CN208162672U - 便携式内腔微孔钻削加工装置 - Google Patents

Abstract

便携式内腔微孔钻削加工装置，包括固定底座、进给机构、升降机构、刀具传动机构和可拆卸刀具结构，固定底座水平设置，进给机构包括第一电机、滚珠丝杠螺母副、螺母座、轴承座和法兰盘，升降机构包括滑台底座、滑动台、升降传动轴、齿轮、齿条、调节手轮和锁紧组件，滑槽部的前端面上向内开设有燕尾槽，滑动台的后端面上设有燕尾台，燕尾台安装在燕尾槽内，刀具传动机构包括连接杆、第二电机、主动带轮、皮带、从动带轮和主轴，主动带轮与第二电机的输出轴传动连接，从动带轮与主轴传动连接；可拆卸刀具结构安装在主轴的刀具安装段上。本实用新型能有效的解决加工难度和加工成本的问题，具有加工精度高、操作方便、体积小和便于携带等优点。

Description

便携式内腔微孔钻削加工装置

技术领域

本实用新型属于微孔加工领域，涉及一种工件内腔微孔的加工装置。

背景技术

随着科技和航空技术的发展，零件结构的复杂程度越来越高，内腔的结构也越来越复杂，特别是内腔微孔和小平面的加工精度要求越来越高，但腔体内部微孔的加工至今仍是一个加工方面的难题，尤其是内腔斜孔的加工更是难以实现。

目前应用较多的加工内腔孔的方法是将内腔结构放在钻床上，从结构的外部直接将其壁钻透，然后再将外部箱体壁上的空洞用焊接的方法填补。这种加工方法存在以下三个问题：1、外部焊接将会影响其外壁的美观，破坏整体性；2、焊接后为了保证箱体壁的平整，还要进行打磨，这就增加了加工工序，降低了加工效率；3、利用焊接会产生高温，这对整个箱体壁的力学性能也会产生一定的影响，特别是薄壁件。以上三个问题导致了加工效率的降低，同时也增加了加工成本，并且加工件的力学性能也会受一定的影响。另外加工微型孔也可以采用电火花加工、激光加工等方法，但是这些设备价格昂贵，高达几十万甚至上百万，而且对大型零件内腔微孔加工受到限制。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种便携式内腔微孔钻削加工装置，能有效的解决加工难度和加工成本的问题，具有加工精度高、操作方便、体积小和便于携带等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：便携式内腔微孔钻削加工装置，包括固定底座、进给机构、升降机构、刀具传动机构和可拆卸刀具结构；

固定底座水平设置，进给机构包括第一电机、滚珠丝杠螺母副、螺母座、轴承座和法兰盘，轴承座和法兰盘分别固定连接在固定底座的左右两侧，滚珠丝杠螺母副包括丝杠和螺母，丝杠的左端通过轴承转动装配在轴承座内，螺母固定连接在螺母座内，第一电机固定连接在法兰盘的右侧，第一电机的输出轴通过联轴器与丝杠的右端同轴向传动连接；

升降机构包括滑台底座、滑动台、升降传动轴、齿轮、齿条、调节手轮和锁紧组件，滑台底座包括安装部和滑槽部，滑槽部位于安装部的前侧，安装部通过螺钉固定安装在螺母座的顶部，滑槽部的前侧沿左右水平方向开设有用于容纳升降传动轴和齿轮的第一通孔，升降传动轴通过第一轴承组件转动连接在第一通孔内，齿轮通过键传动连接在升降传动轴上，齿轮周圈与第一通孔之间具有间隙，升降传动轴的左端伸出第一通孔并与调节手轮固定连接，滑槽部的前端面上向内开设有沿上下方向设置的燕尾槽，滑动台的后端面上设有燕尾台，燕尾台的后端面上沿上下方向开设有第一凹槽，齿条通过螺钉沿上下方向固定安装在第一凹槽内，齿条与齿轮啮合，燕尾台安装在燕尾槽内；

