(5)放入外壳(404)内后，由夹紧部(405)完成对工件(5)的夹紧工作，

所述弧形套(406)固定安装在外壳(404)上表面右侧开设的安装孔内，其内部可转动地设置有钻套(407)；

所述稳固组件(408)设置在钻套(407)进入外壳(404)内部部分的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述钻套(407)包括球形安装头(4071)、避位轴颈(4072)、稳固壁(4073)、和重力滚珠(4074)，所述钻套(407)内部设置有供钻头通过的通孔；

所述球形安装头(4071)外形呈球状，其顶部加工有一圆形平台，该平台外径大于所述钻套(407)的内孔直径；

所述弧形套(406)内孔为圆弧状，其直径与球形安装头(4071)外径的基本尺寸相等；

所述球形安装头(4071)下方设置有避位轴颈(4072)，防止钻套(407)在转动时侧壁与所述外壳(404)的侧壁碰触，导致斜孔的加工角度范围受限；

所述避位轴颈(4072)下方设置有稳固壁(4073)，所述稳固壁(4073)内部对称设置有重力滚珠(4074)，其能够在外壳(404)旋转时驱动钻套(407)旋转，保证钻套(407)始终竖直朝下。

4.根据权利要求2所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述稳固组件(408)包括横移块(4081)、连接臂(4082)、限位机构(4083)、维稳块(4084)和回转轴(4085)；

所述横移块(4081)以外壳(404)位于水平位置时，钻套(407)的中轴线为对称轴，对称地设置在外壳(404)内壁上，其能够在左右方向上滑动；

所述横移块(4081)底部对称设置有两个连接臂(4082)，所述连接臂(4082)通过回转轴(4085)连接；

所述回转轴(4085)上固定套设有维稳块(4084)，所述回转轴(4085)能够带动维稳块(4084)旋转；

所述连接臂(4082)在穿过回转轴(4085)的位置处设置有限位机构(4083)。

5.根据权利要求4所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述维稳块(4084)包括连接部(40841)、主体(40842)、浮块(40843)、弹簧(40844)、信号发生器(40845)、测距传感器(40846)和接收器(40847)，

所述连接部(40841)固定套设在回转轴(4085)上，其与所述主体(40842)固定相连，所述主体(40842)前后两侧设置有用于限制钻套(407)前后方向运动的侧翼(40848)。

6.根据权利要求5所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述弹簧(40844)固定安装在主体(40842)内部，其位于开设在主体右侧壁上的孔内，所述浮块(40843)与弹簧(40844)固定连接，其侧壁高于主体(40842)的右侧壁平面；

所述信号发生器(40845)安装在弹簧(40844)上方的主体(40842)内壁中，与其相对的弹簧(40844)下方的主体(40842)内壁中安装有接收器(40847)；

所述测距传感器(40846)安装在主体(40842)右侧壁的内壁中。

7.根据权利要求6所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述信号发生器(40845)始终竖直向下发射激光信号，由接收器(40847)接收，所述浮块(40843)在受力完全沉入主体(40842)内部时，其左端面与信号发生器(40845)发射的激光平齐，不发生遮挡，所述浮块(40843)所受外力非完全水平时，浮块(40843)发生偏移，遮挡接收器(40847)接收信号，装置报警；

所述测距传感器(40846)测量主体(40842)右侧壁与钻套(407)的距离，以调整横移块(4081)的位置。

8.根据权利要求4所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述限位机构(4083)包括轴套(40831)、限位块(40832)、推送装置(40833)和保护套(40834)，所述保护套(40834)固定安装在连接臂(4082)上，所述推送装置(40833)固定安装在保护套(40834)内，其输出端与限位块(40832)固定连接，所述轴套(40831)固定安装在连接臂(4082)上，其位于保护套(40834)的内部；

所述回转轴(4085)的端面可转动的设置在轴套(40831)内。

9.根据权利要求8所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述限位块(40832)的右端呈锥形，其锥度与开设在所述回转轴(4085)端面上的锥形孔(40835)的锥度相等；

所述轴套(40831)轴线位置开设有供限位块(40832)通过的通过孔(40836)；

所述锥形孔(40835)最大半径处的基本尺寸小于限位块(40832)锥形处的最大半径尺寸。

10.根据权利要求1所述的一种机械零件生产中的斜孔加工设备，其特征在于，所述进给机构(2)包括电机(201)、丝杠螺母副(202)、导轨(203)和滑块(204)，所述导轨(203)对称设置在机架(1)上，其上可滑动地套设有滑块(204)，所述钻机(3)与滑块(204)固定连接，所述电机(201)固定安装在机架(1)上，其输出端与丝杠螺母副(202)连接，所述丝杠螺母副(202)中的位移螺母与滑块(204)固定连接。

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