CN205289812U - 一种具有自动进刀功能的微型台钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有自动进刀功能的微型台钻，主要由微型台钻本体、步进电机(5)及开关电源(10)构成，所述微型台钻本体的进刀手柄轴(3)借助联轴器(4)与步进电机的输出轴(6)联接，以传递步进电机输出的运动驱动微型台钻的主轴(2)实现自动进刀；所述步进电机(5)通过导线(11)与驱动器(8)及控制器(9)连接，以进行步进电机的调速和定位控制，通过进刀手柄(3)的运动传递实现为微型台钻主轴的变速、启停动作；所述开关电源(10)通过导线(11)为驱动器和控制器提供电能；用步进电机驱动和软件编程控制相结合的方法来实现微型台钻的自动进刀，主要解决了现有微型台钻由于手动进刀而带来的劳动强度大、内孔精度不高、废品率高的问题。

Description

一种具有自动进刀功能的微型台钻

技术领域

本实用新型属于机械加工领域，特指一种具有自动进刀功能的微型台钻，其应用于机电产品中微小孔的钻削加工。

背景技术

钻削是一种主要的内孔加工方法，其加工量占所有机电产品内孔加工总量的80％以上。微型台钻是一种常用的内孔钻削设备，由于具有转速高(高达15000r/min以上)、价格低、重量轻、占用空间少等优点，在印刷电路板、轻金属、橡胶、有机玻璃等材料上的微小孔中小批量加工中具有广泛的应用。然而，由于整体尺寸及成本所限，微型台钻中钻头的进刀运动都是通过手动实现的；手动进刀不仅增加了劳动强度，而且严重降低了内孔加工质量，尤其是在印刷电路板等叠层材料钻孔时，极易造成孔口撕裂、材料分层等加工缺陷，从而导致产品报废。

加装自动进刀装置是实现手动进刀钻床自动化改造的常用方法。公告号为203972925U的中国实用新型提出了一种台钻自动进给装置，其主要由进给箱、调速电机和离合机构组成，调速电机与进给箱中的蜗杆连接，通过蜗杆蜗轮幅的传动，由蜗轮轴驱动台钻的进给机构动作；离合机构起到接通和断开自动进给的作用。公告号为CN202114304U的中国实用新型也提出了一种钻床的主轴自动进刀装置，该装置利用电机驱动台钻丝杠旋转，然后通过台钻丝杠与固定在套筒上的螺母座之间的配合传动，由螺母座直接带动套筒及套筒内的主轴作自动进刀、退刀运动。上述两种方案都是通过机械传动机构实现钻床的自动进刀，具有结构复杂、尺寸大、成本高等特点，方便在中型台钻上改装使用，而不适宜于微型台钻。

通过伺服电机和可编程逻辑控制器(PLC)也是实现钻床自动进给速度和位移精确控制的有效方法，但由于成本高、操作复杂等原因，也很少在微型台钻上应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有自动进刀功能的微型台钻，主要解决现有微型台钻由于手动进刀而带来的劳动强度大、内孔精度不高、废品率高的问题。

本实用新型实现上述发明目的的技术原理为：采用步进电机驱动和软件编程控制相结合的方法来实现微型台钻的自动进刀，其中步进电机为微型台钻的自动进刀提供驱动力，进刀运动的启停、变速通过软件编程来控制。

具体的，本实用新型的具有自动进刀功能的微型台钻，主要由微型台钻本体、步进电机及开关电源构成，所述微型台钻本体的进刀手柄轴借助联轴器与步进电机的输出轴联接，以传递步进电机输出的运动驱动微型台钻的主轴实现自动进刀；所述步进电机通过导线与驱动器及控制器连接，以进行步进电机的调速和定位控制，通过进刀手柄的运动传递实现为微型台钻主轴的变速、启停动作；所述开关电源通过导线为驱动器和控制器提供电能。

