CN113210653B - 一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，且公开了一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，包括横向行程杆，横向行程杆一侧活动安装有纵向行程杆，纵向行程杆的一侧活动安装有行程装置，行程装置的顶部固定安装有动力仓，通过限位装置此时受到工件的阻碍无法继续运动，使得限位装置会沿图5中竖直向上的方向上移动，此时通过限位杆的轴线与触发块的轴线位于同一条中心线上。使得限位杆的顶部会与触发块的底部相接触，并通过触发块的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆的输入端相连接使得此时触发液压伸缩杆进行工作，从而限定行程装置的行程极限，提高了该装置自动化的程度，同时也避免了行程装置行程超限而导致故障的问题，提高了该装置运行的稳定性。

Description

一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法。

背景技术

在机械加工领域，比如汽水分离器的制造过程中需要进行大数量连续的钻孔作业，在这种钻孔作业中需要采用一种摇臂钻床的机床，这种机床的主体结构由内立柱、外立柱、摇臂和主轴箱四个部分构成，通过主轴箱来控制内立柱和外立柱，从而对摇臂的位置，当确定位置后，摇臂会带动钻孔机构进行钻孔作业，并且在摇臂的外侧会附加同步的喷水装置使其在钻孔的过程中能够时刻对钻孔位置进行喷水降温，这种类型的摇臂钻床操作方便、灵活，使用范围广，具有典型孔加工性能，特别适用于单间或者批量生产中带有多孔的大、中、小型零件的孔加工，是一般机械加工车间中较为常见的一种机床。

但是现有的摇臂钻床依然存在一定的局限性，由于该机床在进行钻孔中钻杆的转速较低，很难通过自身的转速来稳定性自身的姿态，并且在钻深孔时钻杆伸出量较大，使其钻杆易出现振动的问题，导致其钻孔进度下降，另外，同步的喷水降温的方式虽然结构简单，成本低廉，但是喷射处的水流只有很少的一部分进入到钻孔中，大部分都会被浪费掉而无法参与到降温中，对此，本申请文件提出一种摇臂钻床加工高精度管孔的方法，旨在解决上述所提出的问题。

发明内容

针对背景技术中提出的现有摇臂钻床在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，具备稳定钻杆姿态从而提高钻孔进度的优点，解决了传统设备钻杆易出现振动导致钻孔进度下降的问题。

本发明提供如下技术方案：一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，包括横向行程杆，所述横向行程杆的一侧活动安装有纵向行程杆，所述纵向行程杆的一侧活动安装有行程装置，所述行程装置的顶部固定安装有动力仓，所述行程装置顶部位于四个拐角的位置上固定安装有液压伸缩杆且液压伸缩杆的输出轴贯穿行程装置的顶部并延伸至行程装置的内部，所述液压伸缩杆输出轴的一端且位于行程装置内部的位置上固定安装有钻孔装置，所述行程装置外表面位于一侧的位置上固定安装有冷却池，所述冷却池的底部固定安装有导管且导管与冷却池的内部相连通，所述行程装置的底部活动套接有限位装置且限位装置与导管相连通。

优选的，所述行程装置包括行程腔体，所述行程腔体内腔顶部靠近两侧的位置上固定安装有触发块，所述行程腔体内腔两侧靠近上方的位置上固定安装有套板且套板与限位装置活动套接，所述行程腔体的底部开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部固定套接有约束套筒，所述约束套筒的内部活动套接有钻孔装置，所述行程腔体外表面的一侧设置有行程卡槽且行程腔体通过行程卡槽与纵向行程杆活动安装。

优选的，所述钻孔装置包括外壳，所述外壳的顶部固定安装有行程板且行程板的顶部与液压伸缩杆的输出轴相连接，所述外壳的内部靠近两端的位置上固定套接有轴承，所述轴承的内部固定套接有传动杆，所述外壳的顶部固定安装有动力机且动力机的输出轴与传动杆固定连接，所述传动杆的底部固定安装有钻杆，所述钻杆贯穿外壳的底部且穿过约束套筒并延伸至行程装置的外侧。

优选的，所述限位装置包括限位杆，所述限位杆的数量为两个，所述限位杆的外表面固定安装有限位片，所述限位片的底部且位于限位杆外侧的位置上套设有限位弹簧，所述限位弹簧的顶部与限位片固定连接且限位弹簧的底部与套板的顶部固定连接，所述限位杆的底部固定安装有连接杆，所述连接杆的底部固定安装有冷却装置。