刀具传动机构包括连接杆、第二电机、主动带轮、皮带、从动带轮和主轴，连接杆竖向设置且连接杆的顶部沿水平方向向左设有安装平台，第二电机通过螺钉固定连接在安装平台上，主动带轮位于连接杆的上方并与第二电机的输出轴传动连接，连接杆中部的左右两侧各固定连接有一个连接块，连接杆通过从前向后穿过连接块的螺钉固定在滑动台的前端面上，连接杆的底部沿左右水平方向开设有第二通孔，连接杆的底端向上开设有用于容纳从动带轮的第二凹槽，第二凹槽的前侧、后侧和下侧均敞口，第二凹槽的左侧和右侧与第二通孔贯通， 主轴通过第二轴承组件转动连接在第二通孔内，从动带轮位于第二凹槽内并与主轴传动连接，从动带轮与主动带轮通过皮带传动连接；

主轴的右部设有刀具安装段，可拆卸刀具结构安装在刀具安装段上。

所述第一电机为步进电机，步进电机连接有用于控制切削进给的控制系统。

固定底座的下表面上设置有电磁铁吸盘。

法兰盘和轴承座之间设置有两个导向机构，两个导向机构沿前后方向并排设置，每个导向机构均包括一条导轨和四根支杆，导轨与丝杠平行，四根支杆的上端均固定连接在螺母座的底端，其中两根支杆位于导轨的前侧，另两根支杆位于导轨的后侧，每根支杆的下端分别转动连接有能沿着导轨左右滑动的滑轮，滑轮的轴线沿竖直方向设置。

锁紧组件包括锁紧手轮和压板，燕尾台的左侧斜面与燕尾槽的左侧斜面接触，压板设置在燕尾台的右侧斜面与燕尾槽的右侧斜面之间，燕尾槽的右侧沿左右水平方向开设有第三通孔，第三通孔内设有螺纹并螺接有螺杆，螺杆的右端与锁紧手轮固定连接，螺杆的左端为半球形结构，半球形结构与压板的右侧面抵接。

第一轴承组件包括左第一轴承和右第一轴承，左第一轴承的左侧设有第一轴承端盖，第一轴承端盖通过螺钉固定在滑台底座的左侧面上，右第一轴承的右侧设有第二轴承端盖，第二轴承端盖通过螺钉固定在滑台底座的右侧面上，左第一轴承和齿轮之间设有套设在升降传动轴上的套筒，齿轮通过套筒和设在升降传动轴上的轴肩轴向限位。

滑动台的前端面上沿上下方向开设有用于容纳皮带后半幅的第三凹槽。

第二通孔的内壁设有用于安装和定位第二轴承组件的凸台，第二轴承组件包括左第二轴承和右第二轴承，左第二轴承的左端面与连接杆的左侧面平齐，右第二轴承的右端面与连接杆的右侧面平齐，左第二轴承的左侧设有安装在主轴上的卡簧。

主轴的刀具安装段的外圆周面上设有外螺纹，刀具安装段内沿轴向设有锥孔，可拆卸刀具结构包括刀具、弹簧夹头和压帽，弹簧夹头安装在压帽内，压帽螺纹连接在刀具安装段的外圆周面上，弹簧夹头和压帽安装在锥孔处，刀具装配在弹簧夹头的内腔，刀具的刀杆伸入到锥孔内部。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下优点：

本实用新型可通过第二电机驱动主动带轮转动，从而带动皮带、从动带轮、主轴和刀具转动，通过转动调节手轮，带动升降传动轴和齿轮转动，从而带动齿条上下移动，实现滑动台和连接杆的升降，最终实现主轴和刀具的升降，通过步进电机带动滚珠丝杠螺母副中的螺母左右移动，带动依次连接的螺母座、滑台底座、滑动台和连接杆，最终实现主轴和刀具的进给。

本实用新型中设置的控制系统可以通过精确控制步进电机从而控制滚珠丝杠螺母副运行的精度，使用本实用新型所加工出的微孔则可以达到一定的精度要求；燕尾槽和燕尾台配合使用可保证滑动台上下移动时的直线度；滑轮能沿着固定底座前后两侧的导轨左右滑动，从而使螺母座在导轨上左右滑动，同时滑轮能够减小丝杠承受的压力；锁紧手轮可在升降机构完成升降后对滑动台和滑台底座进行锁紧；可拆卸刀具结构拆装方便，便于操作。

