CN114346279B - 一种高精度孔加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了孔加工的一种高精度孔加工刀具，包括支架，所述支架上设置有气缸，所述气缸的下方设置有钻刀，所述钻刀上设置有防护组件，所述防护组件用于抑制钻刀钻穿工件瞬间产生的抖动，防止钻刀因剧烈抖动而损坏，从而对钻刀和工作人员进行保护，所述防护组件的下方设置有夹紧组件，所述夹紧组件用于在钻孔的过程中对工件进行固定，防止钻孔过程中工件随着钻刀的转动而飞出，保证了钻孔的顺利进行，所述夹紧组件还用于在钻刀钻穿工件后对钻刀进行限位，防止钻孔完成后钻刀发生抖动，避免了因钻刀抖动引起的钻孔精度低和钻刀损坏的问题，其中夹紧组件对工件的作用力与钻刀对工件的压力成正比。

Description

一种高精度孔加工刀具

技术领域

本发明涉及孔加工，具体为一种高精度孔加工刀具。

背景技术

钻孔是一种常见的加工工艺，工件在钻通孔过程中，当孔将被钻透时，钻刀在钻穿时的瞬间，由于工件已经被钻穿钻刀失去钻孔时与工件之间产生的摩擦力，钻刀的转速过快会抖动，导致钻刀断裂或刀体豁口的现象，若出现钻刀断裂导致钻刀飞出，还可能会对工作人员造成一定的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度孔加工刀具，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括支架，所述支架上设置有气缸，所述气缸的下方设置有钻刀，所述钻刀上设置有防护组件，所述防护组件用于抑制钻刀钻穿工件瞬间产生的抖动，防止钻刀因剧烈抖动而损坏，从而对钻刀和工作人员进行保护，所述防护组件的下方设置有夹紧组件，所述夹紧组件用于在钻孔的过程中对工件进行固定，防止钻孔过程中工件随着钻刀的转动而飞出，保证了钻孔的顺利进行，所述夹紧组件还用于在钻刀钻穿工件后对钻刀进行限位，防止钻孔完成后钻刀发生抖动，避免了因钻刀抖动引起的钻孔精度低和钻刀损坏的问题，其中夹紧组件对工件的作用力与钻刀对工件的压力成正比。

作为本发明的进一步方案，所述防护组件包括固定板和螺纹板，所述固定板上转动连接有螺纹杆，所述固定板与支架在竖直方向滑动连接，所述螺纹杆外表面螺纹连接有螺纹板，所述螺纹板与支架固定连接，所述固定板上滑动连接有活动杆；所述活动杆上套接有用于其复位的第一弹簧，所述活动杆的下端固定连接有防护圈，所述防护圈的内壁固定连接有弹片；所述钻刀外表面开设有用于拨动弹片转动的弧形槽；所述钻刀上开设有梯形凹槽，所述梯形凹槽内部开设有多个呈圆周阵列分布的限位槽；所述梯形凹槽上方设置有多个呈圆周阵列的弧板，多个所述呈圆周阵列的弧板组成了上窄下宽的圆台，相邻两个所述弧板之间共同固定连接有第二弹簧，多个所述弧板均与钻刀的上端滑动连接，钻刀的上端固定连接有第三弹簧，所述钻刀的上端固定连接有滑动杆，所述第三弹簧上端固定连接有固定杆，所述螺纹杆的上端与气缸的输出端固定连接，所述钻刀的上端固定连接有扩孔刀，所述弧板与扩孔刀转动连接，所述扩孔刀的上端与螺纹杆固定连接，所述扩孔刀内壁与固定杆固定连接。

作为本发明的进一步方案，弧板的上方设置有收紧筒，所述滑动杆两端与收紧筒固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述夹紧组件包括固定圈，所述固定圈与支架固定连接，所述固定圈外侧呈圆周阵列设置有多个用于夹紧的夹杆，所述夹杆上固定连接有压杆，所述压杆固定圈滑动连接，所述压杆活动连接有打孔块；所述打孔块的下端固定连接有用于其复位的第四弹簧。

