CN116213569A - 一种数控加工用扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控加工用扩孔装置，涉及扩孔装置技术领域，包括支撑台架，圆柱扩展部上同轴固定有与所述金属管道轴向对应的扩孔圆台部，支撑台架上固定有伺服电机，固定齿条上啮合连接有主动齿轮，所述圆柱扩展部端部固定有传动管，所述主动齿轮上安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述传动管旋转。本发明通过设置的牵拉组件能调节连接套架相对承载套筒轴向移动，使得扩孔圆台部与定位转动臂相对位置得到调节，在扩孔圆台部对金属管道进行端口扩张的过程中，扩孔圆台部延伸至金属管道内的长度实现调节，起到对金属管道扩孔操作具有很高的可控度，有效避免了金属管道扩孔过度的情况，大大提升了金属管道的扩孔质量。

Description

一种数控加工用扩孔装置

技术领域

本发明涉及扩孔装置技术领域，具体是一种数控加工用扩孔装置。

背景技术

数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径，在对金属管道进行扩孔操作时，通常借助数控扩孔装置对金属管道的端口进行扩展，以获得较大的端口尺寸。

但是目前针对金属管道的扩孔装置包括扩孔圆台部，在使用过程中，扩孔圆台部沿着金属管道的轴向延伸至金属管道的内部，通过扩孔圆台部对金属管道进行扩张，但是上述扩张过程中，不能对扩孔圆台部延伸至金属管道内部的深度进行调节，容易造成对金属管道扩孔过度的情况，导致金属管道的扩孔尺寸不合要求，降低了扩孔的合格率，为此，针对现有技术的上述技术缺陷，现提供一种数控加工用扩孔装置，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控加工用扩孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种数控加工用扩孔装置，包括支撑台架，所述支撑台架上固定有固定座，所述固定座上安装有用于对金属管道固定的被动夹持组件，支撑台架上滑动安装有进给滑动台，进给滑动台上固定有承载套筒，承载套筒内滑动安装有圆柱扩展部，圆柱扩展部上同轴固定有与所述金属管道轴向对应的扩孔圆台部，支撑台架上固定有伺服电机，伺服电机的输出轴同轴固定有与所述进给滑动台螺纹连接的驱动螺杆，所述承载套筒端部固定安装有延伸套筒，所述延伸套筒上转动安装有若干个与所述扩孔圆台部抵接的定位转动臂，所述定位转动臂与所述延伸套筒之间连接有弹性抵推组件，所述圆柱扩展部上转动套接有连接套架，所述承载套筒上安装有牵拉组件，所述牵拉组件用于调节连接套架相对承载套筒轴向移动，所述支撑台架上固定有与所述承载套筒平行的固定齿条，固定齿条上啮合连接有主动齿轮，所述圆柱扩展部端部固定有传动管，所述主动齿轮上安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述传动管旋转。

作为本发明的一种改进方案：所述弹性抵推组件包括与所述定位转动臂固定的导向滑块，所述导向滑块滑动嵌设在所述延伸套筒上，所述导向滑块与所述延伸套筒之间固定连接有抵推弹簧。

作为本发明的一种改进方案：所述牵拉组件包括螺纹套接在所述承载套筒上的螺纹套环，所述连接套架远离所述圆柱扩展部的一端转动套接在螺纹套环上，所述螺纹套环上固定套接有拧环。

作为本发明的一种改进方案：所述定位转动臂端部固定有连接轴，所述连接轴转动安装在所述延伸套筒上，所述连接轴远离所述定位转动臂的一端同轴固定有连接齿轮，所述延伸套筒上转动安装有转动环，所述转动环内壁固定有与所述连接齿轮啮合的内齿圈，所述转动环上固定有扩展板，扩展板上螺纹连接有与所述延伸套筒抵接的锁紧螺柱。

作为本发明的一种改进方案：所述驱动组件包括与所述主动齿轮同轴固定的主动锥齿轮，所述主动锥齿轮上啮合连接有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮上同轴固定有传动齿轮，传动管上固定套接有与所述传动齿轮啮合连接的从动齿轮。

作为本发明的一种改进方案：所述被动夹持组件包括滑动安装在所述固定座上的滑动架，所述滑动架上固定有弧形夹持板，所述滑动架的下端固定有楔块，所述进给滑动台上固定有与所述楔块的楔面相对设置的抵推板，所述滑动架和所述固定座之间固定有连接弹簧。

