CN117884679B - 一种自动化数控车床钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化数控车床钻孔装置，属于数控车床技术领域，包括车床主体、安装板、连接管、夹持座、钻孔件和支撑单元设置在所述连接管与所述夹持座之间，用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，其中，所述支撑单元包括弧形壳体一和弧形壳体二；本发明通过弧形壳体一和弧形壳体二支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔，有效避免圆管变形对钻孔精度和质量的影响，同时，设计的弹性件即可防止钻头直接接触硬性部件，减少对圆管内壁的损伤，还有助于将圆管内打好孔洞附着的碎屑排出，此外，利用驱动件中拨动条与拨动板表面弧形块的拨动配合下，可以实现抵触头的下拨操作，并同时进行对圆管孔洞内壁毛刺的切除。

Description

一种自动化数控车床钻孔装置

技术领域

本发明涉及数控车床技术领域，尤其涉及一种自动化数控车床钻孔装置。

背景技术

数控车床是一种广泛应用的数控机床，主要用于加工轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等。它能够进行切削加工、切槽、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等操作。

在金属圆管的生产加工过程中，经常需要使用数控车床进行钻孔加工，然而，现有的数控车床钻孔加工装置使得钻孔过程需要将金属圆管固定在夹持座上，并通过控制夹持座的转动来调整钻孔位置，以便在金属圆管的不同周边位置进行钻孔操作，但这个钻孔过程中，由于金属圆管被固定在夹持座上，钻头在对圆管表面进行钻孔时会施加较大的压力和力量，这种情况增加了圆管发生变形的风险，从而影响了钻孔的精度和质量。因此，针对该问题，本发明提出了一种自动化数控车床钻孔装置。

发明内容

本发明的目的是为了旨在解决现有数控车床钻孔过程中固定圆管所导致的变形问题，提高钻孔的精度和质量，而提出的一种自动化数控车床钻孔装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动化数控车床钻孔装置，包括车床主体，所述车床主体上连接有安装板，所述安装板的两侧之间设有可转动的连接管，所述连接管的一端设有与所述安装板一侧相贴合的夹持座，用于夹持待加工的圆管，可升降的钻孔件设置在所述车床主体的上方，用于对所述夹持座固定的圆管进行钻孔，支撑单元设置在所述连接管与所述夹持座之间，用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，其中，所述支撑单元包括弧形壳体一和弧形壳体二，所述弧形壳体一上固定有贯穿于所述安装板一侧的固定板，所述固定板的另一侧连接有固定在所述安装板的L型支板，所述弧形壳体二拆卸连接在所述弧形壳体一的下表面，所述弧形壳体一与所述弧形壳体二在形成一体状态时呈圆形结构，并紧密贴合在圆管的内壁上，以支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，所述弧形壳体一内设有与圆管打孔位置对应的弹性件，用于减少所述钻孔件与所述弧形壳体一之间的硬性接触。

优选地，所述钻孔件包括钻头，所述钻头的顶端连接有驱动部一，所述驱动部一的顶部安装有驱动部二。

优选地，所述驱动部二的顶部固定有L型定位板，所述L型定位板的底部固定在所述车床主体的顶部上。

优选地，所述弧形壳体一的底部与顶部均为密封结构，所述弧形壳体一的上表面中心连通有进屑口，用于配合所述弹性件抵触在圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，所述弹性件包括位于所述进屑口内的抵触头，所述抵触头的底部固定有连接块，所述连接块的底部固定有竖直向下的连接杆，所述连接杆的表面滑动有固定在所述弧形壳体一内底壁上的连接筒，所述连接杆位于所述连接筒内部的一端固定有压缩块，所述压缩块的底部与所述连接筒的内底壁之间固定有弹簧一。

优选地，所述弧形壳体二的顶部为开口状，所述弧形壳体二顶部的开口包覆于所述弧形壳体一的底部，所述弧形壳体一的内底壁连通有一对排泄口。

优选地，所述连接筒的表面连通有一对导气管，所述导气管的另一端连通于所述进屑口的内壁。

优选地，所述抵触头的表面设有环形槽，所述环形槽的内底壁截面呈斜坡结构，所述环形槽的内底壁设有环形切刀，所述环形切刀位于所述环形槽内壁对应的一面呈倾斜结构。

优选地，所述连接块的两侧之间连通有拨动槽，所述拨动槽内与所述安装板的一侧之间设有向下移动的拨动件。

优选地，所述拨动件包括位于所述拨动槽与所述安装板之间的拨动板，所述拨动板的底部固定有多个连接在所述固定板上的伸缩杆，所述伸缩杆的表面与所述拨动板的底部之间固定有弹簧二，所述拨动板的顶部在靠近所述安装板的一侧固定有弧形块，所述弧形块的表面联动有安装在所述安装板与所述L型支板之间转动的驱动件。