作为本发明的进一步方案，钻刀的外表面固定连接有磨孔块，所述钻刀上为梯形圆柱。

作为本发明的进一步方案，所述夹杆上端固定连接有开设齿纹的橡胶垫。

作为本发明的进一步方案，打孔快的内部活动连接有承接圈，所述承接圈内部开设有与钻刀相适配的螺纹。

作为本发明的进一步方案，支架的下端固定安装有操作板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过弧板会卡在限位槽上对钻刀进行限位转动，同时向下运动的钻刀驱动滑动杆向下运动，滑动杆会驱动收紧筒向下运动，使收紧筒逐渐套在弧板上，缩小弧板下端的直径，进一步对钻刀进行限位转动，保证了钻刀在钻破通孔的瞬间，钻刀不会出现左右抖动的情况发生，进一步保证了钻刀在钻穿工件的瞬间不会有左右抖动的情况发生，避免了钻穿工件的瞬间冲击力过大使钻刀断裂或者损坏，保证了钻刀的刀尖不会损坏，提高了使用寿命的同时还保护了工件。

2.通过扩孔刀的使用，在针对所需不同直径的孔，扩孔刀可以改变孔直径，保证了所扩孔内壁的光滑以及孔壁的垂直度，改变了传统固定直径钻孔刀扩孔先钻一个孔，在由所钻的孔为圆心向外扩孔导致的孔内壁出现的毛刺、出现没打磨完全和孔内壁不垂直的情况发生。

3.通过将待打孔的工件放置在打孔块上，由工件的重力作用使打孔块压缩第四弹簧向下移动，打孔块会驱动压杆向外推出，将工件进行初始固定，不需要人工手工将工件进行对准固定，解决了传统工件位置放置对准慢，对准偏差导致打孔偏移的问题；当钻刀在对工件进行钻孔时，钻刀对工件的压力作用在打孔快上，使夹杆对工件加持得更紧。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明钻刀、固定板、防护圈、弹片与扩孔刀位置连接关系示意图；

图3为本发明扩孔刀内部剖视结构示意图；

图4为本发明钻刀上结构位置示意图；

图5为本发明固定圈、夹杆、打孔块与压杆之间位置结构示意图；

图6为本发明承接圈转动连接在打孔块上位置关系示意图；

图7为本发明弧板与第二弹簧连接关系示意图；

图8为本发明支架结构示意图；

图9为本发明防护圈与弹片结构示意图；

图10为本发明收紧筒与弧板示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

支架1、气缸2、钻刀3、固定板4、螺纹杆5、活动杆6、防护圈7、弹片8、弧形槽9、梯形凹槽10、限位槽11、弧板12、第二弹簧13、收紧筒14、第三弹簧15、扩孔刀16、固定圈17、夹杆18、打孔块19、第四弹簧20、磨孔块21、橡胶垫22、第一弹簧23、承接圈24、操作板25、梯形圆柱26、压杆27、滑动杆28、固定杆29、螺纹板30。

具体实施方式

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一其特征在于：所述支架1上设置有气缸2，所述气缸2的下方设置有钻刀3，所述钻刀3上设置有防护组件，所述防护组件用于抑制钻刀钻穿工件瞬间产生的抖动，防止钻刀因剧烈抖动而损坏，从而对钻刀和工作人员进行保护，所述防护组件的下方设置有夹紧组件，所述夹紧组件用于在钻孔的过程中对工件进行固定，防止钻孔过程中工件随着钻刀的转动而飞出，保证了钻孔的顺利进行，所述夹紧组件还用于在钻刀钻穿工件后对钻刀进行限位，防止钻孔完成后钻刀发生抖动，避免了因钻刀抖动引起的钻孔精度低和钻刀损坏的问题，其中夹紧组件对工件的作用力与钻刀对工件的压力成正比。