综上，本装置能够进行工件的内腔微孔钻屑，同时本装置整体体积小，操作简单，拆装方便，便于携带，与传统微孔加工工艺相比，使用本实用新型能够减少加工工序，提高加工效率，同时也能够降低加工成本。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型中升降机构和刀具传动机构的左视结构示意图；

图3是本实用新型中升降机构的俯视结构示意图；

图4是本实用新型中滑台底座的俯视结构示意图；

图5是本实用新型中连接杆的主视结构示意图；

图6是本实用新型中主轴的结构示意图；

图7是图1中A处的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1至图7所示，以图1的左侧为本实用新型的左向，本实用新型的便携式内腔微孔钻削加工装置，包括固定底座1、进给机构、升降机构、刀具传动机构和可拆卸刀具结构；

固定底座1水平设置，进给机构包括第一电机2、滚珠丝杠螺母副、螺母座5、轴承座4和法兰盘6，轴承座4和法兰盘6分别固定连接在固定底座1的左右两侧，滚珠丝杠螺母副包括丝杠3和螺母，丝杠3的左端通过轴承转动装配在轴承座4内，螺母固定连接在螺母座5内，第一电机2固定连接在法兰盘6的右侧，第一电机2的输出轴通过联轴器7与丝杠3的右端同轴向传动连接；

升降机构包括滑台底座8、滑动台9、升降传动轴10、齿轮11、齿条12、调节手轮13和锁紧组件，滑台底座8包括安装部15和滑槽部16，滑槽部16位于安装部15的前侧，安装部15通过螺钉固定安装在螺母座5的顶部，滑槽部16的前侧沿左右水平方向开设有用于容纳升降传动轴10和齿轮11的第一通孔17，升降传动轴10通过第一轴承组件转动连接在第一通孔17内，齿轮11通过键传动连接在升降传动轴10上，齿轮11周圈与第一通孔17之间具有间隙，升降传动轴10的左端伸出第一通孔17并与调节手轮13固定连接，滑槽部16的前端面上向内开设有沿上下方向设置的燕尾槽18，滑动台9的后端面上设有燕尾台19，燕尾台19的后端面上沿上下方向开设有第一凹槽20，齿条12通过螺钉沿上下方向固定安装在第一凹槽20内，齿条12与齿轮11啮合，燕尾台19安装在燕尾槽18内；燕尾槽18和燕尾台19配合使用可保证滑动台9上下移动时的直线度。

刀具传动机构包括连接杆21、第二电机22、主动带轮23、皮带24、从动带轮25和主轴26，连接杆21竖向设置且连接杆21的顶部沿水平方向向左设有安装平台27，第二电机22通过螺钉固定连接在安装平台27上，主动带轮23位于连接杆21的上方并与第二电机22的输出轴传动连接，连接杆21中部的左右两侧各固定连接有一个连接块28，连接杆21通过从前向后穿过连接块28的螺钉固定在滑动台9的前端面上，连接杆21的底部沿左右水平方向开设有第二通孔29，连接杆21的底端向上开设有用于容纳从动带轮25的第二凹槽30，第二凹槽30的前侧、后侧和下侧均敞口，第二凹槽30的左侧和右侧与第二通孔29贯通， 主轴26通过第二轴承组件转动连接在第二通孔29内，从动带轮25位于第二凹槽30内并与主轴26传动连接，从动带轮25与主动带轮23通过绕过连接杆21的皮带24传动连接；

主轴26的右部设有刀具安装段31，可拆卸刀具结构安装在刀具安装段31上。

所述第一电机2为步进电机，步进电机连接有用于控制切削进给的控制系统52。控制系统52指PLC、单片机或集成电路，属于现有常规技术，控制系统52可以通过精确控制步进电机从而控制滚珠丝杠螺母副运行的精度，使用本实用新型所加工出的微孔则可以达到一定的精度要求。