优选地，所述驱动件包括安装在所述L型支板上的驱动部三，所述驱动部三的输出端与所述安装板之间设有转动的转杆，所述转杆的表面固定有齿轮一，所述齿轮一的表面连接有固定在所述连接管上的齿轮二，所述转杆的表面固定有转盘，所述转盘的表面固定有用于配合弧形块相贴合的拨动条。

与现有技术相比，本发明提供了一种自动化数控车床钻孔装置，具备以下有益效果：

1、该自动化数控车床钻孔装置，通过弧形壳体一、弧形壳体二、固定板和L型支板之间的设计配合，是为了用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，使圆管通过钻孔件中的钻头在打孔时，能够起到有效的支撑，避免圆管发生变形影响钻孔精度和质量的问题。

2、该自动化数控车床钻孔装置，通过抵触头、连接块、连接杆、连接筒、压缩块和弹簧一等结构组成的弹性件，设计在弧形壳体一位于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，这样可以避免钻头直接接触硬性的弧形壳体一，增加钻头与圆管打好的孔洞内壁直接接触的冲击力和摩擦，造成圆管内壁发生损伤的问题，同时当圆管表面通过钻头打好孔洞时，其抵触头还会在弹簧一的弹力作用下伸入圆管打好的孔洞中，用于将圆管孔洞附着的碎屑顶出圆管外部，减少了后续对圆管孔洞的清洁。

3、该自动化数控车床钻孔装置，通过将导气管连通在连接筒与进屑口内壁之间，是为了使弹性件在钻头的抵触压缩下，能够将连接筒内压缩的气体，通过导气管吹向进屑口，用于对进入进屑口内的钻头表面吹附气体，这样能够对钻头表面附着的碎屑进行清洁。

4、该自动化数控车床钻孔装置，通过拨动板、弧形块、转杆、转盘和拨动条的配合下，能够使伸入圆管孔洞内的抵触头向下拨动，不对造成圆管在转动调整钻孔位置受到限制，而且抵触头在向下移动的过程中，还能配合抵触头中环形槽内壁上的环形切刀，对圆管孔洞内壁打孔产的毛刺进行切除。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的连接管剖视图；

图3为本发明的图2中A处局部放大图；

图4为本发明的支撑单元侧视图；

图5为本发明的支撑单元俯视图；

图6为本发明的驱动件结构示意图；

图7为本发明的弧形壳体一与弧形壳体二连接结构示意图；

图8为本发明的弧形壳体一与弧形壳体二连接分解图；

图9为本发明的支撑单元剖视图。

图中：1、车床主体；2、安装板；3、连接管；4、夹持座；5、钻孔件；51、钻头；52、驱动部一；53、驱动部二；54、L型定位板；6、支撑单元；61、弧形壳体一；62、弧形壳体二；63、固定板；64、L型支板；65、弹性件；651、抵触头；652、连接块；653、连接杆；654、连接筒；655、压缩块；656、弹簧一；657、导气管；658、环形槽；659、环形切刀；66、进屑口；67、排泄口；68、拨动槽；69、拨动件；691、拨动板；692、伸缩杆；693、弹簧二；694、弧形块；695、驱动件；6951、驱动部三；6952、转杆；6953、齿轮一；6954、齿轮二；6955、转盘；6956、拨动条。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

以下结合附图1-附图9，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。

参照图1-图2，一种自动化数控车床钻孔装置，包括车床主体1，车床主体1上连接有安装板2，安装板2的两侧之间设有可转动的连接管3，连接管3的一端设有与安装板2一侧相贴合的夹持座4，用于夹持待加工的圆管，该夹持座4可为目前市面上公知认定的三爪卡盘，可升降的钻孔件5设置在车床主体1的上方，用于对夹持座4固定的圆管进行钻孔，钻孔件5包括钻头51，钻头51的顶端连接有驱动部一52，驱动部一52的顶部安装有驱动部二53，驱动部二53的顶部固定有L型定位板54，L型定位板54的底部固定在车床主体1的顶部上。