作为本发明的一种改进方案：所述扩孔圆台部远离所述圆柱扩展部的一端固定有圆柱延伸部，所述圆柱延伸部上安装有清扫组件。

作为本发明的一种改进方案：所述清扫组件包括若干个梯形毛刷块，所述梯形毛刷块沿着圆柱延伸部径向滑动安装在所述圆柱延伸部上，每个所述梯形毛刷块与所述圆柱延伸部之间均固定有径向弹簧。

作为本发明的一种改进方案：所述扩孔圆台部、圆柱扩展部和圆柱延伸部内部设有输气空腔，支撑台架上固定有气泵，所述气泵的出口端安装有延伸至连接套架内部的输气管道，所述圆柱延伸部上开设有与输气空腔连通的径向喷射通孔。

作为本发明的一种改进方案：所述固定座上固定有导向板，导向板上滑动套接有竖直挡板，所述固定座上转动安装有与所述竖直挡板螺纹连接的调节螺杆，竖直挡板上开设有排气通孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置的牵拉组件能调节连接套架相对承载套筒轴向移动，使得扩孔圆台部与定位转动臂相对位置得到调节，定位转动臂起到对金属管道端部的抵挡限位效果，使得在扩孔圆台部对金属管道进行端口扩张的过程中，扩孔圆台部延伸至金属管道内的长度实现调节，起到对金属管道扩孔操作具有很高的可控度，有效避免了金属管道扩孔过度的情况，大大提升了金属管道的扩孔质量。

本发明通过设置的进给滑动台朝向金属管道移动，使得扩孔圆台部延伸到金属管道内进行挤压扩孔，而同时，主动齿轮和固定齿条啮合连接，主动齿轮实现旋转并通过驱动组件驱动传动管旋转，传动管驱动圆柱扩展部、扩孔圆台部旋转，使得扩孔圆台部在对金属管道进行轴向挤压的同时具有旋转动作，即扩孔圆台部实现了旋进式挤压动作，大大提升了金属管道的扩孔加工效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1在某一个视角下的结构示意图；

图3为本发明中牵拉组件、圆柱扩展部和连接套架等部件的连接示意图；

图4为本发明中清扫组件的局部结构爆炸视图；

图5为本发明中弹性抵推组件、定位转动臂和转动环等部件示意图；

图6为本发明中延伸套筒和承载套筒的结构示意图；

图7为本发明的圆柱延伸部剖切后的结构示意图；

图8为本发明中驱动组件、主动齿轮和固定齿条等部件的连接示意图；

图9为本发明中被动夹持组件、竖直挡板和调节螺杆等部件的连接示意图。

图中：1-支撑台架、2-固定座、3-金属管道、4-扩孔圆台部、5-圆柱延伸部、6-转动环、7-锁紧螺柱、8-承载套筒、9-连接套架、10-传动管、11-气泵、12-伺服电机、13-进给滑动台、14-固定齿条、15-楔块、16-抵推板、17-竖直挡板、18-调节螺杆、19-弧形夹持板、20-延伸套筒、21-驱动螺杆、22-排气通孔、23-定位转动臂、24-圆柱扩展部、25-从动齿轮、26-主动齿轮、27-螺纹套环、28-拧环、29-梯形毛刷块、30-径向弹簧、31-导向滑块、32-抵推弹簧、33-连接齿轮、34-内齿圈、35-径向喷射通孔、36-输气空腔、37-传动齿轮、38-主动锥齿轮、39-从动锥齿轮、40-输气管道、41-导向板、42-滑动架、43-连接弹簧、44-连接轴、45-扩展板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明：

实施例1

请参阅图1-9，一种数控加工用扩孔装置，包括支撑台架1，支撑台架1上固定有固定座2，固定座2上安装有用于对金属管道3固定的被动夹持组件，在对金属管道3进行端口扩张操作时，将金属管道3置于固定座2上，借助被动夹持组件能对金属管道3进行夹持固定，保证在扩孔操作时金属管道3的位置稳定。

