CN203509566U

CN203509566U - 悬臂式小直径孔钻攻设备

Info

Publication number: CN203509566U
Application number: CN201320696207.8U
Authority: CN
Inventors: 张长春; 陈宇
Original assignee: REZPACK MACHINERY Inc
Current assignee: REZPACK MACHINERY Inc
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2023-11-07

Abstract

本实用新型公开了悬臂式小直径孔钻攻设备，钻攻动力头与上下横杆的右端铰接连接，上下横杆的左端与竖向支座铰接连接，钻攻动力头、横杆与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座连接在上横板上，上横板的左右端与左右竖杆的上端铰接连接，左右竖杆的下端与下横板铰接连接，上横板、竖杆与下横板之间形成下平行四连杆机构；下横板与槽板固定连接，槽板上设有曲线槽，曲线槽内活动设有滚子，滚子在横杆延伸臂上安装；曲线槽设计要求是，在下横板的位置保持不变时，钻攻动力头的上下运动轨迹为一条垂直线，横杆延伸臂上设有配重轮。本实用新型独创设计钻攻动力头上下垂直运动技术及钻攻动力头平衡配重技术，可适用直径0.5-3mm小孔的钻孔和攻丝。

Description

悬臂式小直径孔钻攻设备

技术领域

本实用新型涉及一种对直径0.5-3mm小孔进行钻孔、攻丝的悬臂式小直径孔钻攻设备。

背景技术

悬臂式孔加工设备相比台式孔加工设备，具有加工范围大、加工操作灵活性强等优点。悬臂式孔加工设备的特点是能在360°范围内任意选择孔位，可用于大面积工件的孔加工，但是悬臂式孔加工设备只能对直径较大的孔进行钻孔和攻丝加工，对于直径小于3mm、甚至于0.5mm的小孔无能为力，除非采用精度非常高的台式进口设备才能完成，但进口设备结构复杂、精度要求极高、价格昂贵。悬臂式孔加工设备不能进行小直径孔钻攻加工，究其主要原因有二：1.钻攻时钻攻动力头的上下动作要垂直，它要依靠钻头、丝锥在工件孔内的横向受力来拉动孔加工设备其它部件协调移动才能实现，而小孔钻头、丝锥的直径很小，如果在钻攻时有横向受力会马上断掉；2. 钻攻动力头的向上回位（包括台式孔加工设备）是通过气弹簧或卷弹簧的力释放来完成的，回位力大，对于大直径钻头、丝锥来说没关系，而对于小直径钻头、丝锥来说是致命的，稍微的快速磕碰就会使钻头、丝锥断掉；特别是对于小直径孔的攻丝，攻丝螺纹很细，大的回位力不仅使丝锥受力大容易断掉，而且会直接破坏螺纹端口的攻丝螺纹，所以现有技术的小孔攻丝存在极大的难度。

发明内容

鉴于目前公知技术存在的问题，本实用新型要解决的技术问题是在于提供一种独创设计钻攻动力头上下垂直运动技术及钻攻动力头平衡配重技术，可适用孔径0.5-3mm小孔钻孔和攻丝的悬臂式小直径孔钻攻设备。

为解决上述技术问题，本实用新型是采取如下技术方案来完成的：

悬臂式小直径孔钻攻设备，包括钻攻动力头，钻攻动力头竖向设置，其特征在于：钻攻动力头与上下横杆的右端铰接连接，上下横杆的左端与竖向支座铰接连接，钻攻动力头、上下横杆与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座连接在上横板上，上横板的左右端与左右竖杆的上端铰接连接，左右竖杆的下端与下横板铰接连接，上横板、左右竖杆与下横板之间形成下平行四连杆机构；下横板与槽板固定连接，槽板上设有曲线槽，曲线槽内活动设有滚子，滚子通过中心轴在横杆延伸臂上安装；曲线槽的曲线设计要求是，在下横板的位置保持不变时，钻攻动力头的上下运动轨迹为一条垂直线。

