CN115351323B - 一种气涨轴用钻孔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气涨轴用钻孔机，属于气涨轴加工技术领域，该一种气涨轴用钻孔机，包括工件夹持组件，用于固定工件，包括一可同时沿X轴和Y轴方向直线运动的夹持部件，以所述夹持部件的X轴向移动速度和Y轴向移动速度比值限定所述工件的运动轨迹。通过将X轴钻孔组件和Z轴钻孔组件进行组合，配合单独设置的工件夹持组件对工件进行夹持，从而实现气涨轴的钻孔作业，在气涨轴的加工过程中只需进行一次定位，提高了定位的精度，同时通过对夹持部件在X轴和Y轴方向上移速的控制，即可实现工件运行轨迹的控制，配合Z轴钻孔组件的刀具的切换，能够实现多孔径阶梯孔的加工，简化气涨轴的加工过程。

Description

一种气涨轴用钻孔机

技术领域

本发明属于气涨轴加工技术领域，具体涉及一种气涨轴用钻孔机。

背景技术

气胀轴是一种特制的收卷、放卷轴,也就是经过高压充气后表面可以突起的轴，放气后表面部份迅速缩回的轴叫做气胀轴；它的名称多样化,又叫气涨轴、气压轴、膨胀轴、胀气轴、气胀辊、充气轴、压力轴、气胀辊等。

气涨轴在加工过程中，端面钻孔和圆周表面的钻孔作业是加工过程中重要步骤，现有的加工都是通过现有机床组合加工，如利用CN114226782A所公开的钻孔机床进行加工，过程一般为在横式机床中对端面孔加工后，随后将成品放置于立式机床中进行下一步的加工，由于两加工步骤相互独立，故工件在分步加工过程中，需要多次进行定位，影响加工精度，同时气涨轴在圆周表面上的孔为阶梯孔，为了实现加工过程，需要准备多组刀具，加工过程繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气涨轴用钻孔机，以解决上述背景技术中提出现有的气涨轴加工设备在使用过程中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气涨轴用钻孔机，包括：

工件夹持组件，用于固定工件，包括一可同时沿X轴和Y轴方向直线运动的夹持部件，以所述夹持部件的X轴向移动速度和Y轴向移动速度比值限定所述工件的运动轨迹；

X轴钻孔组件，包括一可沿被固定工件轴线轨迹直线运动的X轴刀具；

Z轴钻孔组件，包括一可沿Z轴方向升降的刀具组，以所述刀具组中轴线平行于Z轴方向的工作刀具进行加工作业，并以刀具组的转动实现所述工作刀具的切换。

优选的，所述钻孔机还包括可沿Y轴方向直线运动的Y轴滑台一，所述Y轴滑台一上设有沿X轴方向延伸的X轴滑轨一，所述钻孔机还包括可沿所述X轴滑轨一滑动的X轴滑台一，所述工件夹持组件安装在所述X轴滑台一上，以所述Y轴滑台一和X轴滑台一的运动限定所述工件夹持组件的Y轴方向和X轴方向运动。

优选的，所述X轴钻孔组件安装于所述X轴滑台一上，以带动所述X轴钻孔组件和所述工件夹持组件同步运动。

优选的，所述X轴滑台一和X轴滑台二上分别设置沿X轴方向延伸的X轴滑轨二和沿Y轴方向延伸的Y轴滑轨二，所述X轴钻孔组件还包括能够沿所述X轴滑轨二直线运动的X轴滑台二以及能够沿所述Y轴滑轨二直线运动的Y轴滑台二，且所述X轴刀具安装在所述Y轴滑台二上。