优选的，所述限位杆的轴线与触发块的轴线位于同一条中心线上。

优选的，所述冷却装置包括冷头，所述冷头顶部的中心位置上开设与约束孔，所述约束孔内壁靠近底部的位置上开设有冷却槽，所述冷头的外表面开设有导流孔且导流孔与冷却槽相连通，所述冷却槽的一端固定安装有连接管且连接管的一端与导管固定连接，所述约束孔的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片，所述保护片顶部的两侧开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部套设有固定螺栓，所述保护片通过固定螺栓固定安装在冷头的顶部。

优选的，所述冷头的轴线与约束套筒的轴线位于同一条中心线上。

优选的，所述保护片的材质为高硬度合金。

优选的，所述触发块的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆的输入端相连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过行程腔体内腔两侧靠近上方的位置上固定安装有套板且套板与限位装置活动套接，使得行程装置在沿着图3中竖直向下的方向上运行的过程中，冷却装置的底部会首先与工件相接触，此时冷却装置行程受到限制并且在行程装置继续运动的过程中限位弹簧会被拉升，限位弹簧自身的弹力会通过限位杆和连接杆作用下冷却装置上，使得冷却装置与工件表面的作用力不断增强使得冷却装置自身的振动幅度减小，由于冷头的轴线与约束套筒的轴线位于同一条中心线上，使得此时工作人员可通过冷却装置底部与工件的接触位置从而了解到钻杆即钻孔的位置，避免出现钻杆定位错误导致钻孔位置出现偏差并在工件上留下钻孔痕迹而导致工件报废的问题，提高了该装置钻孔作业中的准确度，并且在行程装置随后的行程中，由于限位装置此时受到工件的阻碍无法继续运动，使得限位装置会沿图5中竖直向上的方向上移动，此时通过限位杆的轴线与触发块的轴线位于同一条中心线上，使得限位杆的顶部会与触发块的底部相接触，并通过触发块的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆的输入端相连接使得此时触发液压伸缩杆进行工作，从而限定行程装置的行程极限，提高了该装置自动化的程度，同时也避免了行程装置行程超限而导致故障的问题，提高了该装置运行的稳定性。

2、本发明通过行程板的顶部与液压伸缩杆的输出轴相连接，使液压伸缩杆的输出轴会推动钻孔装置的整体沿图3中竖直向下的方向上移动，此时动力机会带动传动杆及钻杆进行旋转，并且在钻杆运动的过程中，会首先与限位装置相接触，由于约束孔的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片，使得钻杆在与限位装置接触的过程中钻杆的低端会在保护片的引导下进入到约束孔中，从而达到对钻杆底部的位置限制，此时约束套筒会对钻杆伸出部分的顶部进行位置限制，从而达到对钻杆两端进行定位，此时钻杆的旋转完全被限制在约束套筒和冷头的轴线上，消除的震动的影响，避免了钻杆在旋转的过程中出现振动而出现钻孔位置出现偏差导致精度下降的问题，提高了该装置工作的精确度，此外，通过保护片的材质为高硬度合金，避免了钻杆在旋转的过程中与限位装置的主体结构相接触导致限位装置受到损坏，并且在长时间的使用后保护片可单独进行替换，也降低了该装置的使用维护成本。

3、本发明通过冷头的外表面开设有导流孔且导流孔与冷却槽相连通，冷却槽的一端固定安装有连接管且连接管的一端与导管固定连接，同时通过冷却池的底部固定安装有导管且导管与冷却池的内部相连通，使得冷却池内部的冷却水能够通过重力的作用直接流入限位装置中，并且穿过导流孔和连接管进入到冷却槽的内部，由于钻孔的过程中冷却槽的内部套接有钻杆，使得冷却槽内部的冷却水可直接与钻杆接触，并且通过钻杆外表面的切削槽内，进而对处在钻孔内部的钻杆部分进行降温，相较于传统的高压喷射式降温方式，这种降温方式不需要外部加压仅通过自身重力作用即可完成真个降温过程，同时，冷却水可直接与钻杆相接触并进入到钻孔的内部，提高了冷却水的利用率，不会造成大量的冷却水无法与钻杆接触就被排掉，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明结构正面示意图；