所述防护组件包括固定板4和螺纹板30，所述固定板4上转动连接有螺纹杆5，所述固定板4与支架1在竖直方向滑动连接，所述螺纹杆5外表面螺纹连接有螺纹板30，所述螺纹板30与支架1固定连接，所述固定板4上滑动连接有活动杆6；所述活动杆6上套接有用于其复位的第一弹簧23，所述活动杆6的下端固定连接有防护圈7，所述防护圈7的内壁固定连接有弹片8；所述钻刀3外表面开设有用于拨动弹片8转动的弧形槽9；所述钻刀3上开设有梯形凹槽10，所述梯形凹槽10内部开设有多个呈圆周阵列分布的限位槽11；所述梯形凹槽10上方设置有多个呈圆周阵列的弧板12，多个所述呈圆周阵列的弧板12组成了上窄下宽的圆台，相邻两个所述弧板12之间共同固定连接有第二弹簧13，多个所述弧板12均与钻刀3的上端滑动连接，钻刀3的上端固定连接有第三弹簧15，所述钻刀3的上端固定连接有滑动杆28，所述第三弹簧15上端固定连接有固定杆29，所述螺纹杆5的上端与气缸2的输出端固定连接，所述钻刀3的上端固定连接有扩孔刀16，所述弧板12与扩孔刀16转动连接所述扩孔刀16的上端与螺纹杆5固定连接，所述扩孔刀16内壁与固定杆29固定连接。

上述方案在实际使用过程中，先将防护圈7抬起，将待加工的铁制工件放置到夹持组件中，夹持组件会对工件进行夹紧，然后释放防护圈7，使防护圈7向下移动到与待加工工件贴合，启动气缸2驱动螺纹杆5，螺纹杆5在螺纹板30的作用下在向下移动的同时会发生转动，螺纹杆5会带动扩孔刀16与钻刀3同步运动，使钻刀3对待加工工件进行打孔，螺纹杆5会在向下移动的同时带动固定板4向下移动，固定板4会向下挤压第一弹簧23，第一弹簧23受挤压后会给活动杆6与防护圈7向下的压力，并随着加工深度的增加，防护圈7对待加工工件的夹持力度也会逐渐增加，可以保证工件在钻孔时更加稳定，同时工件施加向下的压力可以增大夹持组件对工件的作用力，对工件进行进一步夹持，保证工件的稳定性，进一步的防护圈7可以在钻刀3断裂时阻挡断裂的钻刀3向外飞出，避免断裂飞出的钻刀对工作人员造成伤害，保证了工作人员的安全；在钻孔过程中会产生大量的金属碎屑，随着钻刀3的高速旋转，金属碎屑会通过弧形槽9的槽面排出到工件的表面上，此时弹片8会被弧形槽9的凹槽拨动，将弧形槽9中的碎屑清理出，保证弧形槽9不会被堵塞，使得后续钻孔产生的废屑能够被顺利排出，避免了金属废屑堵塞在弧形槽9内引起得到钻刀3与工件摩擦力过大导致钻刀损坏的问题，在保护钻刀的同时使得钻刀钻孔过程中更加顺畅，同时将工件表面上的金属碎屑拨动至防护圈7上，防护圈7由磁铁制成，会将弹片8拨动至防护圈7边缘上的金属碎屑进行收集，避免了金属碎屑随着钻刀3的转动而飞溅，影响工作人员的操作，同时方便后续对金属碎屑进行回收处理，使得工作台更加整洁，使钻刀3在对工件进行钻孔时，工件表面的金属碎屑不会划伤工件的表面，同时在没有金属屑的影响后，使钻刀3可以完全贴合所钻工件的孔径，所钻的孔径内不会有金属碎屑影响钻刀3对个工件孔加工，在没有碎屑的影响下可以保证钻孔内壁不会有毛刺产生，使所钻孔的内壁始终是光滑状态，保证了工件所打的孔在使用过程中连接件插入方便，不需要再次对工件的孔径进行打磨光滑处理；在钻刀3对工件进行钻孔过程中，钻刀3始终挤压第三弹簧15，在钻刀3将工件钻通的瞬间，由于没有工件的阻力作用在钻刀3上，第三弹簧15需要恢复初始状态，会驱动钻刀3向下运动，弧板12会卡在限位槽11上，对钻刀3进行限位转动，保证了钻刀3在钻破通孔的瞬间，钻刀3不会出现抖动的情况发生，避免了钻穿工件的瞬间冲击力过大使钻刀3断裂或者损坏，保证了钻刀3的刀尖不会损坏，提高了使用寿命的同时还保护了工件。

