CN113477967B - 一种卷吸式钻孔用数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷吸式钻孔用数控机床，属于数控机床领域，一种卷吸式钻孔用数控机床，通过气动硬罩的设置，在钻头钻孔前与工件接触，对工件进行定位，相较于现有技术，将限位和钻孔结合成一个步骤，降低操作的繁琐性，显著提高钻孔效率，同时在钻孔时，气动吸卷随内动筒进入到内陷拦筒内，使内部气体转移至气动展条内，使气动展条伸展将尼龙卷毛裸露，显著提高气动展条对碎屑的粘附力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条对碎屑的飞溅力产生缓冲，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，显著提高钻孔效果。

Description

一种卷吸式钻孔用数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床领域，更具体地说，涉及一种卷吸式钻孔用数控机床。

背景技术

机床（英文名称：machine tool）是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。

现有技术中在钻孔时，一般手动扶住工件，或者使用固定结构对工件限位，但是第一种方式，容易发生较大的误差，导致钻的孔偏移，第二种方式，在每次钻孔时需要重复固定-钻孔-解除固定的过程，操作较为繁琐，影响钻孔效率，并且钻孔时，容易发生碎屑飞溅，导致碎屑分布范围广，清理较难的情况。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种卷吸式钻孔用数控机床，它通过气动硬罩的设置，在钻头钻孔前与工件接触，对工件进行定位，相较于现有技术，将限位和钻孔结合成一个步骤，降低操作的繁琐性，显著提高钻孔效率，同时在钻孔时，气动吸卷随内动筒进入到内陷拦筒内，使内部气体转移至气动展条内，使气动展条伸展将尼龙卷毛裸露，显著提高气动展条对碎屑的粘附力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条对碎屑的飞溅力产生缓冲，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，显著提高钻孔效果。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种卷吸式钻孔用数控机床，包括工作台面，所述工作台面上开凿有通孔，所述工作台面上安装有控制箱，所述控制箱上安装有钻孔组件，所述钻孔组件下端中部安装有钻头，所述钻孔组件下端安装有气动硬罩，所述气动硬罩位于钻头外侧，所述气动硬罩包括与钻孔组件下端部连接的内陷拦筒以及固定连接在内陷拦筒端部与钻孔组件外端之间的定位软囊，所述内陷拦筒包括与钻孔组件连接的外定筒以及滑动套设在外定筒内侧的内动筒，所述定位软囊与外定筒下端部连接，所述定位软囊内填充有气体，所述内动筒上连接有多个均匀分布的气动吸卷，通过气动硬罩的设置，在钻头钻孔前与工件接触，对工件进行定位，相较于现有技术，将限位和钻孔结合成一个步骤，降低操作的繁琐性，显著提高钻孔效率，同时在钻孔时，气动吸卷随内动筒进入到内陷拦筒内，使内部气体转移至气动展条内，使气动展条伸展将尼龙卷毛裸露，显著提高气动展条对碎屑的粘附力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条对碎屑的飞溅力产生缓冲，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，显著提高钻孔效果。

进一步的，所述气体处于压缩状态，且压缩倍数为1.5-2倍，压缩倍数过大，在进行钻孔时定位软囊对内动筒的挤压力会较大，影响内动筒上移，压缩倍数过小，导致定位软囊整体的硬度较低，在钻孔时，其提前与待钻孔工件接触时，对保持工件稳定性的效果较差，影响钻孔的精准度。

进一步的，所述定位软囊为弹性密封材料制成，所述外定筒和内动筒均为硬质材料制成，使内陷拦筒在钻孔过程中形状稳定，不易发生形变，使其不易影响钻头下移钻孔。

进一步的，所述外定筒下端部高于钻头下端部，所述内动筒长度不超过外定筒长度，使内动筒能够完全缩进外定筒内，使气动吸卷对钻孔产生的碎屑的粘附效果更好，且定位软囊下端部超出内动筒下端部，使先与工件的接触面为定位软囊，受力时，其形变可包覆内动筒下表面，使内动筒与工件接触时不易造成工件的损伤。

进一步的，所述定位软囊与内动筒重合的部分内壁上固定连接有多个均匀分布的限位绳，所述限位绳为非弹性材料制成，在于工件接触时，定位软囊受力，使其在横向膨胀，此时限位绳可以拉动定位软囊，抑制其向内动筒处膨胀，有效减小膨胀的定位软囊与内动筒的接触面积，从而降低定位软囊对内陷拦筒上移顺畅性的影响。