固定底座1的下表面上设置有电磁铁吸盘32。电磁铁吸盘32通电后可产生吸力，从而将本装置与工件固定。

法兰盘6和轴承座4之间设置有两个导向机构，两个导向机构沿前后方向并排设置，每个导向机构均包括一条导轨33和四根支杆34，导轨33与丝杠3平行，四根支杆34的上端均固定连接在螺母座5的底端，其中两根支杆34位于导轨33的前侧，另两根支杆34位于导轨33的后侧，每根支杆34的下端分别转动连接有能沿着导轨33左右滑动的滑轮35，滑轮35的轴线沿竖直方向设置。滑轮35能沿着固定底座1前后两侧的导轨33左右滑动，从而使螺母座5在导轨33上左右滑动，同时滑轮35能够减小丝杠3承受的压力。

锁紧组件包括锁紧手轮14和压板36，燕尾台19的左侧斜面与燕尾槽18的左侧斜面接触，压板36设置在燕尾台19的右侧斜面与燕尾槽18的右侧斜面之间，燕尾槽18的右侧沿左右水平方向开设有第三通孔37，第三通孔37内设有螺纹并螺接有螺杆38，螺杆38的右端与锁紧手轮14固定连接，螺杆38的左端为半球形结构，半球形结构与压板36的右侧面抵接。需要升降主轴26以对准加工位置时，先拧松锁紧手轮14，使螺杆38向右退出，松动滑动台9，再转动调节手轮13控制滑动台9和连接杆21的升降，从而实现主轴26的升降，对准加工位置后，再转动锁紧手轮14，使螺杆38向其左侧的压板36移动，从而抵住压板36实现滑动台9与滑台底座8的锁紧，压板36使得滑动台9能够均匀受力。

第一轴承组件包括左第一轴承39和右第一轴承40，左第一轴承39的左侧设有第一轴承端盖41，第一轴承端盖41通过螺钉固定在滑台底座8的左侧面上，右第一轴承40的右侧设有第二轴承端盖42，第二轴承端盖42通过螺钉固定在滑台底座8的右侧面上，左第一轴承39和齿轮11之间设有套设在升降传动轴10上的套筒43，齿轮11通过套筒43和设在升降传动轴10上的轴肩轴向限位。第一轴承端盖41和第二轴承端盖42起到对第一轴承组件轴向限位的作用，同时具有密封的作用。

滑动台9的前端面上沿上下方向开设有用于容纳皮带24后半幅的第三凹槽44。防止皮带24在工作时与滑动台9产生干涉。

第二通孔29的内壁设有用于安装和定位第二轴承组件的凸台45，第二轴承组件包括左第二轴承46和右第二轴承47，左第二轴承46的左端面与连接杆21的左侧面平齐，右第二轴承47的右端面与连接杆21的右侧面平齐，左第二轴承46的左侧设有安装在主轴26上的卡簧48。

主轴26的刀具安装段31的外圆周面上设有外螺纹，刀具安装段31内沿轴向设有锥孔49，可拆卸刀具结构包括刀具50、弹簧夹头和压帽51，弹簧夹头安装在压帽51内，压帽51螺纹连接在刀具安装段31的外圆周面上，弹簧夹头和压帽51安装在锥孔49处，刀具50装配在弹簧夹头的内腔，刀具50的刀杆伸入到锥孔49内部。可拆卸刀具结构拆装方便，便于操作。

使用过程：对固定底座1下设置的电磁铁吸盘32通电，电磁铁吸盘32产生磁性后吸附固定在待加工的工件上，先使主轴26对准工件的加工位置，如需调整主轴26的上下位置，则先拧松锁紧手轮14，使螺杆38向右退出，松动滑动台9，再转动调节手轮13控制滑动台9和连接杆21的升降，从而实现主轴26的升降，对准加工位置后，再转动锁紧手轮14，使螺杆38向其左侧的压板36移动，从而抵住压板36实现滑动台9与滑台底座8的锁紧；如需调整主轴26的左右位置或进行切削进给，启动第一电机2，即步进电机，通过控制丝杠3的回转使相互固定的螺母和螺母座5沿着丝杠3左右移动，固定在螺母座5顶部的滑台底座8即可左右移动，从而使整个升降机构和刀具传动机构左右移动到合适位置；主轴26对准工件的加工位置后，启动位于连接杆21顶部安装平台27上的第二电机22，第二电机22的输出轴通过带动主动带轮23转动，带动皮带24、从动带轮25和主轴26转动，主轴26带动刀具50转动，再通过步进电机提供进给动力，同时控制系统52精确控制滚珠丝杠螺母副运行的精度，从而完成内腔微孔的加工，所加工出的微孔在步进电机和控制系统52的控制下可以达到一定的精度要求。