在针对所需不同直径的孔，钻刀3先对工件开设小孔后，继续使螺纹杆5继续向下推动扩孔刀16可以改变孔直径，保证了所扩孔内壁的光滑以及孔壁的垂直度，改变了传统固定直径钻孔刀扩孔先钻一个孔，在由所钻的孔为圆心向外扩孔导致的孔内壁出现的毛刺、出现没打磨完全和孔内壁不垂直的情况发生。

作为本发明的进一步方案：弧板12的上方设置有收紧筒14，所述滑动杆28两端与收紧筒14固定连接，收紧筒14外壁开设有与29相适配的滑槽，工作时，将钻刀3放在工件上，下移钻刀3工件会给钻刀3一个反作力，使钻刀3上移，钻刀3会驱动滑动杆28上移，滑动杆28离开弧板12后，弧板12在13恢复弹力的作用下，弧板12下端的直径变大，弧板12会取消对钻刀3上端的限位；在钻孔完成时，向下运动的钻刀3驱动滑动杆28向下移动，滑动杆28驱动收紧筒14向下移动，收紧筒14向下移动过程中会逐渐套在弧板12上，缩小弧板12下端的直径，进一步对钻刀3进行限位转动，从而更加保证了钻刀3在钻破通孔的瞬间，钻刀3不会出现抖动的情况发生，避免了钻穿工件的瞬间冲击力过大使钻刀3断裂或者损坏，保证了钻刀3的刀尖不会损坏，提高了使用寿命的同时还保护了工件。

作为本发明的进一步方案：所述夹紧组件包括固定圈17，所述固定圈17与支架1固定连接，所述固定圈17外侧呈圆周阵列设置有多个用于夹紧的夹杆18，所述夹杆18上固定连接有压杆27，所述压杆27固定圈17滑动连接，所述压杆27活动连接有打孔块19；所述打孔块19的下端固定连接有用于其复位的第四弹簧20；工作时，在工件放到固定圈17上时，将待打孔的工件放置在打孔块19上，由工件的重力作用使打孔块19压缩第四弹簧20向下移动，打孔块19会驱动压杆27向外推出，将工件进行初始固定，不需要人工手工将工件进行对准固定，解决了传统工件位置放置对准慢，对准偏差导致打孔偏移的问题；当钻刀3在对工件进行钻孔时，钻刀3对工件的压力作用在打孔快19上，使夹杆18对工件加持得更紧，同时通过夹紧组件和7的配合使用，可以在钻孔的过程中同时有竖直方向和水平方向的作用力对工件进行夹持，使工件夹持得更加稳定。

作为本发明的进一步方案：钻刀3的外表面固定连接有磨孔块21，所述钻刀3上为梯形圆柱26，所述磨孔快21在使用时，跟随钻刀3的不断转动，将钻刀3对工件所钻的孔进行打磨，进一步保证了工件上所钻孔内壁的光滑度；所述梯形圆柱26在使用过程中主要使弧板12与其滑动。

作为本发明的进一步方案：所述夹杆18上端固定连接有开设齿纹的橡胶垫22，在夹杆18将工件夹持时，橡胶垫22可以增大夹杆18对工件的摩擦力，使夹杆18对工件夹持得更紧。