在对圆管进行钻孔时，首先将圆管固定在夹持座4上，然后启动采用气缸的驱动部一52带动驱动部二53连接的钻头51接触在圆管表面，最后启动采用伺服电机的驱动部二53带动钻头51转动，即可实现对圆管表面进行钻孔操作，与人工手持钻孔相比，自动化数控车床钻孔装置具有精确控制钻孔深度、速度和位置的优势，提高了钻孔的精度和一致性，它能以更高的速度和连续性进行钻孔操作，提高生产效率，并通过预先编程的程序来确保钻孔的重复性和可靠性，此外，自动化装置能够远离旋转部件和机械运动，提供更高的安全性，因此，自动化数控车床钻孔装置特别适用于大批量、高精度和可重复的钻孔任务，并具有显著的优势。

在一个优选的实施方式中，参照图1-图6，支撑单元6设置在连接管3与夹持座4之间，用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，其中，支撑单元6包括弧形壳体一61和弧形壳体二62，弧形壳体一61上固定有贯穿于安装板2一侧的固定板63，固定板63的另一侧连接有固定在安装板2的L型支板64，弧形壳体二62拆卸连接在弧形壳体一61的下表面，弧形壳体一61与弧形壳体二62在形成一体状态时呈圆形结构，并紧密贴合在圆管的内壁上，以支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，弧形壳体一61内设有与圆管打孔位置对应的弹性件65，用于减少钻孔件5与弧形壳体一61之间的硬性接触。

采用这样的技术方案，是考虑到钻头51在对圆管表面进行钻孔时会施加较大的压力和力量，这种情况增加了圆管发生变形的风险，从而影响了钻孔的精度和质量，所以针对此问题，在连接管3与夹持座4之间，设有用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置的支撑单元6，支撑单元6由紧密贴合在圆管内壁的弧形壳体一61和弧形壳体二62组成，这样的设计有助于减少圆管在钻孔的变形风险，保持钻孔的精度和质量。

具体而言，将固定板63一侧固定的弧形壳体一61和弧形壳体二62定位支撑在圆形内壁且位于圆管外表面进行钻孔操作时的位置，当钻头51对弧形壳体一61和弧形壳体二62定位支撑在圆形内壁且位于圆管外表面进行钻孔操作时的位置钻孔时，能够提供有效的支撑，而且考虑到钻头51对圆管表面打出孔洞时，其钻头51可能会接触在硬性弧形壳体一61的表面，这样会增加钻头51与圆管打好孔洞的内壁直接接触的冲击力和摩擦，容易造成对孔洞内壁损伤，所以在弧形壳体一61内设计了有对钻头51进行抵触的弹性件65，通过弹性件65对钻头51弹性伸缩下，能够对钻头51与圆管内壁的直接接触施加弹性抵抗力，减少冲击力和摩擦，降低对圆管内壁的损伤和划痕，保护圆管表面质量。

同时在弧形壳体一61内底壁与进屑口66之间设计的弹性件65，在钻头51对圆管表面打好孔洞脱离时，该弹性件65中的抵触头651还会在弹簧一656的弹力作用下，伸入圆管打好的孔洞中，将圆管孔洞内附着的碎屑进行顶出，避免了后续对圆管孔洞内碎屑进行清洁的繁琐。

在一个优选的实施方式中，参照图7-图9，弧形壳体一61的底部与顶部均为密封结构，弧形壳体一61的上表面中心连通有进屑口66，用于配合弹性件65抵触在圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，弹性件65包括位于进屑口66内的抵触头651，抵触头651的底部固定有连接块652，连接块652的底部固定有竖直向下的连接杆653，连接杆653的表面滑动有固定在弧形壳体一61内底壁上的连接筒654，连接杆653位于连接筒654内部的一端固定有压缩块655，压缩块655的底部与连接筒654的内底壁之间固定有弹簧一656，弧形壳体二62的顶部为开口状，弧形壳体二62顶部的开口包覆于弧形壳体一61的底部，弧形壳体一61的内底壁连通有一对排泄口67，连接筒654的表面连通有一对导气管657，导气管657的另一端连通于进屑口66的内壁，抵触头651的表面设有环形槽658，环形槽658的内底壁截面呈斜坡结构，环形槽658的内底壁设有环形切刀659，环形切刀659位于环形槽658内壁对应的一面呈倾斜结构。