支撑台架1上滑动安装有进给滑动台13，进给滑动台13上固定有承载套筒8，承载套筒8内滑动安装有圆柱扩展部24，圆柱扩展部24上同轴固定有与金属管道3轴向对应的扩孔圆台部4，支撑台架1上固定有伺服电机12，伺服电机12的输出轴同轴固定有与进给滑动台13螺纹连接的驱动螺杆21。通过设置的伺服电机12能驱动驱动螺杆21旋转，驱动螺杆21能驱动与之螺纹连接的进给滑动台13移动，此时进给滑动台13能带动承载套筒8、圆柱扩展部24和扩孔圆台部4朝向金属管道3移动进行扩孔动作。

在承载套筒8端部固定安装有延伸套筒20，延伸套筒20上转动安装有若干个与扩孔圆台部4抵接的定位转动臂23，定位转动臂23与延伸套筒20之间连接有弹性抵推组件，圆柱扩展部24上转动套接有连接套架9，承载套筒8上安装有牵拉组件，牵拉组件用于调节连接套架9相对承载套筒8轴向移动，支撑台架1上固定有与承载套筒8平行的固定齿条14，固定齿条14上啮合连接有主动齿轮26，圆柱扩展部24端部固定有传动管10，主动齿轮26上安装有驱动组件，驱动组件用于驱动传动管10旋转。

其中，弹性抵推组件包括与定位转动臂23固定的导向滑块31，导向滑块31滑动嵌设在延伸套筒20上，导向滑块31与延伸套筒20之间固定连接有抵推弹簧32，在抵推弹簧32的弹性作用下，使得导向滑块31带动定位转动臂23抵接在扩孔圆台部4上，在扩孔圆台部4延伸至金属管道3内部一段距离后，设置的定位转动臂23能对金属管道3的端部进行抵挡，避免扩孔圆台部4过度进入到金属管道3内部。

本装置的牵拉组件包括螺纹套接在承载套筒8上的螺纹套环27，连接套架9远离圆柱扩展部24的一端转动套接在螺纹套环27上，螺纹套环27上固定套接有拧环28。

通过上述设置，在转动拧环28时，拧环28能驱动螺纹套环27旋转，螺纹套环27相对承载套筒8轴向移动，此时螺纹套环27通过连接套架9带动圆柱扩展部24朝向金属管道3移动，其中连接套架9的两端通过轴承连接分别与圆柱扩展部24和螺纹套环27转动连接，此时圆柱扩展部24带动扩孔圆台部4朝向金属管道3移动，扩孔圆台部4对定位转动臂23抵推，使得在扩孔圆台部4位置调节后，定位转动臂23借助弹性抵推组件自动对扩孔圆台部4抵接，上述调节过程实现了对扩孔圆台部4伸入金属管道3长度的灵活调节，能够很好地把握扩孔程度。

另外，在定位转动臂23端部固定有连接轴44，连接轴44转动安装在延伸套筒20上，连接轴44远离定位转动臂23的一端同轴固定有连接齿轮33，延伸套筒20上转动安装有转动环6，转动环6内壁固定有与连接齿轮33啮合的内齿圈34，转动环6上固定有扩展板45，扩展板45上螺纹连接有与延伸套筒20抵接的锁紧螺柱7。

通过旋拧转动环6能驱动内齿圈34旋转，内齿圈34驱动与之啮合的连接齿轮33旋转，连接齿轮33通过连接轴44驱动定位转动臂23旋转，方便定位转动臂23对扩孔圆台部4紧密抵接，通过旋拧锁紧螺柱7 实现将转动环6位置锁紧，确保定位转动臂23的位置得到进一步锁紧限定，保证对扩孔圆台部4延伸到金属管道3内部深度的准确调节效果，也提升了扩孔操作的稳定度。

本装置的驱动组件包括与主动齿轮26同轴固定的主动锥齿轮38，主动锥齿轮38上啮合连接有从动锥齿轮39，从动锥齿轮39上同轴固定有传动齿轮37，传动管10上固定套接有与所述传动齿轮37啮合连接的从动齿轮25，从动齿轮25和传动齿轮37均转动安装在进给滑动台13上。

在进给滑动台13朝向金属管道3滑动的过程中，设置的主动齿轮26在固定齿条14的啮合作用下旋转，主动齿轮26驱动主动锥齿轮38转动，主动锥齿轮38驱动与之啮合的从动锥齿轮39旋转，从动锥齿轮39驱动传动齿轮37旋转，传动齿轮37通过啮合从动齿轮25驱动传动管10转动，此时圆柱扩展部24连同扩孔圆台部4旋转，扩孔圆台部4实现了旋进式挤压动作，大大提升了金属管道3的扩孔加工效果。

