CN114083025B - 在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，涉及机械加工钻孔技术领域。本发明包括底座，底座顶部转动连接有底板，底板顶部固定有角度调节机构，底座一侧安装有与底板相配合的限位组件，角度调节机构顶端固定连接有钻模机架，底座上方设有钻孔组件，底座顶部滑动连接有驱动钻孔组件上下移动的升降机构，钻孔组件安装于升降机构朝向钻模机架一侧。本发明通过调节模板与扇形夹板的间距，便于为长钻钻孔提供导向限位，从而避免上、下孔不同轴及孔径尺寸偏差和钻头伸太长易造成折断的情况发生，提高了工件质量。

Description

在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装

技术领域

本发明属于机械加工钻孔技术领域，特别是涉及在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装。

背景技术

钻模是机械加工中的孔加工常用的加工工装，在实施对工件的加工过程中，把工件固定在钻模工装中，进行定位、夹紧，在钻床进行孔加工，钻孔时钻头通过钻套的引导来给工件钻孔，保证孔位的精度。

但是，现有的钻模工装在对工件进行孔加工时，会存在因钻模工装夹持工件后，钻模工装的档距较大，而且加工的材料为不锈钢件，需要使用加长钻来钻孔，钻孔时会产生晃动，易造成上、下孔不同轴及孔径尺寸偏差现象，且因钻头伸太长易造成折断。因此，很难保证工件质量，造成工件报废损失。

发明内容

本发明的目的在于提供在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，以解决现有背景技术中提到的，关于现有的钻模工装在对工件进行孔加工时，会存在因钻模工装夹持工件后，钻模工装的档距较大，而且加工的材料为不锈钢件，需要使用加长钻来钻孔，钻孔时会产生晃动，易造成上、下孔不同轴及孔径尺寸偏差现象，且因钻头伸太长易造成折断的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，包括底座，所述底座顶部转动连接有底板，所述底板顶部固定有角度调节机构，所述底座一侧安装有与底板相配合的限位组件，所述角度调节机构顶端固定连接有钻模机架，所述底座上方设有钻孔组件，所述底座顶部滑动连接有驱动钻孔组件上下移动的升降机构，所述钻孔组件安装于升降机构朝向钻模机架一侧；

所述钻模机架包括两对称设置的扇形夹板，所述扇形夹板内侧面滑动连接有安装架，所述安装架与角度调节机构顶端固定连接，所述扇形夹板顶部固定有两间隔设置的固定块，所述固定块靠近安装架一侧固定有限位块，所述安装架靠近扇形夹板一侧开有与限位块滑动配合的限位槽，所述限位槽内转动连接有与限位块螺纹连接的第一螺杆，所述第一螺杆外圆面设有反向螺纹，所述第一螺杆一端贯穿限位槽且固定有转柄；

所述扇形夹板顶部沿扇形方向等距开有成品模孔，所述扇形夹板顶部固定有定位芯轴，所述定位芯轴呈三角形分布，所述定位芯轴外侧面套设有第一弹簧，所述第一弹簧一端与扇形夹板固定连接，所述定位芯轴外圆面设有螺纹，所述定位芯轴顶部螺纹连接有螺母，所述安装架上下两端均设有与相邻扇形夹板配合的模板，所述模板顶部开有与定位芯轴滑动配合的定位孔，所述模板顶部等距固定有贯穿模板且与成品模孔相配合的钻套。

进一步地，所述角度调节机构包括扇形支撑板，所述扇形支撑板固定在底板顶部，所述扇形支撑板一侧转动连接有转轴，所述转轴一端贯穿扇形支撑板，所述转轴位于扇形支撑板两侧端部均转动连接有L形支撑板，两所述L形支撑板顶端均与Y形支架固定连接，所述Y形支架顶部两端均与安装架固定连接，所述底板顶部固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴与转轴固定连接。

进一步地，所述L形支撑板关于扇形支撑板对称设置。

进一步地，所述扇形支撑板顶部开有凹槽，所述凹槽两侧面均开有弧形滑槽，所述Y形支架两侧均固定连接有与弧形滑槽滑动配合的第一滑块。

进一步地，所述底座顶部开有与底板相配合的旋转槽，所述底板顶部对称开有卡槽；

所述限位组件包括插块，所述插块一端固定有挡板，所述插块另一端延伸至旋转槽内且与卡槽卡接配合，所述插块外侧面套设有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与底板和挡板固定连接。

进一步地，所述升降机构包括与底座滑动连接的竖板，所述竖板朝向钻模机架一侧沿竖直方向开有第一限位槽道，所述第一限位槽道内转动连接有与钻孔组件螺纹配合的第二螺杆，所述第二螺杆外圆面固定套设有齿盘，所述竖板一侧转动连接有连接轴，所述连接轴一端延伸至第一限位槽道内且固定有与齿盘齿合配合的齿轮，所述连接轴另一端固定有转盘，所述转盘一表面沿圆周方向等距开有插孔，所述插孔内插接配合有插杆，所述竖板一侧开有与插杆插接配合的限位孔。