进一步的，所述气动吸卷包括固定贯穿内动筒的气管、固定连接在气管朝向外一端的气控球以及固定连接在气管朝向内一端的气动展条，所述气控球、气管和气动展条相互连通，且三者内饱和充入有气体，所述气动展条为弹性卷曲状结构，所述气动展条朝向内的一面固定连接有多个均匀分布的尼龙卷毛，气动吸卷位于内陷拦筒外时，由于气动展条的卷曲状，使大部分气体集中在气控球内，当其进入到外定筒内时，气控球受到挤压，使气体进入气动展条内，使气动展条在气体挤压下伸展，此时尼龙卷毛裸露，可以显著提高气动展条对钻孔碎屑的附着力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条有效降低碎屑撞击到内陷拦筒时的作用力，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，相较于现有技术显著提高钻孔效果。

进一步的，所述气控球包括与气管固定连接的定型层以及固定连接在定型层端部的气动层。

进一步的，所述气动层为弹性材料制成，所述定型层为硬质结构，且外定筒内壁和内动筒外壁之间的距离大于气控球半径，随着气动吸卷随内动筒进入到外定筒内，气动层被挤压，使气体可以进入到气动展条内，使气动展条伸展膨胀。

进一步的，所述定型层和气动层的连接处固定连接有分隔层，所述分隔层与气动层围成的空间内填充有磁粉，所述分隔层为弹性密封材料制成，适用于铁磁性材料的钻孔，在气控球进入到外定筒内后，磁粉被挤压入定型层内，气体进入到气动展条内，此时，磁粉与内陷拦筒距离更近，与铁磁性碎屑之间的吸附性更强，有效降低铁磁性碎屑粘附在工件上导致对钻孔影响的情况发生。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过气动硬罩的设置，在钻头钻孔前与工件接触，对工件进行定位，相较于现有技术，将限位和钻孔结合成一个步骤，降低操作的繁琐性，显著提高钻孔效率，同时在钻孔时，气动吸卷随内动筒进入到内陷拦筒内，使内部气体转移至气动展条内，使气动展条伸展将尼龙卷毛裸露，显著提高气动展条对碎屑的粘附力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条对碎屑的飞溅力产生缓冲，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，显著提高钻孔效果。

(2)气体处于压缩状态，且压缩倍数为1.5-2倍，压缩倍数过大，在进行钻孔时定位软囊对内动筒的挤压力会较大，影响内动筒上移，压缩倍数过小，导致定位软囊整体的硬度较低，在钻孔时，其提前与待钻孔工件接触时，对保持工件稳定性的效果较差，影响钻孔的精准度。

(3)定位软囊为弹性密封材料制成，外定筒和内动筒均为硬质材料制成，使内陷拦筒在钻孔过程中形状稳定，不易发生形变，使其不易影响钻头下移钻孔。

(4)外定筒下端部高于钻头下端部，内动筒长度不超过外定筒长度，使内动筒能够完全缩进外定筒内，使气动吸卷对钻孔产生的碎屑的粘附效果更好，且定位软囊下端部超出内动筒下端部，使先与工件的接触面为定位软囊，受力时，其形变可包覆内动筒下表面，使内动筒与工件接触时不易造成工件的损伤。

(5)定位软囊与内动筒重合的部分内壁上固定连接有多个均匀分布的限位绳，限位绳为非弹性材料制成，在于工件接触时，定位软囊受力，使其在横向膨胀，此时限位绳可以拉动定位软囊，抑制其向内动筒处膨胀，有效减小膨胀的定位软囊与内动筒的接触面积，从而降低定位软囊对内陷拦筒上移顺畅性的影响。

(6)气动吸卷包括固定贯穿内动筒的气管、固定连接在气管朝向外一端的气控球以及固定连接在气管朝向内一端的气动展条，气控球、气管和气动展条相互连通，且三者内饱和充入有气体，气动展条为弹性卷曲状结构，气动展条朝向内的一面固定连接有多个均匀分布的尼龙卷毛，气动吸卷位于内陷拦筒外时，由于气动展条的卷曲状，使大部分气体集中在气控球内，当其进入到外定筒内时，气控球受到挤压，使气体进入气动展条内，使气动展条在气体挤压下伸展，此时尼龙卷毛裸露，可以显著提高气动展条对钻孔碎屑的附着力，一方面，内陷拦筒有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条有效降低碎屑撞击到内陷拦筒时的作用力，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头的钻孔造成影响，相较于现有技术显著提高钻孔效果。

(7)气控球包括与气管固定连接的定型层以及固定连接在定型层端部的气动层，气动层为弹性材料制成，定型层为硬质结构，且外定筒内壁和内动筒外壁之间的距离大于气控球半径，随着气动吸卷随内动筒进入到外定筒内，气动层被挤压，使气体可以进入到气动展条内，使气动展条伸展膨胀。