实施例2

请参阅图1-9，在实施例1的基础上，另外，被动夹持组件包括滑动安装在固定座2上的滑动架42，滑动架42上固定有弧形夹持板19，滑动架42的下端固定有楔块15，进给滑动台13上固定有与楔块15的楔面相对设置的抵推板16，滑动架42和固定座2之间固定有连接弹簧43。

金属管道3安装在两个弧形夹持板19之间，借助连接弹簧43对滑动架42的弹性抵推力，实现弧形夹持板19对金属管道3初步限位，而在进给滑动台13朝向金属管道3滑动的过程中，抵推板16随着进给滑动台13移动并对楔块15的楔面进行抵推，此时楔块15对滑动架42进行抵推，实现了弧形夹持板19对金属管道3进行牢靠、稳固的夹持作用，保证了在扩孔操作时金属管道3的位置稳定，保证了扩孔质量。

另外，在扩孔圆台部4远离圆柱扩展部24的一端固定有圆柱延伸部5，圆柱延伸部5上安装有清扫组件，清扫组件包括若干个梯形毛刷块29，梯形毛刷块29沿着圆柱延伸部5径向滑动安装在所述圆柱延伸部5上，每个梯形毛刷块29与圆柱延伸部5之间均固定有径向弹簧30。其中，扩孔圆台部4、圆柱扩展部24和圆柱延伸部5内部设有输气空腔36，支撑台架1上固定有气泵11，气泵11的出口端安装有延伸至连接套架9内部的输气管道40，圆柱延伸部5上开设有与输气空腔36连通的径向喷射通孔35。

在扩孔圆台部4伸入到金属管道3内部之前，梯形毛刷块29的斜面与金属管道3抵接滑动，随后梯形毛刷块29伸入到金属管道3内部，设置的径向弹簧30抵推梯形毛刷块29使其与金属管道3内壁抵接，在圆柱扩展部24连通扩孔圆台部4旋转的过程中，圆柱延伸部5随之旋转，圆柱延伸部5带动梯形毛刷块29旋转，实现对金属管道3进行扩孔之前的清扫作用，保证了金属管道3扩孔位置的内壁洁净，除去杂质，有效提升了扩孔质量。

而同时，设置的气泵11产生的压力空气通过输气管道40进入到输气空腔36内，并从多个径向喷射通孔35分散喷出，起到对金属管道3内壁的旋转吹扫效果，进一步起到对金属管道3的内壁清洁作用。

另外，在固定座2上固定有导向板41，导向板41上滑动套接有竖直挡板17，固定座2上转动安装有与竖直挡板17螺纹连接的调节螺杆18，竖直挡板17上开设有排气通孔22。

通过调节螺杆18能驱动竖直挡板17相对固定座2进行间距调节，方便对金属管道3的端部进行抵接限位，起到对金属管道3的轴向支撑限位作用，进一步提升了金属管道3扩孔过程的位置稳定，而设置的排气通孔22便于金属管道3内部的杂质被清扫后排出。

综上所述，本发明通过设置的牵拉组件能调节连接套架9相对承载套筒8轴向移动，使得扩孔圆台部4与定位转动臂23相对位置得到调节，定位转动臂23起到对金属管道3端部的抵挡限位效果，使得在扩孔圆台部4对金属管道3进行端口扩张的过程中，扩孔圆台部4延伸至金属管道3内的长度实现调节，起到对金属管道3扩孔操作具有很高的可控度，有效避免了金属管道3扩孔过度的情况，大大提升了金属管道3的扩孔质量。本发明通过设置的进给滑动台13朝向金属管道3移动，使得扩孔圆台部4延伸到金属管道3内进行挤压扩孔，而同时，主动齿轮26和固定齿条14啮合连接，主动齿轮26实现旋转并通过驱动组件驱动传动管10旋转，传动管10驱动圆柱扩展部24、扩孔圆台部4旋转，使得扩孔圆台部4在对金属管道3进行轴向挤压的同时具有旋转动作，即扩孔圆台部4实现了旋进式挤压动作，大大提升了金属管道3的扩孔加工效果。