优选的，所述工件夹持组件还包括固定在所述X轴滑台一上的支撑座，且所述夹持部件安装在所述支撑座的顶面，通过所述支撑座对被夹持工件轴线的水平高度进行调节。

优选的，所述钻孔机还包括工作平台，且所述工作平台具有一沿X轴和Y轴方向延伸的支撑平面，以所述支撑平面作为所述钻孔机的安装平面。

优选的，所述支撑平面上设有供所述Y轴滑台一滑动，且沿Y轴方向延伸的Y轴滑轨一。

优选的，所述夹持部件包括两间距可调的夹持部分，且两所述夹持部分的相对面上设有同工件外圆周表面弧度相适配的弧形凹槽。

优选的，两所述夹持部分的运动由左右旋丝杠进行驱动，以带动两夹持部分以相同的速度相对或背向运动。

优选的，所述刀具中的刀具至少设有四个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过将X轴钻孔组件和Z轴钻孔组件进行组合，配合单独设置的工件夹持组件对工件进行夹持，从而实现气涨轴的钻孔作业，在气涨轴的加工过程中只需进行一次定位，提高了定位的精度，同时通过对夹持部件在X轴和Y轴方向上移速的控制，即可实现工件运行轨迹的控制，配合Z轴钻孔组件的刀具的切换，能够实现多孔径阶梯孔的加工，简化气涨轴的加工过程。

附图说明

图1为本发明气涨轴结构示意图；

图2为本发明气涨轴局部剖视图；

图3为本发明整体结构示意图一；

图4为本发明整体结构示意图二；

图5为本发明部分结构示意图；

图6为本发明工件夹持组件结构示意图。

图中：100、工件夹持组件；101、夹持部件；101a、夹持部分；102、支撑座；103、Y轴滑台一；104、X轴滑台一；200、X轴钻孔组件；201、X轴刀具；202、X轴滑台二；203、Y轴滑台二；300、Z轴钻孔组件；301、刀具组；302、工作刀具；400、工作平台；400a、支撑平面。

A：工件端面孔；B、工件阶梯孔；a、底孔；b、过渡孔；c、大孔；d、表面孔。

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。

参照图3，下面实施例有关X、Y和Z轴方向的说明均以图中坐标系的指向为准。

参照图2-图6,一种气涨轴用钻孔机（以下简称钻孔机），包括一工作平台400，该工作平台400具有一沿X和Y轴方向水平延伸的支撑平面400a，上述钻孔机还包括Z轴钻孔组件300、X轴钻孔组件200和工件夹持组件100，且Z轴钻孔组件300、X轴钻孔组件200和工件夹持组件100均以工作平台400的支撑平面400a作为安装载体，以实现钻孔机的组装作业。

参照图3和4，上述工件夹持组件100包括一可同时沿X和Y轴方向直线运动的夹持部件101，即该夹持部件101可以在沿X轴或Y轴中一个方向移动的同时沿另一方向运动，对应的，将夹持部件101沿X轴的移动速度记为Vx,夹持部件101沿Y轴移动速度记为Vy，通过控制夹持部件101在X轴和Y轴上的速度比值，即可实现夹持部件101运动轨迹的控制，以使夹持部件101以直线轨迹或曲线轨迹进行运动，优选的，可控制该夹持部件101以圆形轨迹进行运动，更具体的，上述夹持部件101包括两间距可调的夹持部分101a，两夹持部分101a的相对面上均开设有和工件外圆周外表面弧度相适配的弧形凹槽，使用时，将待加工的工件放在两夹持部分101a的中间位置后对两夹持部分101a的间距进行调节，两夹持部分101a中弧形凹槽面和工件接触之后对其施加夹持力，从而实现工件的固定，同时由于两夹持部分101a之间的间距可调，能够对不同直径的工件进行夹持，优选地，在对两夹持部分101a的间距进行调节时，两夹持部分101a在相向运动或背向运动的过程中，两夹持部分101a的运动速度相同，即在对两夹持部分101a间距进行调节的任意时刻，两夹持部分101a始终关于同一对称面对称，以使两夹持部分101a在对工件进行夹持之后，工件的轴线始终处于同一位置，以降低后续的定位误差，更优选地，两夹持部分101a的运动可以由左右旋丝杠进行驱动。