作为本发明的进一步方案：打孔快19的内部活动连接有承接圈24，所述承接圈24内部开设有与钻刀3相适配的螺纹，承接圈24在钻刀3钻破工件的瞬间，钻刀3的螺纹处于承接圈24螺纹圈螺纹连接，承接圈24在打孔块19内转动，进一步保证了在钻刀3钻破工件的一瞬间，钻刀3被承接圈19给钻刀3一定摩擦力控制转速的同时再将钻刀3进行限位，防止了钻刀3的抖动；保证了钻刀3在钻破工件的一瞬间不会出现啃刀或者刀体断裂的情况发生。

作为本发明的进一步方案：支架1的下端固定安装有操作板25，方便了对待打孔工件的加工。

工作原理：上述方案在实际使用过程中，先将防护圈7抬起，将待加工的铁制工件放置到夹持组件中，夹持组件会对工件进行夹紧，然后释放防护圈7，使防护圈7向下移动到与待加工工件贴合，启动气缸2驱动螺纹杆5，螺纹杆5在螺纹板30的作用下在向下移动的同时会发生转动，螺纹杆5会带动扩孔刀16与钻刀3同步运动，使钻刀3对待加工工件进行打孔，螺纹杆5会在向下移动的同时带动固定板4向下移动，固定板4会向下挤压第一弹簧23，第一弹簧23受挤压后会给活动杆6与防护圈7向下的压力，并随着加工深度的增加，防护圈7对待加工工件的夹持力度也会逐渐增加，可以保证工件在钻孔时更加稳定，同时工件施加向下的压力可以增大夹持组件对工件的作用力，对工件进行进一步夹持，保证工件的稳定性，进一步的防护圈7可以在钻刀3断裂时阻挡断裂的钻刀3向外飞出，避免断裂飞出的钻刀对工作人员造成伤害，保证了工作人员的安全；在钻孔过程中会产生大量的金属碎屑，随着钻刀3的高速旋转，金属碎屑会通过弧形槽9的槽面排出到工件的表面上，此时弹片8会被弧形槽9的凹槽拨动，将弧形槽9中的碎屑清理出，保证弧形槽9不会被堵塞，使得后续钻孔产生的废屑能够被顺利排出，避免了金属废屑堵塞在弧形槽9内引起得到钻刀3与工件摩擦力过大导致钻刀损坏的问题，在保护钻刀的同时使得钻刀钻孔过程中更加顺畅，同时将工件表面上的金属碎屑拨动至防护圈7上，防护圈7由磁铁制成，会将弹片8拨动至防护圈7边缘上的金属碎屑进行收集，避免了金属碎屑随着钻刀3的转动而飞溅，影响工作人员的操作，同时方便后续对金属碎屑进行回收处理，使得工作台更加整洁，使钻刀3在对工件进行钻孔时，工件表面的金属碎屑不会划伤工件的表面，同时在没有金属屑的影响后，使钻刀3可以完全贴合所钻工件的孔径，所钻的孔径内不会有金属碎屑影响钻刀3对个工件孔加工，在没有碎屑的影响下可以保证钻孔内壁不会有毛刺产生，使所钻孔的内壁始终是光滑状态，保证了工件所打的孔在使用过程中连接件插入方便，不需要再次对工件的孔径进行打磨光滑处理；在钻刀3对工件进行钻孔过程中，钻刀3始终挤压第三弹簧15，在钻刀3将工件钻通的瞬间，由于没有工件的阻力作用在钻刀3上，第三弹簧15需要恢复初始状态，会驱动钻刀3向下运动，弧板12会卡在限位槽11上，对钻刀3进行限位转动，保证了钻刀3在钻破通孔的瞬间，钻刀3不会出现抖动的情况发生，避免了钻穿工件的瞬间冲击力过大使钻刀3断裂或者损坏，保证了钻刀3的刀尖不会损坏，提高了使用寿命的同时还保护了工件。

在针对所需不同直径的孔，钻刀3先对工件开设小孔后，继续使螺纹杆5继续向下推动扩孔刀16可以改变孔直径，保证了所扩孔内壁的光滑以及孔壁的垂直度，改变了传统固定直径钻孔刀扩孔先钻一个孔，在由所钻的孔为圆心向外扩孔导致的孔内壁出现的毛刺、出现没打磨完全和孔内壁不垂直的情况发生。

