CN113427052A - 一种数控的超声波钻孔机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超声波数控机床技术领域，尤其涉及一种数控的超声波钻孔机床，包括机座，所述机座的顶壁分别焊接固定有固定板、电动伸缩杆与放置槽、所述固定板的侧壁开设有凹槽，所述凹槽的内壁滑动连接有滑动板，所述电动伸缩杆的自由端与滑动板的底壁焊接固定，所述滑动板的远离固定板的一侧焊接固定有电机箱，所述电机箱内设置有第一电机，所述机座内分别开设有齿轮腔与电机腔。优点在于：本发明通过设置感应弹簧、电流变液与第二扇叶等结构，感应弹簧通过接触导电片使得电流变液变为固态通过第一电机的输出轴带动第二扇叶进行转动，从而对第一电机进行散热，避免由于第一电机自身过热导致装置的损坏，增加了装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及超声波数控机床技术领域，尤其涉及一种数控的超声波钻孔机床。
背景技术
超声波加工系统中，变幅杆和工具装配在一起，通过设计调整变幅杆的形状、尺寸以达到机械谐振的目的；但这种方法计算复杂且不能自动调整输出频率，在装配过程中也会出现装配误差、工具磨损、换能器产热等影响加工的问题，目前并且传统的钻孔装置由于重量体积大、能耗高、钻头压力大,存在常规机械失效形式，已远不能满足硬脆材料如陶瓷、碳纤维等复合材料的加工，因而超声钻孔设备具有结构简单、体积小、重量轻、能耗低、轴向力小等优点被广泛应用。
但是在超声波钻孔加工中，由于钻杆在钻孔过程中工件会持续地受到振动，导致工件的夹持效果变差，影响了加工稳定性，进而使加工精度变差，并且该过程中电机会产生大量的热量，如不及时散热，在超声振动系统中会集聚大量的热，严重影响超声振动系统中各部分组件的使用寿命和加工精度。
基于以上原因，本发明设计了一种数控的超声波钻孔机床。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中工件的夹持效果不稳定的问题，而提出的一种数控的超声波钻孔机床。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种数控的超声波钻孔机床，包括机座，所述机座的顶壁分别焊接固定有固定板、电动伸缩杆与放置槽、所述固定板的侧壁开设有凹槽，所述凹槽的内壁滑动连接有滑动板，所述电动伸缩杆的自由端与滑动板的底壁焊接固定，所述滑动板的远离固定板的一侧焊接固定有电机箱，所述电机箱内设置有第一电机，所述机座内分别开设有齿轮腔与电机腔，所述放置槽的槽壁内圆周等间距开设有三个空腔，所述电机腔内固定设置有第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿电机腔的顶壁并向齿轮腔内伸出焊接固定有第一锥齿轮，所述齿轮腔内设置有夹紧装置，所述第一电机内连接有降温装置。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述夹紧装置包括有三个圆周等间距设置有从动轴，三个所述从动轴均与齿轮腔的内壁转动连接并且均焊接固定有第一同步轮与第二锥齿轮，三个所述第二锥齿轮均与第一锥齿轮啮合连接，三个所述空腔内壁均转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆上均焊接固定有第二同步轮，各所述第一同步轮均与其相对应的第二同步轮共同套设有同步带，三个所述螺纹杆内均螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块相互靠近的一侧均焊接固定有夹持箱。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述螺纹块上开设有螺纹槽，所述螺纹杆通过螺纹槽与螺纹块螺纹连接，所述螺纹杆的端部均焊接固定有扇轴，所述扇轴贯穿螺纹槽与夹持箱的侧壁并向夹持箱内部伸出，所述夹持箱内壁焊接固定有支撑板，所述支撑板内转动连接有扇套，所述扇套的外壁处焊接固定有第一扇叶，所述扇套与扇轴所在的位置相对应，所述扇套上开设有键槽，所述扇轴上焊接固定有与键槽相匹配的键体，所述键体与键槽滑动连接。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述降温装置包括有感应弹簧，所述感应弹簧焊接固定在电机箱的内底壁，所述电机箱的内底壁转动连接有转动箱，所述第一电机的输出轴贯穿转动箱与电机箱的底壁并焊接固定有钻孔杆，所述转动箱的侧壁焊接固定有第二扇叶，所述感应弹簧的顶壁焊接固定有挡板，所述挡板呈环形结构并且与电机箱的内壁滑动连接，所述电机箱的侧壁开设有通孔，所述通孔内贯穿固定设置有过滤网，所述电机箱的内壁固定设置有导电片，所述导电片位于挡板的下方。