采用上述技术方案后，本实用新型可实现钻攻动力头的上下运动轨迹始终为一条垂直线，钻头、丝锥在钻孔、攻丝时不受横向力，所以适用孔径0.5-3mm小孔的钻攻加工。工作原理是：钻攻动力头上下运动时，上平行四连杆机构使之随时保持竖直向下，产生的偏离垂直方向的误差则由下平行四连杆机构的摆动来消除，下平行四连杆机构的摆动量由曲线槽的曲线来控制，从而保证钻攻动力头的上下运动轨迹始终为一条垂直线。

横杆延伸臂上设有配重轮，横杆延伸臂与横杆共同组成杠杆，该杠杆以横杆与竖向支座的铰接点为杠杆支点，杠杆一端的重物为配重轮，另一端重物为钻攻动力头，配重轮一端的杠杆力矩大于钻攻动力头一端的杠杆力矩。采用上述技术方案后，钻攻动力头的向上回位是通过平衡配重方式来实现的，只要设计配重轮一端的杠杆力矩稍大于钻攻动力头一端的杠杆力矩，就可实现钻攻动力头在很小的回位力状态下进行回位，小而稳定的回位力可满足孔径0.5-3mm小孔钻孔、攻丝工作要求。

作为优选，配重轮的配重力矩可调由配重调节装置进行调节，配重轮采用偏心重块结构。上述设计的目的是可根据不同钻孔、攻丝直径，通过配重轮配重力矩的调节，来寻求最佳回位力，更好地满足各种不同直径小孔的钻孔、攻丝要求。

为更好地服务于小直径孔的钻攻加工，配重轮的配重力矩可实现多级调节，采用的技术方案是：配重调节装置包括配重轮分度定位构件，配重轮分度定位构件包括弹簧座、弹簧、钢球和在配重轮端面呈圆周布设的多个限位孔，弹簧和钢球设于弹簧座内，弹簧座固定在横杆延伸臂上，在弹簧作用下，钢球从弹簧座内往外弹出并顶靠在与钢球对准的限位孔内对配重轮进行分度定位。通过上述设计后，配重轮每转过一个限位孔位置都能得到可靠定位，配重轮的配重力矩则实现多级小范围调节。

为使配重轮的配重力矩能够得到方便的调节，采用的技术方案是：配重调节装置包括调节手轮构件，调节手轮构件包括调节手轮、调节座、调节弹簧、调节杆和接合盘，调节座固定在配重轮外的机体外壳上，调节手轮在调节座内活动设置，调节弹簧设在调节手轮与调节座之间，接合盘通过调节杆与调节手轮连接，接合盘的端面与配重轮的端面正对，接合盘的端面设有长短插销，配重轮的端面则设有相应的插销孔。通过上述设计后，在进行配重调节时，只需往里按动调节手轮使接合盘端面的长插销找准配重轮端面的插销孔，当长插销插入插销孔后短插销也会插入相应的插销孔，随后就可以转动调节手轮使配重轮产生转动，配重轮的转动位置可由调节手轮上的刻度来显示，操作方便，配重轮的配重力矩与配重轮的转动位置一一对应，配重轮的转动位置与调节手轮上的刻度一一对应。

作为优选，下横板在水平摇臂上活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座、调节螺杆和套筒，套筒与下横板固定连接，螺母座与水平摇臂固定连接，套筒下端面与螺母座上端面之间设有平面轴承，螺母座上段为轴套，轴套外圆通过轴承转动设在套筒内孔，轴套下部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠，调节螺杆从下往上旋接在螺母座内，调节螺杆的顶端设有椎体，椎体在轴套内孔上下活动设置；当调节螺杆向上旋进螺母座时，带动椎体向上动作，椎体的锥面与钢珠接触并使钢珠向外顶靠套筒内孔壁，将套筒与螺母座进行锁紧。上述设计可实现两个目的：1. 与钻攻动力头所在机头部件连接的下横板在水平摇臂上的锁紧和松开操作方便，2. 下横板在水平摇臂上的活动更加灵活，便于钻孔、攻丝位置的找准。