(8)定型层和气动层的连接处固定连接有分隔层，分隔层与气动层围成的空间内填充有磁粉，分隔层为弹性密封材料制成，适用于铁磁性材料的钻孔，在气控球进入到外定筒内后，磁粉被挤压入定型层内，气体进入到气动展条内，此时，磁粉与内陷拦筒距离更近，与铁磁性碎屑之间的吸附性更强，有效降低铁磁性碎屑粘附在工件上导致对钻孔影响的情况发生。

附图说明

图1为本发明的立体的结构示意图；

图2为本发明的气动硬罩部分的结构示意图；

图3为本发明的钻孔时气动硬罩部分的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明的内陷拦筒的结构示意图；

图6为图5中A处的结构示意图；

图7为本发明的气动吸卷的结构示意图；

图8为本发明的气动吸卷进入到内陷拦筒时的结构示意图；

图9为本发明的实施例2中气动吸卷的结构示意图；

图10为本发明的实施例2中气动吸卷进入到内陷拦筒时的结构示意图。

图中标号说明：

1工作台面、2通孔、3钻孔组件、4钻头、5定位软囊、6内陷拦筒、61外定筒、62内动筒、7限位绳、8气控球、81定型层、82气动层、9气动展条、10气管、11尼龙卷毛、12分隔层。

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，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1，一种卷吸式钻孔用数控机床，包括工作台面1，工作台面1上开凿有通孔2，工作台面1上安装有控制箱，控制箱上安装有钻孔组件3，钻孔组件3下端中部安装有钻头4。

请参阅图2，钻孔组件3下端安装有气动硬罩，气动硬罩位于钻头4外侧，气动硬罩包括与钻孔组件3下端部连接的内陷拦筒6以及固定连接在内陷拦筒6端部与钻孔组件3外端之间的定位软囊5，定位软囊5为弹性密封材料制成，外定筒61和内动筒62均为硬质材料制成，使内陷拦筒6在钻孔过程中形状稳定，不易发生形变，使其不易影响钻头4下移钻孔，定位软囊5与内动筒62重合的部分内壁上固定连接有多个均匀分布的限位绳7，限位绳7为非弹性材料制成，请参阅图3，在于工件接触时，定位软囊5受力，使其在横向膨胀，此时限位绳7可以拉动定位软囊5，抑制其向内动筒62处膨胀，有效减小膨胀的定位软囊5与内动筒62的接触面积，从而降低定位软囊5对内陷拦筒6上移顺畅性的影响。

请参阅图5，内陷拦筒6包括与钻孔组件3连接的外定筒61以及滑动套设在外定筒61内侧的内动筒62，定位软囊5与外定筒61下端部连接，定位软囊5内填充有气体，气体处于压缩状态，且压缩倍数为1.5-2倍，压缩倍数过大，在进行钻孔时定位软囊5对内动筒62的挤压力会较大，影响内动筒62上移，压缩倍数过小，导致定位软囊5整体的硬度较低，在钻孔时，其提前与待钻孔工件接触时，对保持工件稳定性的效果较差，影响钻孔的精准度，外定筒61下端部高于钻头4下端部，内动筒62长度不超过外定筒61长度，使内动筒62能够完全缩进外定筒61内，使气动吸卷对钻孔产生的碎屑的粘附效果更好，且定位软囊5下端部超出内动筒62下端部，请参阅图4，使先与工件的接触面为定位软囊5，受力时，其形变可包覆内动筒62下表面，使内动筒62与工件接触时不易造成工件的损伤。

请参阅图6，内动筒62上连接有多个均匀分布的气动吸卷，气动吸卷包括固定贯穿内动筒62的气管10、固定连接在气管10朝向外一端的气控球8以及固定连接在气管10朝向内一端的气动展条9，气控球8、气管10和气动展条9相互连通，且三者内饱和充入有气体，定位软囊5内的气体以及此处的气体不做具体要求，为常见的无毒气体即可，可以为空气，也可以为惰性气体，气控球8包括与气管10固定连接的定型层81以及固定连接在定型层81端部的气动层82，气动层82为弹性材料制成，定型层81为硬质结构，且外定筒61内壁和内动筒62外壁之间的距离大于气控球8半径，随着气动吸卷随内动筒62进入到外定筒61内，气动层82被挤压，使气体可以进入到气动展条9内，使气动展条9伸展膨胀，气动展条9为弹性卷曲状结构，气动展条9朝向内的一面固定连接有多个均匀分布的尼龙卷毛11，请参阅图7，气动吸卷位于内陷拦筒6外时，由于气动展条9的卷曲状，使大部分气体集中在气控球8内，请参阅图8，当其进入到外定筒61内时，气控球8受到挤压，使气体进入气动展条9内，使气动展条9在气体挤压下伸展，此时尼龙卷毛11裸露，可以显著提高气动展条9对钻孔碎屑的附着力，一方面，内陷拦筒6有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条9有效降低碎屑撞击到内陷拦筒6时的作用力，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头4的钻孔造成影响，相较于现有技术显著提高钻孔效果。