图2为本发明结构背面示意图；

图3为本发明结构剖面示意图；

图4为本发明结构行程装置示意图；

图5为本发明结构行程装置剖面示意图；

图6为本发明结构限位装置示意图；

图7为本发明结构冷却装置主视剖面示意图；

图8为本发明结构冷却装置右视剖面示意图。

图中：1、横向行程杆；2、纵向行程杆；3、行程装置；31、行程腔体；32、触发块；33、套板；34、约束套筒；35、行程卡槽；4、动力仓；5、液压伸缩杆；6、钻孔装置；61、外壳；62、行程板；63、轴承；64、传动杆；65、动力机；66、钻杆；7、冷却池；8、导管；9、限位装置；91、限位杆；92、限位片；93、限位弹簧；94、连接杆；95、冷却装置；951、冷头；952、约束孔；953、冷却槽；954、导流孔；955、连接管；956、保护片；957、固定螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-8，一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，包括横向行程杆1，横向行程杆1的一侧活动安装有纵向行程杆2，纵向行程杆2的一侧活动安装有行程装置3，行程装置3包括行程腔体31，行程腔体31内腔顶部靠近两侧的位置上固定安装有触发块32，行程腔体31内腔两侧靠近上方的位置上固定安装有套板33且套板33与限位装置9活动套接，行程腔体31的底部开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部固定套接有约束套筒34，约束套筒34的内部活动套接有钻孔装置6，钻孔装置6包括外壳61，外壳61的顶部固定安装有行程板62且行程板62的顶部与液压伸缩杆5的输出轴相连接，外壳61的内部靠近两端的位置上固定套接有轴承63，轴承63的内部固定套接有传动杆64，外壳61的顶部固定安装有动力机65且动力机65的输出轴与传动杆64固定连接，传动杆64的底部固定安装有钻杆66，钻杆66贯穿外壳61的底部且穿过约束套筒34并延伸至行程装置3的外侧，行程腔体31外表面的一侧设置有行程卡槽35且行程腔体31通过行程卡槽35与纵向行程杆2活动安装，行程装置3的顶部固定安装有动力仓4，行程装置3顶部位于四个拐角的位置上固定安装有液压伸缩杆5且液压伸缩杆5的输出轴贯穿行程装置3的顶部并延伸至行程装置3的内部，触发块32的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆5的输入端相连接，液压伸缩杆5输出轴的一端且位于行程装置3内部的位置上固定安装有钻孔装置6，行程装置3外表面位于一侧的位置上固定安装有冷却池7，冷却池7的底部固定安装有导管8且导管8与冷却池7的内部相连通，行程装置3的底部活动套接有限位装置9且限位装置9与导管8相连通，限位装置9包括限位杆91，限位杆91的数量为两个，限位杆91的外表面固定安装有限位片92，限位杆91的轴线与触发块32的轴线位于同一条中心线上，限位片92的底部且位于限位杆91外侧的位置上套设有限位弹簧93，限位弹簧93的顶部与限位片92固定连接且限位弹簧93的底部与套板33的顶部固定连接，限位杆91的底部固定安装有连接杆94，连接杆94的底部固定安装有冷却装置95，冷却装置95包括冷头951，冷头951顶部的中心位置上开设与约束孔952，约束孔952内壁靠近底部的位置上开设有冷却槽953，冷头951的外表面开设有导流孔954且导流孔954与冷却槽953相连通，冷却槽953的一端固定安装有连接管955且连接管955的一端与导管8固定连接，约束孔952的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片956，保护片956的材质为高硬度合金，保护片956顶部的两侧开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部套设有固定螺栓957，保护片956通过固定螺栓957固定安装在冷头951的顶部，冷头951的轴线与约束套筒34的轴线位于同一条中心线上。

其中，通过行程腔体31内腔两侧靠近上方的位置上固定安装有套板33且套板33与限位装置9活动套接，使得行程装置3在沿着图3中竖直向下的方向上运行的过程中，冷却装置95的底部会首先与工件相接触，此时冷却装置95行程受到限制并且在行程装置3继续运动的过程中限位弹簧93会被拉升，限位弹簧93自身的弹力会通过限位杆91和连接杆94作用下冷却装置95上，使得冷却装置95与工件表面的作用力不断增强使得冷却装置95自身的振动幅度减小，由于冷头951的轴线与约束套筒34的轴线位于同一条中心线上，使得此时工作人员可通过冷却装置95底部与工件的接触位置从而了解到钻杆66即钻孔的位置，避免出现钻杆66定位错误导致钻孔位置出现偏差并在工件上留下钻孔痕迹而导致工件报废的问题，提高了该装置钻孔作业中的准确度，并且在行程装置3随后的行程中，由于限位装置9此时受到工件的阻碍无法继续运动，使得限位装置9会沿图5中竖直向上的方向上移动，此时通过限位杆91的轴线与触发块32的轴线位于同一条中心线上，使得限位杆91的顶部会与触发块32的底部相接触，并通过触发块32的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆5的输入端相连接使得此时触发液压伸缩杆5进行工作，从而限定行程装置3的行程极限，提高了该装置自动化的程度，同时也避免了行程装置3行程超限而导致故障的问题，提高了该装置运行的稳定性。