作为优选，水平摇臂在底座上活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座、调节螺杆和套筒，套筒与底座固定连接，螺母座与水平摇臂固定连接，套筒上端面与螺母座下端面之间设有平面轴承，螺母座下段为轴套，轴套外圆通过轴承转动设在套筒内孔，轴套上部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠，调节螺杆从上往下旋接在螺母座内，调节螺杆的底端设有椎体，椎体在轴套内孔上下活动设置；当调节螺杆向下旋进螺母座时，带动椎体向下动作，椎体的锥面与钢珠接触并使钢珠向外顶靠套筒内孔壁，将套筒与螺母座进行锁紧。上述设计可实现两个目的：1. 水平摇臂在底座上的锁紧和松开操作方便，2. 水平摇臂在底座上的活动更加灵活，便于钻孔、攻丝位置的找准。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的结构图，

图2为配重轮配重调节装置的结构图。

具体实施方式

附图表示了本实用新型的技术方案及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的各有关细节及其工作原理。

如图所示，本实用新型的悬臂式小直径孔钻攻设备，包括钻攻动力头1，钻攻动力头1竖向设置，钻攻动力头1与上横杆3、下横杆2的右端铰接连接，上横杆3、下横杆2的左端与竖向支座4铰接连接，上下横杆的长度一样，钻攻动力头、上下横杆与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座4固定连接在上横板15上，上横板15的左右端分别与左竖杆14、右竖杆16的上端铰接连接，左竖杆14、右竖杆16的下端与下横板13铰接连接，左右竖杆的长度一样，上横板、左右竖杆与下横板之间形成下平行四连杆机构；下横板13活动安装在水平摇臂25上，水平摇臂25活动安装在底座26上，下横板13与槽板8固定连接，槽板8上设有曲线槽7，曲线槽7内活动设有滚子40，滚子40通过中心轴10在横杆延伸臂6上安装，横杆延伸臂6与下横杆2固定连接，滚子40转动设在中心轴10上，中心轴10转动设在横杆延伸臂6上；曲线槽7的曲线设计要求是，在下横板13的位置保持不变时，钻攻动力头1的上下运动轨迹为一条垂直线。

横杆延伸臂6上设有配重轮11，配重轮11与中心轴10固定连接，横杆延伸臂6与下横杆2共同组成杠杆，该杠杆以下横杆与竖向支座的铰接点5为杠杆支点，杠杆一端的重物为配重轮11，另一端重物为钻攻动力头1，设计时配重轮一端的杠杆力矩稍大于钻攻动力头一端的杠杆力矩；配重轮11的配重力矩可调由配重调节装置进行调节，配重轮采用偏心重块结构，具体结构是在配重轮11端面上加工出八个圆孔29，其中相邻的四个圆孔内放上重物39；配重调节装置包括配重轮分度定位构件和调节手轮构件，配重轮分度定位构件包括弹簧座27、弹簧28、钢球9和在配重轮端面呈圆周均布的十六个限位孔12，弹簧28和钢球9设于弹簧座27内，弹簧座27固定在横杆延伸臂6上，在弹簧作用下，钢球9从弹簧座内往外弹出并顶靠在与钢球对准的限位孔12内对配重轮11进行分度定位；调节手轮构件包括调节手轮34、调节座33、调节弹簧36、调节杆37和接合盘32，调节座33固定在配重轮外的机体外壳38上，调节手轮34在调节座33内活动设置，调节手轮34上设有刻度盘35，调节弹簧36设在调节手轮34与调节座33之间，接合盘32通过调节杆37与调节手轮34连接，接合盘32的端面与配重轮11的端面正对，接合盘32的端面设有长短插销31，配重轮11的端面则设有相应的插销孔30；当往里按动调节手轮34使接合盘端面的长短插销31找准配重轮端面的插销孔30并插入后，转动调节手轮34就可以使配重轮11产生转动，配重轮11的转动位置由调节手轮34上的刻度来显示，配重轮的配重力矩与配重轮的转动位置一一对应，配重轮的转动位置与调节手轮上的刻度一一对应。