采用这样的技术方案，还能够借助钻头51对抵触头651进行抵触下移时，抵触头651会带动连接块652底部连接杆653上的压缩块655沿连接筒654的内壁向下压缩，使连接筒654内的气体能够通过导气管657向进屑口66内吹附，使此时位于进屑口66内的钻头51其表面附着的碎屑能够得到有效清洁，避免钻头51表面附着碎屑，影响圆管其他位置上打孔的精度。

需要说明的是，在弧形壳体一61表面上设计的进屑口66，还可将圆管表面孔洞产生的碎屑通过弧形壳体一61内的排泄口67导入弧形壳体二62内进行收集，避免了碎屑集中在圆管内部，并在圆管转动过程中甩出造成安全隐患的问题，同时弧形壳体一61与弧形壳体二62之间的拆卸设计，有助于后续将弧形壳体二62内收集的碎屑进行集中处理，以及弧形壳体一61与弧形壳体二62之间的拆卸连接，可以采用磁性连接和扣接等方式，可根据使用的情况予以选择。

在一个优选的实施方式中，参照图5-图9，连接块652的两侧之间连通有拨动槽68，拨动槽68内与安装板2的一侧之间设有向下移动的拨动件69，拨动件69包括位于拨动槽68与安装板2之间的拨动板691，弧形壳体一61的一侧设有用于配合拨动板691在下移滑动的移动槽，拨动板691的底部固定有多个连接在固定板63上的伸缩杆692，伸缩杆692的表面与拨动板691的底部之间固定有弹簧二693，拨动板691的顶部在靠近安装板2的一侧固定有弧形块694，弧形块694的表面联动有安装在安装板2与L型支板64之间转动的驱动件695，驱动件695包括安装在L型支板64上的驱动部三6951，驱动部三6951的输出端与安装板2之间设有转动的转杆6952，转杆6952的表面固定有齿轮一6953，齿轮一6953的表面连接有固定在连接管3上的齿轮二6954，转杆6952的表面固定有转盘6955，转盘6955的表面固定有用于配合弧形块694相贴合的拨动条6956。

采用这样的技术方案，是考虑到抵触头651在弹簧一656的弹力下进入圆管打好孔洞内时，若不脱离的话，则会对夹持座4上固定的圆管在转动时受到限制，为了避免此种问题，所以在连接块652两侧开设了拨动槽68，拨动槽68内设计了可与驱动件695进行拨动的拨动板691，当启动伺服电机的驱动部三6951带动转杆6952表面转盘6955上的拨动条6956进行转动时，拨动条6956沿弧形块694的表面转动，使拨动板691按压连接块652向下运动，配合抵触头651脱离圆管孔洞内回到最初位置，并抵触在圆管内壁，因为驱动件695在拨动拨动板691向下时，其转杆6952上的齿轮一6953也会带动齿轮二6954和连接管3传动，使夹持座4上固定的圆管进行转动调整打孔位置。

同时，驱动件695配合拨动板691对弹性件65中抵触头651做下压运动时，在抵触头651上环形槽658内设计的环形切刀659，还能够对圆管孔洞内壁打孔产生的毛刺进行切除，保证钻孔的内壁更加平滑和整洁，进一步提高钻孔质量。

需要说明的是，转盘6955上的拨动条6956的数量和位置是根据对圆管表面打孔的数量和位置进行设计的，其中，一个弧形状的拨动条6956需要贴合在弧形块694的表面上，以确保驱动件695可以配合夹持座4上的圆管在转动过程中调整钻孔的位置，同时，驱动件695还可以配合拨动板691对弹性件65中进入圆管孔洞内的抵触头651进行下压移动，并使其脱离圆管孔洞，从而不会对圆管在转动调整钻孔位置时造成限制。

综上所述，支撑单元6包括弧形壳体一61和弧形壳体二62，在形成一体的圆形结构时，紧密贴合在圆管的内壁上，以支撑圆管在钻孔操作时的位置，通过与圆管内壁的接触，稳定圆管的位置，防止其在钻孔过程中发生变形或抖动，此外，在弧形壳体一61内设有与圆管打孔位置对应的弹性件65，该弹性件65的存在可以减少钻头51与弧形壳体一61之间的直接接触，当钻头51施加压力时，弹性件65能够吸收一部分压力，并减少对圆管表面的损伤，这有助于提高钻孔的质量和精度，支撑单元6的作用是为了保证圆管在钻孔操作过程中的稳定性，防止其发生变形或抖动，确保钻孔的准确性和一致性，有效地提高了钻孔装置的工作效果，并确保钻孔质量的提高，以及利用驱动件695中拨动条6956与拨动板691表面弧形块694的拨动配合下，可以实现抵触头651的下拨操作，并同时进行对圆管孔洞内壁毛刺的切除。