Claims (6)

1.一种高精度孔加工刀具，包括支架(1)，其特征在于：所述支架(1)上设置有气缸(2)，所述气缸(2)的下方设置有钻刀(3)，所述钻刀(3)上设置有防护组件，所述防护组件用于抑制钻刀钻穿工件瞬间产生的抖动，防止钻刀因剧烈抖动而损坏，从而对钻刀和工作人员进行保护，所述防护组件的下方设置有夹紧组件，所述夹紧组件用于在钻孔的过程中对工件进行固定，防止钻孔过程中工件随着钻刀的转动而飞出，保证了钻孔的顺利进行，所述夹紧组件还用于在钻刀钻穿工件后对钻刀进行限位，防止钻孔完成后钻刀发生抖动，避免了因钻刀抖动引起的钻孔精度低和钻刀损坏的问题，其中夹紧组件对工件的作用力与钻刀对工件的压力成正比；

所述防护组件包括固定板(4)和螺纹板(30)，所述固定板(4)上转动连接有螺纹杆(5)，所述固定板(4)与支架(1)在竖直方向滑动连接，所述螺纹杆(5)外表面螺纹连接有螺纹板(30)，所述螺纹板(30)与支架(1)固定连接，所述固定板(4)上滑动连接有活动杆(6)；所述活动杆(6)上套接有用于其复位的第一弹簧(23)，所述活动杆(6)的下端固定连接有防护圈(7)，所述防护圈(7)的内壁固定连接有弹片(8)；所述钻刀(3)外表面开设有用于拨动弹片(8)转动的弧形槽(9)；所述钻刀(3)上开设有梯形凹槽(10)，所述梯形凹槽(10)内部开设有多个呈圆周阵列分布的限位槽(11)；所述梯形凹槽(10)上方设置有多个呈圆周阵列的弧板(12)，多个所述呈圆周阵列的弧板(12)组成了上窄下宽的圆台，相邻两个所述弧板(12)之间共同固定连接有第二弹簧(13)，多个所述弧板(12)均与钻刀(3)的上端滑动连接，钻刀(3)的上端固定连接有第三弹簧(15)，所述钻刀(3)的上端固定连接有滑动杆(28)，所述第三弹簧(15)上端固定连接有固定杆(29)，所述螺纹杆(5)的上端与气缸(2)的输出端固定连接，所述钻刀(3)的上端固定连接有扩孔刀(16)，所述弧板(12)与扩孔刀(16)转动连接，所述扩孔刀(16)的上端与螺纹杆(5)固定连接，所述扩孔刀(16)内壁与固定杆(29)固定连接；

所述夹紧组件包括固定圈(17)，所述固定圈(17)与支架(1)固定连接，所述固定圈(17)外侧设置有多个呈圆周阵列分布的夹杆(18)，所述夹杆(18)上固定连接有压杆(27)，所述压杆(27)与固定圈(17)滑动连接，所述压杆(27)活动连接有打孔块(19)；所述打孔块(19)的下端固定连接有用于其复位的第四弹簧(20)。

2.根据权利要求1所述的一种高精度孔加工刀具，其特征在于：弧板(12)的上方设置有收紧筒(14)，所述滑动杆(28)两端与收紧筒(14)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度孔加工刀具，其特征在于：钻刀(3)的外表面固定连接有磨孔块(21)，所述钻刀(3)上为梯形圆柱(26)。

4.根据权利要求1所述的一种高精度孔加工刀具，其特征在于：所述夹杆(18)上端固定连接有开设齿纹的橡胶垫(22)。

5.根据权利要求1所述的一种高精度孔加工刀具，其特征在于：打孔块(19)的内部活动连接有承接圈(24)，所述承接圈(24)内部开设有与钻刀(3)相适配的螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种高精度孔加工刀具，其特征在于：支架(1)的下端固定安装有操作板(25)。

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