其中，通过行程板62的顶部与液压伸缩杆5的输出轴相连接，使液压伸缩杆5的输出轴会推动钻孔装置6的整体沿图3中竖直向下的方向上移动，此时动力机65会带动传动杆64及钻杆66进行旋转，并且在钻杆66运动的过程中，会首先与限位装置9相接触，由于约束孔952的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片956，使得钻杆66在与限位装置9接触的过程中钻杆66的低端会在保护片956的引导下进入到约束孔952中，从而达到对钻杆66底部的位置限制，此时约束套筒34会对钻杆66伸出部分的顶部进行位置限制，从而达到对钻杆66两端进行定位，此时钻杆66的旋转完全被限制在约束套筒34和冷头951的轴线上，消除的震动的影响，避免了钻杆66在旋转的过程中出现振动而出现钻孔位置出现偏差导致精度下降的问题，提高了该装置工作的精确度，此外，通过保护片956的材质为高硬度合金，避免了钻杆66在旋转的过程中与限位装置9的主体结构相接触导致限位装置9受到损坏，并且在长时间的使用后保护片956可单独进行替换，也降低了该装置的使用维护成本。

其中，通过冷头951的外表面开设有导流孔954且导流孔954与冷却槽953相连通，冷却槽953的一端固定安装有连接管955且连接管955的一端与导管8固定连接，同时通过冷却池7的底部固定安装有导管8且导管8与冷却池7的内部相连通，使得冷却池7内部的冷却水能够通过重力的作用直接流入限位装置9中，并且穿过导流孔954和连接管955进入到冷却槽953的内部，由于钻孔的过程中冷却槽953的内部套接有钻杆66，使得冷却槽953内部的冷却水可直接与钻杆66接触，并且通过钻杆66外表面的切削槽内，进而对处在钻孔内部的钻杆66部分进行降温，相较于传统的高压喷射式降温方式，这种降温方式不需要外部加压仅通过自身重力作用即可完成真个降温过程，同时，冷却水可直接与钻杆66相接触并进入到钻孔的内部，提高了冷却水的利用率，不会造成大量的冷却水无法与钻杆66接触就被排掉，降低了生产成本。

本发明的使用方法如下：

使用过程中，行程装置3在沿着图3中竖直向下的方向上运行的过程中，冷却装置95的底部会首先与工件相接触，此时冷却装置95行程受到限制并且在行程装置3继续运动的过程中限位弹簧93会被拉升，限位弹簧93自身的弹力会通过限位杆91和连接杆94作用下冷却装置95上，使得冷却装置95与工件表面的作用力不断增强使得冷却装置95自身的振动幅度减小，由于冷头951的轴线与约束套筒34的轴线位于同一条中心线上，使得此时工作人员可通过冷却装置95底部与工件的接触位置从而了解到钻杆66即钻孔的位置，并且在行程装置3随后的行程中，由于限位装置9此时受到工件的阻碍无法继续运动，使得限位装置9会沿图5中竖直向上的方向上移动，此时通过限位杆91的轴线与触发块32的轴线位于同一条中心线上，使得限位杆91的顶部会与触发块32的底部相接触，从而限定行程装置3的行程极限。

液压伸缩杆5的输出轴会推动钻孔装置6的整体沿图3中竖直向下的方向上移动，此时动力机65会带动传动杆64及钻杆66进行旋转，并且在钻杆66运动的过程中，会首先与限位装置9相接触，由于约束孔952的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片956，使得钻杆66在与限位装置9接触的过程中钻杆66的低端会在保护片956的引导下进入到约束孔952中，从而达到对钻杆66底部的位置限制，此时约束套筒34会对钻杆66伸出部分的顶部进行位置限制，从而达到对钻杆66两端进行定位，此时钻杆66的旋转完全被限制在约束套筒34和冷头951的轴线上，消除的震动的影响。