参照图3、4和5，X轴钻孔组件200包括一可沿X轴方向直线运动的X轴刀具201，在钻孔机工作时，X轴刀具201的轴线和工件轴线相重合，且X轴刀具201能够沿工件轴线进行直线运动，从而控制上述X轴刀具201靠近或者远离工件，以实现对工件端面的钻孔作业，同时通过对X轴刀具201移动距离的控制，能够对工件端面的钻孔深度进行控制，配合夹持部分101a间距的调节，能够适用于不同规格尺寸工件端面的钻孔加工，优选地，上述X轴刀具201还能沿Y轴方向直线运动，以对X轴刀具201的轴线位置进行微调，从而提高加工精度，降低位置误差。

参照3和4，上述Z轴钻孔组件300包括多组环绕设置的刀具，从而形成刀具组301，刀具组301中的刀具能够围绕刀具组301的中心点进行转动，以实现刀具的切换，且刀具组301整体能够沿Z轴方向上下升降，以对刀具组301同工件之间的距离进行调节，钻孔机工作时，选择刀具组301中需要使用的刀具，并使其转动至轴线同Z轴方向平行，对应的，将该刀具记为工作刀具302，当工作刀具302转动至垂直位置后，工作刀具302跟随刀具组301下移并与工件的圆周外表面进行接触，从而对工件表面进行钻孔作业，同时在单个规格孔加工完成之后，刀具组301能够重新上移并转动以实现工作刀具302的切换，工作刀具302切换完成后，切换好的工作刀具302跟随刀具组301重新下移，以进行新的钻孔作业，通过不同工作刀具302的切换，一方面，能够实现不同规格孔的加工，另一方面，能够实现气涨轴圆周表面阶梯孔的加工。

现给出改钻孔机的一个具体实施例：

上述钻孔机包括Y轴滑台一103，该Y轴滑台一103大致为一沿X轴方向延伸的长方形板体，且工作平台400的支撑平面400a上设有沿Y轴方向延伸的Y轴滑轨一，Y轴滑台一103能够沿Y轴滑轨一进行滑动，从而实现Y轴滑台一103在Y轴方向上的直线移动，同时该钻孔机还包括安装在Y轴滑台一103上表面上的X轴滑台一104，且Y轴平台一上表面设有沿X轴方向延伸的X轴滑轨一，X轴滑台一104可沿X轴滑轨一进行滑动，以实现X轴滑台一104在X轴方向上的直线移动，此时X轴滑台一104除了能够在X轴滑轨一上滑动之外，还能跟随Y轴滑台一103移动沿Y轴方向直线运动，同时上述工件夹持组件100和X轴钻孔组件200均安装在X轴滑台一104上，且分别位于X轴滑台一104上表面的两侧，此时工件夹持组件100和X轴钻孔组件200均能随X轴滑台一104的移动而移动，即通过X轴滑台一104位置的改变实现工件夹持组件100和X轴钻孔组件200位置的改变，通过对X轴滑台一104和Y轴滑台一103移速的控制，即可实现工件夹持组件100和X轴钻孔组件200移动轨迹的控制。

进一步的，上述X轴钻孔组件200除了X轴刀具201之外，还包括能够沿X轴滑台一104上表面X轴滑轨二滑动的X轴滑台二202和沿Y轴方向在X轴滑台二202上滑动的Y轴滑台二203，且X轴滑台二202上设有供Y轴滑台二203滑动的Y轴滑轨二，同时X轴刀具201安装在上述Y轴滑台二203上，通过设置X轴滑台二202和Y轴滑台二203，X轴刀具201除了能够和工件夹持组件100以及X轴滑台一104同步运动之外，还能独立的沿Y周和X轴方向直线运动，以实现工件的加工定位和后续的钻孔作业。

进一步的，工件夹持组件100还包括安装在X轴滑台一104上的支撑座102，以支撑座102作为夹持部件101的安装载体，以实现工件轴线高度的调节。

利用上述钻孔机对气涨轴进行加工的操作步骤如下（参照图1和2,下面所提到的端面孔和阶梯孔分别为图示中的A孔和B孔，并将阶梯孔中不同直径孔由小到大分别记为底孔（a）、过渡孔（b）、大孔（c）、表面孔（d））：