进一步地，所述钻孔组件包括与第一限位槽道内壁滑动配合的移动块，所述移动块与第二螺杆螺纹连接，所述移动块一侧面固定有电机支架，所述电机支架一侧面固定有钻孔电机，所述钻孔电机输出轴端固定连接有钻头架，所述钻头架内固定安装有钻头。

进一步地，所述竖板底部固定连接有第二滑块，所述底座顶部开有与第二滑块滑动配合的第二限位槽道，所述第二限位槽道内转动连接有与第二滑块螺纹配合的第三螺杆，所述底座一侧固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机输出轴延伸至第二限位槽道内且与第三螺杆固定连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过安装架、扇形夹板、固定块、限位块、限位槽、第一螺杆、转柄、成品模孔、定位芯轴、第一弹簧、螺母、模板、定位孔和钻套的配合使用，来调节模板与扇形夹板的间距，便于为长钻钻孔提供导向限位，从而有效避免上、下孔不同轴及孔径尺寸偏差和钻头伸太长易造成折断的情况发生，提高了工件质量。

2、本发明通过升降机构、钻孔组件、底板和限位组件的配合使用，转动底板，并配合限位组件固定底板的位置，从而便于调节工件的不同表面朝向钻孔组件，从而便于对工件的不同表面进行钻孔，提高了工作效率。

3、本发明通过设置角度调节机构，从而可以根据钻模机架上预设的成品模孔，调节相应位置的成品模孔对准钻孔组件进行钻孔，从而可用于同种零件的批量加工。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附其他的附图。

图1为本发明在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装的结构示意图；

图2为钻模机架的结构示意图；

图3为扇形夹板的结构示意图；

图4为图3另一视角的结构示意图；

图5为安装架的结构示意图；

图6为模板的结构示意图；

图7为底板和角度调节机构组合的结构示意图；

图8为底板、扇形支撑板和第一伺服电机组合的结构示意图；

图9为转轴、L形支撑板和Y形支架组合的结构示意图；

图10为底板、限位组件、第三螺杆和第二伺服电机组合的结构示意图；

图11为升降机构和钻孔组件组合的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座，101-旋转槽，102-第二限位槽道，2-底板，201-卡槽，3-角度调节机构，4-限位组件，401-插块，402-挡板，403-第二弹簧，5-钻模机架，6-钻孔组件，601-移动块，602-电机支架，603-钻孔电机，604-钻头架，7-升降机构，701-竖板，702-第一限位槽道，703-第二螺杆，704-齿盘，705-连接轴，706-齿轮，707-转盘，708-插孔，709-插杆，710-限位孔，711-第二滑块，8-扇形夹板，801-固定块，802-限位块，803-成品模孔，804-定位芯轴，805-第一弹簧，806-螺母，9-安装架，901-限位槽，902-第一螺杆，903-转柄，10-模板，1001-定位孔，1002-钻套，11-扇形支撑板，1101-凹槽，1102-弧形滑槽，12-转轴，13-L形支撑板，14-Y形支架，1401-第一滑块，15-第一伺服电机，16-第三螺杆，17-第二伺服电机。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11所示，本发明为在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，包括底座1，底座1顶部转动连接有底板2，底座1顶部开有与底板2相配合的旋转槽101，底板2可以通过现有技术实现固定安装在底座1上并且实现旋转功能，底板2顶部固定有角度调节机构3，底座1一侧安装有与底板2相配合的限位组件4，角度调节机构3顶端固定连接有钻模机架5，底座1上方设有钻孔组件6，底座1顶部滑动连接有驱动钻孔组件6上下移动的升降机构7，钻孔组件6安装于升降机构7朝向钻模机架5一侧，钻孔组件6包括与第一限位槽道702内壁滑动配合的移动块601，移动块601与第二螺杆703螺纹连接，移动块601一侧面固定有电机支架602，电机支架602一侧面固定有钻孔电机603，钻孔电机603输出轴端固定连接有钻头架604，钻头架604内固定安装有钻头；

钻模机架5包括两对称设置的扇形夹板8，扇形夹板8内侧面滑动连接有安装架9，安装架9与角度调节机构3顶端固定连接，扇形夹板8顶部固定有两间隔设置的固定块801，固定块801靠近安装架9一侧固定有限位块802，安装架9靠近扇形夹板8一侧开有与限位块802滑动配合的限位槽901，限位槽901内转动连接有与限位块802螺纹连接的第一螺杆902，第一螺杆902外圆面设有反向螺纹，第一螺杆902一端贯穿限位槽901且固定有转柄903，通过转动转柄903带动第一螺杆902转动，带动两扇形夹板8靠近将工件夹持固定；