当进行冷却时，冷却池7内部的冷却水能够通过重力的作用直接流入限位装置9中，并且穿过导流孔954和连接管955进入到冷却槽953的内部，由于钻孔的过程中冷却槽953的内部套接有钻杆66，使得冷却槽953内部的冷却水可直接与钻杆66接触，进而对处在钻孔内部的钻杆66部分进行降温，相较于传统的高压喷射式降温方式，这种降温方式不需要外部加压仅通过自身重力作用即可完成真个降温过程，同时，冷却水可直接与钻杆66相接触并进入到钻孔的内部。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，包括横向行程杆（1），其特征在于：所述横向行程杆（1）的一侧活动安装有纵向行程杆（2），所述纵向行程杆（2）的一侧活动安装有行程装置（3），所述行程装置（3）的顶部固定安装有动力仓（4），所述行程装置（3）顶部位于四个拐角的位置上固定安装有液压伸缩杆（5）且液压伸缩杆（5）的输出轴贯穿行程装置（3）的顶部并延伸至行程装置（3）的内部，所述液压伸缩杆（5）输出轴的一端且位于行程装置（3）内部的位置上固定安装有钻孔装置（6），所述行程装置（3）外表面位于一侧的位置上固定安装有冷却池（7），所述冷却池（7）的底部固定安装有导管（8）且导管（8）与冷却池（7）的内部相连通，所述行程装置（3）的底部活动套接有限位装置（9）且限位装置（9）与导管（8）相连通，所述限位装置（9）包括限位杆（91），所述限位杆（91）的数量为两个，所述限位杆（91）的外表面固定安装有限位片（92），所述限位片（92）的底部且位于限位杆（91）外侧的位置上套设有限位弹簧（93），所述限位弹簧（93）的顶部与限位片（92）固定连接且限位弹簧（93）的底部与套板（33）的顶部固定连接，所述限位杆（91）的底部固定安装有连接杆（94），所述连接杆（94）的底部固定安装有冷却装置（95），所述限位杆（91）的轴线与触发块（32）的轴线位于同一条中心线上。

2.根据权利要求1所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述行程装置（3）包括行程腔体（31），所述行程腔体（31）内腔顶部靠近两侧的位置上固定安装有触发块（32），所述行程腔体（31）内腔两侧靠近上方的位置上固定安装有套板（33）且套板（33）与限位装置（9）活动套接，所述行程腔体（31）的底部开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部固定套接有约束套筒（34），所述约束套筒（34）的内部活动套接有钻孔装置（6），所述行程腔体（31）外表面的一侧设置有行程卡槽（35）且行程腔体（31）通过行程卡槽（35）与纵向行程杆（2）活动安装。

3.根据权利要求2所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述钻孔装置（6）包括外壳（61），所述外壳（61）的顶部固定安装有行程板（62）且行程板（62）的顶部与液压伸缩杆（5）的输出轴相连接，所述外壳（61）的内部靠近两端的位置上固定套接有轴承（63），所述轴承（63）的内部固定套接有传动杆（64），所述外壳（61）的顶部固定安装有动力机（65）且动力机（65）的输出轴与传动杆（64）固定连接，所述传动杆（64）的底部固定安装有钻杆（66），所述钻杆（66）贯穿外壳（61）的底部且穿过约束套筒（34）并延伸至行程装置（3）的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述冷却装置（95）包括冷头（951），所述冷头（951）顶部的中心位置上开设与约束孔（952），所述约束孔（952）内壁靠近底部的位置上开设有冷却槽（953），所述冷头（951）的外表面开设有导流孔（954）且导流孔（954）与冷却槽（953）相连通，所述冷却槽（953）的一端固定安装有连接管（955）且连接管（955）的一端与导管（8）固定连接，所述约束孔（952）的顶部设置为斜面且位于该斜面顶部的位置上固定安装有保护片（956），所述保护片（956）顶部的两侧开设有圆形通孔且该圆形通孔的内部套设有固定螺栓（957），所述保护片（956）通过固定螺栓（957）固定安装在冷头（951）的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述冷头（951）的轴线与约束套筒（34）的轴线位于同一条中心线上。

6.根据权利要求4所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述保护片（956）的材质为高硬度合金。

7.根据权利要求2所述的一种使用摇臂钻床加工高精度管孔的方法，其特征在于：所述触发块（32）的输出端通过信号连接的方式与液压伸缩杆（5）的输入端相连接。

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