在上述数控的超声波钻孔机床中所述转动箱内充斥电流变液，所述导电片与电流变液电性连接，所述挡板的底部采用金属导电材料制作而成。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述机座与放置槽的槽壁共同开设有与同步带相匹配的带槽，所述螺纹块上开设有螺纹槽，所述螺纹杆通过螺纹槽与螺纹块螺纹连接，所述夹持箱呈弧形结构，所述夹持箱相互靠近的一侧采用弹性材料制作而成。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述第一锥齿轮的尺寸大于三个所述第二锥齿轮的尺寸，所述第一同步轮的尺寸等于第二同步轮的尺寸，所述钻孔杆的转动中心正对放置槽的槽心。
在上述数控的超声波钻孔机床中，所述通孔呈环形并且与挡板初始位置相对应，所述挡板的尺寸大于通孔的尺寸，所述感应弹簧采用记忆金属材料制作而成，所述夹持箱上开设有出气孔。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中，通过设置第一电机与第一锥齿轮等结构，使得将输出轴的转动速度传递给三个从动轴上，从而使得通过第一同步轮与第二同步轮的作用带动螺纹杆进行转动，通过三个螺纹杆的转动，使得螺纹块在螺纹杆转动的同时进行移动，从而带动三个夹持板相互靠拢对所需要加工的器件进行夹持，并且在这个过程中，由于三个螺纹杆的转动速度相同，因而夹持板的步进距离相同，因而可以使得器件在夹持完毕后中心与放置槽的槽心相对，避免在钻孔的过程中发生偏斜，从而使得钻孔杆可以更好的进行钻孔；
2、通过设置第一电机、第二电机等结构，使得该装置在进行钻孔处理时，通过启动第一电机对所需要钻孔的器件进行夹持，在对装置进行钻孔的过程中，使得通过外界的风使得对钻孔杆以及与器件接触表面进行降温处理，从而使得装置的钻孔效果更好，并且使得该装置的使用寿命增长；
3、通过设置扇轴与扇套等结构，使得在对器件进行夹持的过程中，通过扇轴上面键体的与扇套上面键槽的作用，使得螺纹杆在转动的同时，通过扇轴转动带动扇套转动，进而使得第一扇叶进行转动，对所夹持的器件进行初步的散热，便于进行接下来的工作；
4、通过设置感应弹簧与挡板等结构，当第一电机带动钻孔杆进行工作时，当电机箱内的温度上升到一定的程度时，此时感应弹簧受热而扭曲带动挡板下移，从而使得外界的空气可以经过通孔进入到电机箱内部，从而对第一电机进行散热；
5、当感应弹簧扭曲至带动挡板接触到导电片时，此时电流变液所在的电路接通，电流变液感受到电场将会由液态变为固态，因而使得第一电机的输出轴与转动箱通过电流变液使得运动状态变得同步，在输出轴转动时，转动箱转动，从而使得第二扇叶转动，从而加速对第一电机的降温，使得第一电机的使用寿命增加。
附图说明
图1为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床的结构图；
图2为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床的侧面剖视图；
图3为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床中A部分的放大示意图；
图4为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床中B部分的放大示意图；
图5为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床转动箱中的俯视图；
图6为本发明提出的一种数控的超声波钻孔机床转动箱中锥齿轮的啮合图。
图中：1、机座；2、固定板；3、凹槽；4、电动伸缩杆；5、滑动板；6、第一电机；7、放置槽；8、电机箱；9、过滤网；10、齿轮腔；11、空腔；12、电机腔；13、第二电机；14、输出轴；15、第一锥齿轮；16、第二锥齿轮；17、从动轴；18、第一同步轮；19、螺纹杆；20、第二同步轮；21、同步带；22、螺纹块；23、夹持箱；24、钻孔杆；25、支撑板；26、扇轴；27、扇套；28、第一扇叶；29、转动箱；30、第二扇叶；31、通孔；32、感应弹簧；33、挡板；34、导电片。
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。