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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，包括：

车床主体（1）；

所述车床主体（1）上连接有安装板（2），所述安装板（2）的两侧之间设有可转动的连接管（3），所述连接管（3）的一端设有与所述安装板（2）一侧相贴合的夹持座（4），用于夹持待加工的圆管；

可升降的钻孔件（5），设置在所述车床主体（1）的上方，用于对所述夹持座（4）固定的圆管进行钻孔；

支撑单元（6），设置在所述连接管（3）与所述夹持座（4）之间，用于支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置；

其中，所述支撑单元（6）包括弧形壳体一（61）和弧形壳体二（62），所述弧形壳体一（61）上固定有贯穿于所述安装板（2）一侧的固定板（63），所述固定板（63）的另一侧连接有固定在所述安装板（2）的L型支板（64），所述弧形壳体二（62）拆卸连接在所述弧形壳体一（61）的下表面，所述弧形壳体一（61）与所述弧形壳体二（62）在形成一体状态时呈圆形结构，并紧密贴合在圆管的内壁上，以支撑圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，所述弧形壳体一（61）内设有与圆管打孔位置对应的弹性件（65），用于减少所述钻孔件（5）与所述弧形壳体一（61）之间的硬性接触；

所述弧形壳体一（61）的底部与顶部均为密封结构，所述弧形壳体一（61）的上表面中心连通有进屑口（66），用于配合所述弹性件（65）抵触在圆管内壁在圆管外表面进行钻孔操作时的位置，所述弹性件（65）包括位于所述进屑口（66）内的抵触头（651），所述抵触头（651）的底部固定有连接块（652），所述连接块（652）的底部固定有竖直向下的连接杆（653），所述连接杆（653）的表面滑动有固定在所述弧形壳体一（61）内底壁上的连接筒（654），所述连接杆（653）位于所述连接筒（654）内部的一端固定有压缩块（655），所述压缩块（655）的底部与所述连接筒（654）的内底壁之间固定有弹簧一（656），所述连接块（652）的两侧之间连通有拨动槽（68），所述拨动槽（68）内与所述安装板（2）的一侧之间设有向下移动的拨动件（69）；

所述拨动件（69）包括位于所述拨动槽（68）与所述安装板（2）之间的拨动板（691），所述拨动板（691）的底部固定有多个连接在所述固定板（63）上的伸缩杆（692），所述伸缩杆（692）的表面与所述拨动板（691）的底部之间固定有弹簧二（693），所述拨动板（691）的顶部在靠近所述安装板（2）的一侧固定有弧形块（694），所述弧形块（694）的表面联动有安装在所述安装板（2）与所述L型支板（64）之间转动的驱动件（695）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述钻孔件（5）包括钻头（51），所述钻头（51）的顶端连接有驱动部一（52），所述驱动部一（52）的顶部安装有驱动部二（53）。

3.根据权利要求2所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述驱动部二（53）的顶部固定有L型定位板（54），所述L型定位板（54）的底部固定在所述车床主体（1）的顶部上。

4.根据权利要求1所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述弧形壳体二（62）的顶部为开口状，所述弧形壳体二（62）顶部的开口包覆于所述弧形壳体一（61）的底部，所述弧形壳体一（61）的内底壁连通有一对排泄口（67）。

5.根据权利要求1所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述连接筒（654）的表面连通有一对导气管（657），所述导气管（657）的另一端连通于所述进屑口（66）的内壁。

6.根据权利要求1所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述抵触头（651）的表面设有环形槽（658），所述环形槽（658）的内底壁截面呈斜坡结构，所述环形槽（658）的内底壁设有环形切刀（659），所述环形切刀（659）位于所述环形槽（658）内壁对应的一面呈倾斜结构。

7.根据权利要求1所述的一种自动化数控车床钻孔装置，其特征在于，所述驱动件（695）包括安装在所述L型支板（64）上的驱动部三（6951），所述驱动部三（6951）的输出端与所述安装板（2）之间设有转动的转杆（6952），所述转杆（6952）的表面固定有齿轮一（6953），所述齿轮一（6953）的表面连接有固定在所述连接管（3）上的齿轮二（6954），所述转杆（6952）的表面固定有转盘（6955），所述转盘（6955）的表面固定有用于配合弧形块（694）相贴合的拨动条（6956）。