下横板13在水平摇臂25上的活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座24、调节螺杆23和套筒19，套筒19与下横板13固定连接，螺母座24与水平摇臂25固定连接，套筒19下端面与螺母座24上端面之间设有平面轴承22，螺母座24上段为轴套17，轴套17外圆通过轴承18转动设在套筒19内孔，轴套17下部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠21，调节螺杆23从下往上旋接在螺母座24内，调节螺杆23的顶端设有椎体20，椎体20在轴套17内孔上下活动设置；当调节螺杆23向上旋进螺母座24时，带动椎体20向上动作，椎体20的锥面与钢珠21接触并使钢珠向外顶靠套筒19内孔壁，将套筒19与螺母座24进行锁紧，即将与钻攻动力头所在机头部件连接的下横板13固定在水平摇臂25上。

水平摇臂25在底座26上的活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座24、调节螺杆23和套筒19，套筒19与底座26固定连接，螺母座24与水平摇臂25固定连接，套筒19上端面与螺母座24下端面之间设有平面轴承22，螺母座24下段为轴套17，轴套17外圆通过轴承18转动设在套筒19内孔，轴套17上部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠21，调节螺杆23从上往下旋接在螺母座24内，调节螺杆23的底端设有椎体20，椎体20在轴套17内孔上下活动设置；当调节螺杆23向下旋进螺母座24时，带动椎体20向下动作，椎体20的锥面与钢珠21接触并使钢珠向外顶靠套筒19内孔壁，将套筒19与螺母座24进行锁紧，即将水平摇臂25固定在底座26上。

本实用新型适用孔径0.5-3mm小孔的钻孔和攻丝，具有独创设计的钻攻动力头上下垂直运动技术及钻攻动力头平衡配重技术，钻攻动力头上下垂直运动技术指的是：在钻攻加工时钻攻动力头的上下运动轨迹始终为一条垂直线，钻头、丝锥在钻孔、攻丝时不受横向力，在钻攻动力头上下运动时，上平行四连杆机构使钻攻动力头始终保持竖直向下，钻攻动力头上下运动产生的偏离垂直方向的误差则由下平行四连杆机构的摆动来同步补偿消除，下平行四连杆机构的摆动量由曲线槽的曲线来控制，保证钻攻动力头的上下运动轨迹始终为一条垂直线。

钻攻动力头平衡配重技术指的是：钻攻动力头的向上回位是通过平衡配重方式来实现的，由于设计配重轮一端的杠杆力矩稍大于钻攻动力头一端的杠杆力矩，所以钻攻动力头会在很小的回位力状态下进行回位，小而稳定的回位力可满足孔径0.5-3mm小孔的钻孔、攻丝要求；配重轮的配重力矩可调则更好地满足各种不同直径小孔的钻孔和攻丝要求，根据不同钻孔、攻丝直径，通过配重轮配重力矩的调节，来寻求最佳回位力。上述参数存储到悬臂式小直径孔钻攻设备的控制芯片中，在钻孔、攻丝加工时通过操作显示屏显示来选择合适的匹配参数。

Claims

1. 悬臂式小直径孔钻攻设备，包括钻攻动力头（1），钻攻动力头竖向设置，其特征在于：钻攻动力头（1）与上下横杆（3、2）的右端铰接连接，上下横杆（3、2）的左端与竖向支座（4）铰接连接，钻攻动力头、上下横杆与竖向支座之间形成上平行四连杆机构；竖向支座（4）连接在上横板（15）上，上横板（15）的左右端与左右竖杆（14、16）的上端铰接连接，左右竖杆（14、16）的下端与下横板（13）铰接连接，上横板、左右竖杆与下横板之间形成下平行四连杆机构；下横板（13）与槽板（8）固定连接，槽板（8）上设有曲线槽（7），曲线槽（7）内活动设有滚子（40），滚子（40）通过中心轴（10）在横杆延伸臂（6）上安装；曲线槽（7）的曲线设计要求是，在下横板（13）的位置保持不变时，钻攻动力头（1）的上下运动轨迹为一条垂直线。