扇形夹板8顶部沿扇形方向等距开有成品模孔803，扇形夹板8顶部固定有定位芯轴804，定位芯轴804呈三角形分布，定位芯轴804外侧面套设有第一弹簧805，第一弹簧805一端与扇形夹板8固定连接，定位芯轴804外圆面设有螺纹，定位芯轴804顶部螺纹连接有螺母806，安装架9上下两端均设有与相邻扇形夹板8配合的模板10，模板10顶部开有与定位芯轴804滑动配合的定位孔1001，利用三点定面的原理，可以有效的将模板10定位在扇形夹板8上，放置安装位置发生偏离，模板10顶部等距固定有贯穿模板10且与成品模孔803相配合的钻套1002。

其中，角度调节机构3包括扇形支撑板11，扇形支撑板11固定在底板2顶部，扇形支撑板11一侧转动连接有转轴12，转轴12一端贯穿扇形支撑板11，转轴12位于扇形支撑板11两侧端部均转动连接有L形支撑板13，两L形支撑板13顶端均与Y形支架14固定连接，Y形支架14顶部两端均与安装架9固定连接，底板2顶部固定有第一伺服电机15，第一伺服电机15输出轴与转轴12固定连接，L形支撑板13关于扇形支撑板11对称设置，扇形支撑板11顶部开有凹槽1101，凹槽1101两侧面均开有弧形滑槽1102，Y形支架14两侧均固定连接有与弧形滑槽1102滑动配合的第一滑块1401。

其中，底板2顶部对称开有卡槽201，限位组件4包括插块401，插块401一端固定有挡板402，插块401另一端延伸至旋转槽101内且与卡槽201卡接配合，插块401外侧面套设有第二弹簧403，第二弹簧403两端分别与底板2和挡板402固定连接。

其中，升降机构7包括与底座1滑动连接的竖板701，竖板701朝向钻模机架5一侧沿竖直方向开有第一限位槽道702，第一限位槽道702内转动连接有与钻孔组件6螺纹配合的第二螺杆703，第二螺杆703外圆面固定套设有齿盘704，竖板701一侧转动连接有连接轴705，连接轴705一端延伸至第一限位槽道702内且固定有与齿盘704齿合配合的齿轮706，连接轴705另一端固定有转盘707，转盘707一表面沿圆周方向等距开有插孔708，插孔708内插接配合有插杆709，竖板701一侧开有与插杆709插接配合的限位孔710，通过插杆709与限位孔710的插接配合的，限制转盘707转动。

其中，竖板701底部固定连接有第二滑块711，底座1顶部开有与第二滑块711滑动配合的第二限位槽道102，第二限位槽道102内转动连接有与第二滑块711螺纹配合的第三螺杆16，底座1一侧固定安装有第二伺服电机17，第二伺服电机17输出轴延伸至第二限位槽道内且与第三螺杆16固定连接，通过第二伺服电机17带动第三螺杆16转动，进而带动竖板701朝向钻模机架5移动，带动钻孔组件6进行钻孔。

本实施例的一个具体应用为：通过转动转柄903带动第一螺杆902转动，带动两扇形夹板8靠近将待加工的工件夹持固定，根据实际钻孔中，钻模工装的档距大小，选择适用的长钻，接着通过旋转螺母806，调节模板10与扇形夹板8的间距，从而为长钻的钻孔提供导向限位，从而避免上、下孔不同轴及孔径尺寸偏差和钻头伸太长易造成折断的情况发生，提高了工件加工质量；接着通过转动底板2，将工件的另一面朝向钻孔组件6，并配合限位组件4固定底板2的位置，从而便于对工件的不同表面进行钻孔，提高了工作效率；另外通过启动第一伺服电机15带动转轴12转动，进而带动Y形支架14转动，并且配合升降机构7，从而可以根据钻模机架5上预设的成品模,803，调节相应位置的成品模孔803对准钻孔组件6进行钻孔，从而可用于同种零件的批量加工。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部转动连接有底板(2)，所述底板(2)顶部固定有角度调节机构(3)，所述底座(1)一侧安装有与底板(2)相配合的限位组件(4)，所述角度调节机构(3)顶端固定连接有钻模机架(5)，所述底座(1)上方设有钻孔组件(6)，所述底座(1)顶部滑动连接有驱动钻孔组件(6)上下移动的升降机构(7)，所述钻孔组件(6)安装于升降机构(7)朝向钻模机架(5)一侧；