作为本发明创造优选实施例的，所述步进电机的驱动器为高细分步进电机驱动器。

作为本发明创造优选实施例的，所述步进电机通过支座直接固定在微型台钻本体机身上。

作为本发明创造优选实施例的，所述步进电机的驱动器、控制器和开关电源集中布置在一个控制盒中。

由于采用上述技术方案，本发明创造具备如下有益效果：

1、由于改进后的具有自动进刀功能的微型台钻以步进电机作为动力源，减轻了劳动强度。

2、由于步进电机输出轴直接驱动微型台钻的进刀手柄轴，通过微型台钻自身的机械传动结构，实现自动进刀，方便改装使用。

3、另外由于选用的是一种高细分步进电机驱动器，通过细分步距角，能够保证步进电机的稳定工作，从而提高微型台钻自动进刀的精度。

4、步进电机控制器是一种具有中文界面显示和编程功能的控制元件，通过其编程模块的变速、变向、循环、延迟等功能，能够实现微型台钻的“鸡啄式”入钻、匀速进给、变速进给、周期退刀、循环延时等多种自动进刀方式，能够满足更多材料和工况的钻削需要。

5、由于步进电机通过支座直接固定在微型台钻本体机身上，且步进电机驱动器、步进电机控制器和开关电源集中布置在一个控制盒中；从而节省了空间，安装使用方便。

6、与PLC控制相比，该装置编程简单，即使没有专业知识的人也非常容易掌握。

7、与机械式自动进刀装置相比，该装置调速范围宽，可以实现无级调速。

附图说明

图1为本发明创造优选实施例的爆炸结构示意图；

图中：1、主轴箱，2、主轴，3、进刀手柄轴，4、联轴器，5、步进电机，6、输出轴，7、支座，8、驱动器，9、控制器，10、开关电源，11、导线，12、钻头。

具体实施方式

以下结合附图及优选实施例对本发明创造进一步说明：

结合图1，本优选实施例的具有自动进刀功能的微型台钻，步进电机5借助支座7固定在微型台钻的主轴箱1上，步进电机5的输出轴6与微型台钻的进刀手柄轴3通过联轴器4连接，需保证输出轴6与进刀手柄轴3同轴布置。这样，经过微型台钻自身的传动机构，驱动微型台钻的主轴2和钻头12实现自动进给。步进电机5通过导线11与高细分的驱动器8连接，驱动器8通过导线11与控制器9连接，利用控制器9的编程功能完成步进电机5的调速和定位控制，从而实现微型台钻进刀运动的启停、调速和变换进给方式等功能要求。开关电源10通过导线11为驱动器8和控制器9提供电能。其中，驱动器、控制器和开关电源可以集中布置在一个控制盒中(图中未画出)，节省空间且安装使用方便。

工作时，首先根据被加工材料的性能和加工孔径的大小，借助微型台钻自身的转速调节功能，选择合适的主轴转速。其次，根据加工工况要求，确定进刀方式；再依据控制器9的编程功能，可实现微型台钻“鸡啄式”入钻、匀速进给、变速进给、周期退刀、循环延时等多种自动进刀方式。最后，根据微型台钻的进刀手柄轴与主轴之间的传动比和钻孔深度，确定走刀深度；利用控制器编程模块的变速、变向、循环、延迟等功能，编制程序，完成钻削加工。

Claims (4)

1.一种具有自动进刀功能的微型台钻，其特征在于：主要由微型台钻本体、步进电机(5)及开关电源(10)构成，所述微型台钻本体的进刀手柄轴(3)借助联轴器(4)与步进电机的输出轴(6)联接，以传递步进电机输出的运动驱动微型台钻的主轴(2)实现自动进刀；所述步进电机(5)通过导线(11)与驱动器(8)及控制器(9)连接，以进行步进电机的调速和定位控制，通过进刀手柄(3)的运动传递实现为微型台钻主轴的变速、启停动作；所述开关电源(10)通过导线(11)为驱动器和控制器提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动进刀功能的微型台钻，其特征在于：所述步进电机的驱动器(8)为高细分步进电机驱动器。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动进刀功能的微型台钻，其特征在于：所述步进电机通过支座(7)直接固定在微型台钻本体机身上。

4.根据权利要求1或2所述的一种具有自动进刀功能的微型台钻，其特征在于：所述步进电机的驱动器(8)、控制器(9)和开关电源(10)集中布置在一个控制盒中。