2. 如权利要求1所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：横杆延伸臂（6）上设有配重轮（11），横杆延伸臂（6）与横杆共同组成杠杆，该杠杆以横杆与竖向支座（4）的铰接点为杠杆支点，杠杆一端的重物为配重轮（11），另一端重物为钻攻动力头（1），配重轮（11）一端的杠杆力矩大于钻攻动力头（1）一端的杠杆力矩。

3. 如权利要求2所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：配重轮（11）的配重力矩可调由配重调节装置进行调节，配重轮（11）采用偏心重块结构。

4. 如权利要求3所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：配重调节装置包括配重轮分度定位构件，配重轮分度定位构件包括弹簧座（27）、弹簧（28）、钢球（9）和在配重轮端面呈圆周布设的多个限位孔（12），弹簧（28）和钢球（9）设于弹簧座（27）内，弹簧座（27）固定在横杆延伸臂（6）上，在弹簧作用下，钢球（9）从弹簧座（27）内往外弹出并顶靠在与钢球对准的限位孔（12）内对配重轮（11）进行分度定位。

5. 如权利要求3所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：配重调节装置包括调节手轮构件，调节手轮构件包括调节手轮（34）、调节座（33）、调节弹簧（36）、调节杆（37）和接合盘（32），调节座（33）固定在配重轮外的机体外壳（38）上，调节手轮（34）在调节座（33）内活动设置，调节弹簧（36）设在调节手轮（34）与调节座（33）之间，接合盘（32）通过调节杆（37）与调节手轮（34）连接，接合盘（32）的端面与配重轮（11）的端面正对，接合盘（32）的端面设有长短插销（31），配重轮（11）的端面则设有相应的插销孔（30）。

6. 如权利要求1所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：下横板（13）在水平摇臂（25）上活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座（24）、调节螺杆（23）和套筒（19），套筒（19）与下横板（13）固定连接，螺母座（24）与水平摇臂（25）固定连接，套筒（19）下端面与螺母座（24）上端面之间设有平面轴承（22），螺母座（24）上段为轴套（17），轴套（17）外圆通过轴承（18）转动设在套筒（19）内孔，轴套（17）下部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠（21），调节螺杆（23）从下往上旋接在螺母座（24）内，调节螺杆（23）的顶端设有椎体（20），椎体（20）在轴套（17）内孔上下活动设置；当调节螺杆（23）向上旋进螺母座（24）时，带动椎体（20）向上动作，椎体（20）的锥面与钢珠（21）接触并使钢珠向外顶靠套筒（19）内孔壁，将套筒（19）与螺母座（24）进行锁紧。

7. 如权利要求6所述的悬臂式小直径孔钻攻设备，其特征在于：水平摇臂（25）在底座（26）上活动安装由摇臂锁紧装置进行锁紧，摇臂锁紧装置包括螺母座（24）、调节螺杆（23）和套筒（19），套筒（19）与底座（26）固定连接，螺母座（24）与水平摇臂（25）固定连接，套筒（19）上端面与螺母座（24）下端面之间设有平面轴承（22），螺母座（24）下段为轴套（17），轴套（17）外圆通过轴承（18）转动设在套筒（19）内孔，轴套（17）上部孔壁设有通孔，通孔内安装钢珠（21），调节螺杆（23）从上往下旋接在螺母座（24）内，调节螺杆（23）的底端设有椎体（20），椎体（20）在轴套（17）内孔上下活动设置；当调节螺杆（23）向下旋进螺母座（24）时，带动椎体（20）向下动作，椎体（20）的锥面与钢珠（21）接触并使钢珠向外顶靠套筒（19）内孔壁，将套筒（19）与螺母座（24）进行锁紧。