所述钻模机架(5)包括两对称设置的扇形夹板(8)，所述扇形夹板(8)内侧面滑动连接有安装架(9)，所述安装架(9)与角度调节机构(3)顶端固定连接，所述扇形夹板(8)顶部固定有两间隔设置的固定块(801)，所述固定块(801)靠近安装架(9)一侧固定有限位块(802)，所述安装架(9)靠近扇形夹板(8)一侧开有与限位块(802)滑动配合的限位槽(901)，所述限位槽(901)内转动连接有与限位块(802)螺纹连接的第一螺杆(902)，所述第一螺杆(902)外圆面设有反向螺纹，所述第一螺杆(902)一端贯穿限位槽(901)且固定有转柄(903)；

所述扇形夹板(8)顶部沿扇形方向等距开有成品模孔(803)，所述扇形夹板(8)顶部固定有定位芯轴(804)，所述定位芯轴(804)呈三角形分布，所述定位芯轴(804)外侧面套设有第一弹簧(805)，所述第一弹簧(805)一端与扇形夹板(8)固定连接，所述定位芯轴(804)外圆面设有螺纹，所述定位芯轴(804)顶部螺纹连接有螺母(806)，所述安装架(9)上下两端均设有与相邻扇形夹板(8)配合的模板(10)，所述模板(10)顶部开有与定位芯轴(804)滑动配合的定位孔(1001)，所述模板(10)顶部等距固定有贯穿模板(10)且与成品模孔(803)相配合的钻套(1002)。

2.根据权利要求1所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述角度调节机构(3)包括扇形支撑板(11)，所述扇形支撑板(11)固定在底板(2)顶部，所述扇形支撑板(11)一侧转动连接有转轴(12)，所述转轴(12)一端贯穿扇形支撑板(11)，所述转轴(12)位于扇形支撑板(11)两侧端部均转动连接有L形支撑板(13)，两所述L形支撑板(13)顶端均与Y形支架(14)固定连接，所述Y形支架(14)顶部两端均与安装架(9)固定连接，所述底板(2)顶部固定有第一伺服电机(15)，所述第一伺服电机(15)输出轴与转轴(12)固定连接。

3.根据权利要求2所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述L形支撑板(13)关于扇形支撑板(11)对称设置。

4.根据权利要求2所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述扇形支撑板(11)顶部开有凹槽(1101)，所述凹槽(1101)两侧面均开有弧形滑槽(1102)，所述Y形支架(14)两侧均固定连接有与弧形滑槽(1102)滑动配合的第一滑块(1401)。

5.根据权利要求1所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述底座(1)顶部开有与底板(2)相配合的旋转槽(101)，所述底板(2)顶部对称开有卡槽(201)；

所述限位组件(4)包括插块(401)，所述插块(401)一端固定有挡板(402)，所述插块(401)另一端延伸至旋转槽(101)内且与卡槽(201)卡接配合，所述插块(401)外侧面套设有第二弹簧(403)，所述第二弹簧(403)两端分别与底板(2)和挡板(402)固定连接。

6.根据权利要求1所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述升降机构(7)包括与底座(1)滑动连接的竖板(701)，所述竖板(701)朝向钻模机架(5)一侧沿竖直方向开有第一限位槽道(702)，所述第一限位槽道(702)内转动连接有与钻孔组件(6)螺纹配合的第二螺杆(703)，所述第二螺杆(703)外圆面固定套设有齿盘(704)，所述竖板(701)一侧转动连接有连接轴(705)，所述连接轴(705)一端延伸至第一限位槽道(702)内且固定有与齿盘(704)齿合配合的齿轮(706)，所述连接轴(705)另一端固定有转盘(707)，所述转盘(707)一表面沿圆周方向等距开有插孔(708)，所述插孔(708)内插接配合有插杆(709)，所述竖板(701)一侧开有与插杆(709)插接配合的限位孔(710)。

7.根据权利要求5所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述钻孔组件(6)包括与第一限位槽道(702)内壁滑动配合的移动块(601)，所述移动块(601)与第二螺杆(703)螺纹连接，所述移动块(601)一侧面固定有电机支架(602)，所述电机支架(602)一侧面固定有钻孔电机(603)，所述钻孔电机(603)输出轴端固定连接有钻头架(604)，所述钻头架(604)内固定安装有钻头。

8.根据权利要求6所述的在普通钻床上加工长距离孔的钻模工装，其特征在于，所述竖板(701)底部固定连接有第二滑块(711)，所述底座(1)顶部开有与第二滑块(711)滑动配合的第二限位槽道(102)，所述第二限位槽道(102)内转动连接有与第二滑块(711)螺纹配合的第三螺杆(16)，所述底座(1)一侧固定安装有第二伺服电机(17)，所述第二伺服电机(17)输出轴延伸至第二限位槽道内且与第三螺杆(16)固定连接。

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