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"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-6，一种数控的超声波钻孔机床，包括机座1，机座1的顶壁分别焊接固定有固定板2、电动伸缩杆4与放置槽7、固定板2的侧壁开设有凹槽3，凹槽3的内壁滑动连接有滑动板5，电动伸缩杆4的自由端与滑动板5的底壁焊接固定，滑动板5的远离固定板2的一侧焊接固定有电机箱8，电机箱8内设置有第一电机6，机座1内分别开设有齿轮腔10与电机腔12，放置槽7的槽壁内圆周等间距开设有三个空腔11，电机腔12内固定设置有第二电机13，第二电机13的输出轴14贯穿电机腔12的顶壁并向齿轮腔10内伸出焊接固定有第一锥齿轮15，齿轮腔10内设置有夹紧装置，第一电机6内连接有降温装置。
参照图5-6，夹紧装置包括有三个圆周等间距设置有从动轴17，三个从动轴17均与齿轮腔10的内壁转动连接并且均焊接固定有第一同步轮18与第二锥齿轮16，三个第二锥齿轮16均与第一锥齿轮15啮合连接，当第一锥齿轮15转动时，第二锥齿轮16将会在第一锥齿轮15的啮合作用下进行转动，从而将输出轴14上的速度传递给三个从动轴17，三个空腔11内均转动连接有螺纹杆19，螺纹杆19上均焊接固定有第二同步轮20，各第一同步轮18均与其相对应的第二同步轮20共同套设有同步带21，通过同步带21的作用，使得第一同步轮18在转动的同时带动第二同步轮20进行转动，从而使得带动螺纹杆19进行转动，三个螺纹杆19内均螺纹连接有螺纹块22，螺纹块22相互靠近的一侧均焊接固定有夹持箱23。
参照图3，螺纹块22上开设有螺纹槽，螺纹杆19通过螺纹槽与螺纹块22螺纹连接，螺纹杆19的端部均焊接固定有扇轴26，扇轴26贯穿螺纹槽与夹持箱23的侧壁并向夹持箱23内部伸出，夹持箱23内壁焊接固定有支撑板25，支撑板25内转动连接有扇套27，扇套27的外壁处焊接固定有第一扇叶28，扇套27与扇轴26所在的位置相对应，扇套27上开设有键槽，扇轴26上焊接固定有与键槽相匹配的键体，键体与键槽滑动连接。
参照图4，降温装置包括有感应弹簧32，感应弹簧32焊接固定在电机箱8的内底壁，电机箱8的内底壁转动连接有转动箱29，第一电机6的输出轴贯穿转动箱29与电机箱8的底壁并焊接固定有钻孔杆24，转动箱29的侧壁焊接固定有第二扇叶30，感应弹簧32的顶壁焊接固定有挡板33，挡板33呈环形结构并且与电机箱8的内壁滑动连接，电机箱8的侧壁开设有通孔31，通孔31内贯穿固定设置有过滤网9，电机箱8的内壁固定设置有导电片34，导电片34位于挡板33的下方。
参照图4，转动箱29内充斥电流变液，导电片34与电流变液电性连接，电流变液感受到电场将会由液态转变为固态，从而使转动箱29与第一电机的输出轴的运动变得同步，使得第二扇叶30进行转动，挡板33的底部采用金属导电材料制作而成，第一锥齿轮15的尺寸大于三个第二锥齿轮16的尺寸，第一同步轮18的尺寸等于第二同步轮20的尺寸，钻孔杆24的转动中心正对放置槽7的槽心，通孔31呈环形并且与挡板33初始位置相对应，挡板33的尺寸大于通孔31的尺寸，感应弹簧32采用记忆金属材料制作而成，记忆金属在温度较高的情况下会发生扭曲，进而使得整体高度变低，带动挡板33向下移动，夹持箱23上开设有出气孔。
本发明中，当需要对一个器件进行钻孔工作时，首先将该器件放置在放置槽7内，通过启动第二电机13，在输出轴14的带动作用下，第一锥齿轮15将会通过啮合三个第二锥齿轮16进行转动，从而使得三个从动轴17进行转动，在三个第一同步轮18转动的同时，通过同步带21与第二同步轮20的作用使得螺纹杆19进行转动，从而使得三个螺纹块22进行同步的移动，带动三个夹持箱23相互靠近对所需要夹持的器件进行夹持处理，在夹持过后，通过启动电动伸缩杆4与第一电机6，第一电机6带动钻孔杆24转动，电动伸缩杆4带动钻孔杆24向下移动从而对所需要钻孔的器件进行钻孔处理，并且在夹持的过程中，通过联动装置的作用带动第一扇叶28进行转动，从而对所夹持的器件进行初步的降温，使得器件可以更好的被钻孔。
当在钻孔的过程中，当第一电机6运动使得电机箱8内的温度上升至使得感应弹簧32发生扭曲时，此时挡板33下移，外界的空气经由通孔31流入电机箱8内，当挡板33接触到导电片34时，此时电流变液感受到电场而由液态变为固态，在第一电机6输出轴的带动下，通过转动箱29的转动，第二扇叶30进行转动，从而对第一电机6起到了较好的通风散热效果，使第一电机6的使用寿命增加。
尽管本文较多地使用了机座1、固定板2、凹槽3、电动伸缩杆4、滑动板5、第一电机6、放置槽7、电机箱8、过滤网9、齿轮腔10、空腔11、电机腔12、第二电机13、输出轴14、第一锥齿轮15、第二锥齿轮16、从动轴17、第一同步轮18、螺纹杆19、第二同步轮20、同步带21、螺纹块22、夹持箱23、钻孔杆24、支撑板25、扇轴26、扇套27、第一扇叶28、转动箱29、第二扇叶30、通孔31、感应弹簧32、挡板33、导电片34等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种数控的超声波钻孔机床附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (8)