需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。本技术方案专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种数控加工用扩孔装置，包括支撑台架（1），所述支撑台架（1）上固定有固定座（2），所述固定座（2）上安装有用于对金属管道（3）固定的被动夹持组件，支撑台架（1）上滑动安装有进给滑动台（13），进给滑动台（13）上固定有承载套筒（8），承载套筒（8）内滑动安装有圆柱扩展部（24），圆柱扩展部（24）上同轴固定有与所述金属管道（3）轴向对应的扩孔圆台部（4），其特征在于，所述支撑台架（1）上固定有伺服电机（12），伺服电机（12）的输出轴同轴固定有与所述进给滑动台（13）螺纹连接的驱动螺杆（21），所述承载套筒（8）端部固定安装有延伸套筒（20），所述延伸套筒（20）上转动安装有若干个与所述扩孔圆台部（4）抵接的定位转动臂（23），所述定位转动臂（23）与所述延伸套筒（20）之间连接有弹性抵推组件，所述圆柱扩展部（24）上转动套接有连接套架（9），所述承载套筒（8）上安装有牵拉组件，所述牵拉组件用于调节连接套架（9）相对承载套筒（8）轴向移动，所述支撑台架（1）上固定有与所述承载套筒（8）平行的固定齿条（14），固定齿条（14）上啮合连接有主动齿轮（26），所述圆柱扩展部（24）端部固定有传动管（10），所述主动齿轮（26）上安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述传动管（10）旋转。

2.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述弹性抵推组件包括与所述定位转动臂（23）固定的导向滑块（31），所述导向滑块（31）滑动嵌设在所述延伸套筒（20）上，所述导向滑块（31）与所述延伸套筒（20）之间固定连接有抵推弹簧（32）。

3.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述牵拉组件包括螺纹套接在所述承载套筒（8）上的螺纹套环（27），所述连接套架（9）远离所述圆柱扩展部（24）的一端转动套接在螺纹套环（27）上，所述螺纹套环（27）上固定套接有拧环（28）。

4.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述定位转动臂（23）端部固定有连接轴（44），所述连接轴（44）转动安装在所述延伸套筒（20）上，所述连接轴（44）远离所述定位转动臂（23）的一端同轴固定有连接齿轮（33），所述延伸套筒（20）上转动安装有转动环（6），所述转动环（6）内壁固定有与所述连接齿轮（33）啮合的内齿圈（34），所述转动环（6）上固定有扩展板（45），扩展板（45）上螺纹连接有与所述延伸套筒（20）抵接的锁紧螺柱（7）。

5.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述驱动组件包括与所述主动齿轮（26）同轴固定的主动锥齿轮（38），所述主动锥齿轮（38）上啮合连接有从动锥齿轮（39），所述从动锥齿轮（39）上同轴固定有传动齿轮（37），传动管（10）上固定套接有与所述传动齿轮（37）啮合连接的从动齿轮（25）。

6.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述被动夹持组件包括滑动安装在所述固定座（2）上的滑动架（42），所述滑动架（42）上固定有弧形夹持板（19），所述滑动架（42）的下端固定有楔块（15），所述进给滑动台（13）上固定有与所述楔块（15）的楔面相对设置的抵推板（16），所述滑动架（42）和所述固定座（2）之间固定有连接弹簧（43）。

7.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔圆台部（4）远离所述圆柱扩展部（24）的一端固定有圆柱延伸部（5），所述圆柱延伸部（5）上安装有清扫组件。

8.根据权利要求7所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述清扫组件包括若干个梯形毛刷块（29），所述梯形毛刷块（29）沿着圆柱延伸部（5）径向滑动安装在所述圆柱延伸部（5）上，每个所述梯形毛刷块（29）与所述圆柱延伸部（5）之间均固定有径向弹簧（30）。

9.根据权利要求7所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述扩孔圆台部（4）、圆柱扩展部（24）和圆柱延伸部（5）内部设有输气空腔（36），支撑台架（1）上固定有气泵（11），所述气泵（11）的出口端安装有延伸至连接套架（9）内部的输气管道（40），所述圆柱延伸部（5）上开设有与输气空腔（36）连通的径向喷射通孔（35）。

10.根据权利要求1所述的一种数控加工用扩孔装置，其特征在于，所述固定座（2）上固定有导向板（41），导向板（41）上滑动套接有竖直挡板（17），所述固定座（2）上转动安装有与所述竖直挡板（17）螺纹连接的调节螺杆（18），竖直挡板（17）上开设有排气通孔（22）。

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