S1：将待加工的气涨轴放置于工件夹持组件100中两夹持部分101a之间，并通过对两夹持部分101a间距的调节实现对气涨轴的夹持；

S2：通过调节Y轴滑台二203的位置，使X轴刀具201的轴线和气涨轴的轴线重合后，X轴刀具201启动并通过X轴滑台二202的移动带动X轴刀具201的移动实现气涨轴端面孔的加工；

S3：通过刀具组301的转动选择合适规格的工作刀具302后，工作刀具302启动并向下移动弄对阶梯孔的底孔进行加工；

S3：底孔加工完成后，工作刀具302上移并重新选择另一规格的工作刀具，新的工作刀具下移对阶梯孔的大孔进行加工；

S4：大孔加工完成后，工作刀具302重新上移并重新选择工作刀具302，新的工作刀具302下移对过渡孔进行加工；

S4：过渡孔加工完成后，工作刀具302重新上移并重新选择工作刀具302，新的工作刀具302下移后，工件随X轴滑台一104和Y轴滑台一103的移动而成圆形的运动轨迹，配合刀具对表面孔进行加工。

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 (5)

1.一种气涨轴用钻孔机，其特征在于，具体包括工件夹持组件（100），用于固定工件，包括一可同时沿X轴和Y轴方向直线运动的夹持部件（101），以所述夹持部件（101）的X轴向移动速度和Y轴向移动速度比值限定所述工件的运动轨迹；

X轴钻孔组件（200），包括一可沿被固定工件轴线轨迹直线运动的X轴刀具(201)；

Z轴钻孔组件（300），包括一可沿Z轴方向升降的刀具组（301），以所述刀具组（301）中轴线平行于Z轴方向的工作刀具（302）进行加工作业，并以刀具组（301）的转动实现所述工作刀具（302）的切换；

所述钻孔机还包括可沿Y轴方向直线运动的Y轴滑台一（103），所述Y轴滑台一（103）上设有沿X轴方向延伸的X轴滑轨一，所述钻孔机还包括可沿所述X轴滑轨一滑动的X轴滑台一（104），所述工件夹持组件（100）安装在所述X轴滑台一（104）上，以所述Y轴滑台一（103）和X轴滑台一（104）的运动限定所述工件夹持组件（100）的Y轴方向和X轴方向运动；

所述X轴钻孔组件（200）安装于所述X轴滑台一（104）上，以带动所述X轴钻孔组件（200）和所述工件夹持组件（100）同步运动；

所述X轴滑台一（104）和X轴滑台二（202）上分别设置沿X轴方向延伸的X轴滑轨二和沿Y轴方向延伸的Y轴滑轨二，所述X轴钻孔组件（200）还包括能够沿所述X轴滑轨二直线运动的X轴滑台二（202）以及能够沿所述Y轴滑轨二直线运动的Y轴滑台二（203），且所述X轴刀具（201）安装在所述Y轴滑台二（203）上；

所述钻孔机还包括工作平台（400），且所述工作平台（400）具有一沿X轴和Y轴方向延伸的支撑平面（400a），以所述支撑平面（400a）作为所述钻孔机的安装平面；

所述支撑平面（400a）上设有供所述Y轴滑台一（103）滑动，且沿Y轴方向延伸的Y轴滑轨一。

2.根据权利要求1所述的一种气涨轴用钻孔机，其特征在于：所述工件夹持组件（100）还包括固定在所述X轴滑台一（104）上的支撑座（102），且所述夹持部件（101）安装在所述支撑座（102）的顶面。

3.根据权利要求1所述的一种气涨轴用钻孔机，其特征在于：所述夹持部件（101）包括两间距可调的夹持部分（101a），且两所述夹持部分（101a）的相对面上设有同工件外圆周表面弧度相适配的弧形凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种气涨轴用钻孔机，其特征在于：两所述夹持部分（101a）的运动由左右旋丝杠进行驱动。

5.根据权利要求1所述的一种气涨轴用钻孔机，其特征在于：所述刀具组(301)中的刀具至少设有四个。

Images