1.一种数控的超声波钻孔机床，包括机座(1)，其特征在于，所述机座(1)的顶壁分别焊接固定有固定板(2)、电动伸缩杆(4)与放置槽(7)、所述固定板(2)的侧壁开设有凹槽(3)，所述凹槽(3)的内壁滑动连接有滑动板(5)，所述电动伸缩杆(4)的自由端与滑动板(5)的底壁焊接固定，所述滑动板(5)的远离固定板(2)的一侧焊接固定有电机箱(8)，所述电机箱(8)内设置有第一电机(6)，所述机座(1)内分别开设有齿轮腔(10)与电机腔(12)，所述放置槽(7)的槽壁内圆周等间距开设有三个空腔(11)，所述电机腔(12)内固定设置有第二电机(13)，所述第二电机(13)的输出轴(14)贯穿电机腔(12)的顶壁并向齿轮腔(10)内伸出焊接固定有第一锥齿轮(15)，所述齿轮腔(10)内设置有夹紧装置，所述第一电机(6)内连接有降温装置。
2.根据权利要求1所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述夹紧装置包括有三个圆周等间距设置有从动轴(17)，三个所述从动轴(17)均与齿轮腔(10)的内壁转动连接并且均焊接固定有第一同步轮(18)与第二锥齿轮(16)，三个所述第二锥齿轮(16)均与第一锥齿轮(15)啮合连接，三个所述空腔(11)内壁均转动连接有螺纹杆(19)，所述螺纹杆(19)上均焊接固定有第二同步轮(20)，各所述第一同步轮(18)均与其相对应的第二同步轮(20)共同套设有同步带(21)，三个所述螺纹杆(19)内均螺纹连接有螺纹块(22)，所述螺纹块(22)相互靠近的一侧均焊接固定有夹持箱(23)。
3.根据权利要求2所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述螺纹块(22)上开设有螺纹槽，所述螺纹杆(19)通过螺纹槽与螺纹块(22)螺纹连接，所述螺纹杆(19)的端部均焊接固定有扇轴(26)，所述扇轴(26)贯穿螺纹槽与夹持箱(23)的侧壁并向夹持箱(23)内部伸出，所述夹持箱(23)内壁焊接固定有支撑板(25)，所述支撑板(25)内转动连接有扇套(27)，所述扇套(27)的外壁处焊接固定有第一扇叶(28)，所述扇套(27)与扇轴(26)所在的位置相对应，所述扇套(27)上开设有键槽，所述扇轴(26)上焊接固定有与键槽相匹配的键体，所述键体与键槽滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述降温装置包括有感应弹簧(32)，所述感应弹簧(32)焊接固定在电机箱(8)的内底壁，所述电机箱(8)的内底壁转动连接有转动箱(29)，所述第一电机(6)的输出轴贯穿转动箱(29)与电机箱(8)的底壁并焊接固定有钻孔杆(24)，所述转动箱(29)的侧壁焊接固定有第二扇叶(30)，所述感应弹簧(32)的顶壁焊接固定有挡板(33)，所述挡板(33)呈环形结构并且与电机箱(8)的内壁滑动连接，所述电机箱(8)的侧壁开设有通孔(31)，所述通孔(31)内贯穿固定设置有过滤网(9)，所述电机箱(8)的内壁固定设置有导电片(34)，所述导电片(34)位于挡板(33)的下方。
5.根据权利要求4所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述转动箱(29)内充斥电流变液，所述导电片(34)与电流变液电性连接，所述挡板(33)的底部采用金属导电材料制作而成。
6.根据权利要求2所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述机座(1)与放置槽(7)的槽壁共同开设有与同步带(21)相匹配的带槽，所述螺纹块(22)上开设有螺纹槽，所述螺纹杆(19)通过螺纹槽与螺纹块(22)螺纹连接，所述夹持箱(23)呈弧形结构，所述夹持箱(23)相互靠近的一侧采用弹性材料制作而成。
7.根据权利要求4所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述第一锥齿轮(15)的尺寸大于三个所述第二锥齿轮(16)的尺寸，所述第一同步轮(18)的尺寸等于第二同步轮(20)的尺寸，所述钻孔杆(24)的转动中心正对放置槽(7)的槽心。
8.根据权利要求4所述的一种数控的超声波钻孔机床，其特征在于，所述通孔(31)呈环形并且与挡板(33)初始位置相对应，所述挡板(33)的尺寸大于通孔(31)的尺寸，所述感应弹簧(32)采用记忆金属材料制作而成，所述夹持箱(23)上开设有出气孔。
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