实施例2：

请参阅图9-10，定型层81和气动层82的连接处固定连接有分隔层12，分隔层12与气动层82围成的空间内填充有磁粉，分隔层12为弹性密封材料制成，适用于铁磁性材料的钻孔，在气控球8进入到外定筒61内后，磁粉被挤压入定型层81内，气体进入到气动展条9内，此时，磁粉与内陷拦筒6距离更近，与铁磁性碎屑之间的吸附性更强，有效降低铁磁性碎屑粘附在工件上导致对钻孔影响的情况发生。

本实施例与实施例1的区别为气控球8的内部设置，其余部分与实施例1保持一致。

通过气动硬罩的设置，在钻头4钻孔前与工件接触，对工件进行定位，相较于现有技术，将限位和钻孔结合成一个步骤，降低操作的繁琐性，显著提高钻孔效率，同时在钻孔时，气动吸卷随内动筒62进入到内陷拦筒6内，使内部气体转移至气动展条9内，使气动展条9伸展将尼龙卷毛11裸露，显著提高气动展条9对碎屑的粘附力，一方面，内陷拦筒6有效拦截碎屑向外飞溅，进而显著降低碎屑的分布范围，降低清理难度，另一方面，气动展条9对碎屑的飞溅力产生缓冲，并且可以粘附部分碎屑，有效降低碎屑反弹对钻头4的钻孔造成影响，显著提高钻孔效果。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种卷吸式钻孔用数控机床，包括工作台面（1），所述工作台面（1）上开凿有通孔（2），所述工作台面（1）上安装有控制箱，所述控制箱上安装有钻孔组件（3），所述钻孔组件（3）下端中部安装有钻头（4），其特征在于：所述钻孔组件（3）下端安装有气动硬罩，所述气动硬罩位于钻头（4）外侧，所述气动硬罩包括与钻孔组件（3）下端部连接的内陷拦筒（6）以及固定连接在内陷拦筒（6）端部与钻孔组件（3）外端之间的定位软囊（5），所述内陷拦筒（6）包括与钻孔组件（3）连接的外定筒（61）以及滑动套设在外定筒（61）内侧的内动筒（62），所述定位软囊（5）与外定筒（61）下端部连接，所述定位软囊（5）内填充有气体，所述内动筒（62）上连接有多个均匀分布的气动吸卷。

2.根据权利要求1所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述气体处于压缩状态，且压缩倍数为1.5-2倍。

3.根据权利要求1所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述定位软囊（5）为弹性密封材料制成，所述外定筒（61）和内动筒（62）均为硬质材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述外定筒（61）下端部高于钻头（4）下端部，所述内动筒（62）长度不超过外定筒（61）长度，且定位软囊（5）下端部超出内动筒（62）下端部。

5.根据权利要求1所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述定位软囊（5）与内动筒（62）重合的部分内壁上固定连接有多个均匀分布的限位绳（7），所述限位绳（7）为非弹性材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述气动吸卷包括固定贯穿内动筒（62）的气管（10）、固定连接在气管（10）朝向外一端的气控球（8）以及固定连接在气管（10）朝向内一端的气动展条（9），所述气控球（8）、气管（10）和气动展条（9）相互连通，且三者内饱和充入有气体。

7.根据权利要求6所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述气控球（8）包括与气管（10）固定连接的定型层（81）以及固定连接在定型层（81）端部的气动层（82）。

8.根据权利要求7所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述气动层（82）为弹性材料制成，所述定型层（81）为硬质结构，且外定筒（61）内壁和内动筒（62）外壁之间的距离大于气控球（8）半径。

9.根据权利要求7所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述气动展条（9）为弹性卷曲状结构，所述气动展条（9）朝向内的一面固定连接有多个均匀分布的尼龙卷毛（11）。

10.根据权利要求9所述的一种卷吸式钻孔用数控机床，其特征在于：所述定型层（81）和气动层（82）的连接处固定连接有分隔层（12），所述分隔层（12）与气动层（82）围成的空间内填充有磁粉，所述分隔层（12）为弹性密封材料制成。

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