所述滚珠丝杠螺母副、螺母座5、轴承座4、齿轮11、齿条12、主动带轮23、皮带24、从动带轮25、电磁铁吸盘32、滑轮35、步进电机和控制系统52均为现有常规装置，具体结构不再详述。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：包括固定底座、进给机构、升降机构、刀具传动机构和可拆卸刀具结构；

固定底座水平设置，进给机构包括第一电机、滚珠丝杠螺母副、螺母座、轴承座和法兰盘，轴承座和法兰盘分别固定连接在固定底座的左右两侧，滚珠丝杠螺母副包括丝杠和螺母，丝杠的左端通过轴承转动装配在轴承座内，螺母固定连接在螺母座内，第一电机固定连接在法兰盘的右侧，第一电机的输出轴通过联轴器与丝杠的右端同轴向传动连接；

升降机构包括滑台底座、滑动台、升降传动轴、齿轮、齿条、调节手轮和锁紧组件，滑台底座包括安装部和滑槽部，滑槽部位于安装部的前侧，安装部通过螺钉固定安装在螺母座的顶部，滑槽部的前侧沿左右水平方向开设有用于容纳升降传动轴和齿轮的第一通孔，升降传动轴通过第一轴承组件转动连接在第一通孔内，齿轮通过键传动连接在升降传动轴上，齿轮周圈与第一通孔之间具有间隙，升降传动轴的左端伸出第一通孔并与调节手轮固定连接，滑槽部的前端面上向内开设有沿上下方向设置的燕尾槽，滑动台的后端面上设有燕尾台，燕尾台的后端面上沿上下方向开设有第一凹槽，齿条通过螺钉沿上下方向固定安装在第一凹槽内，齿条与齿轮啮合，燕尾台安装在燕尾槽内；

刀具传动机构包括连接杆、第二电机、主动带轮、皮带、从动带轮和主轴，连接杆竖向设置且连接杆的顶部沿水平方向向左设有安装平台，第二电机通过螺钉固定连接在安装平台上，主动带轮位于连接杆的上方并与第二电机的输出轴传动连接，连接杆中部的左右两侧各固定连接有一个连接块，连接杆通过从前向后穿过连接块的螺钉固定在滑动台的前端面上，连接杆的底部沿左右水平方向开设有第二通孔，连接杆的底端向上开设有用于容纳从动带轮的第二凹槽，第二凹槽的前侧、后侧和下侧均敞口，第二凹槽的左侧和右侧与第二通孔贯通， 主轴通过第二轴承组件转动连接在第二通孔内，从动带轮位于第二凹槽内并与主轴传动连接，从动带轮与主动带轮通过皮带传动连接；

主轴的右部设有刀具安装段，可拆卸刀具结构安装在刀具安装段上。

2.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：所述第一电机为步进电机，步进电机连接有用于控制切削进给的控制系统。

3.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：固定底座的下表面上设置有电磁铁吸盘。

4.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：法兰盘和轴承座之间设置有两个导向机构，两个导向机构沿前后方向并排设置，每个导向机构均包括一条导轨和四根支杆，导轨与丝杠平行，四根支杆的上端均固定连接在螺母座的底端，其中两根支杆位于导轨的前侧，另两根支杆位于导轨的后侧，每根支杆的下端分别转动连接有能沿着导轨左右滑动的滑轮，滑轮的轴线沿竖直方向设置。

5.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：锁紧组件包括锁紧手轮和压板，燕尾台的左侧斜面与燕尾槽的左侧斜面接触，压板设置在燕尾台的右侧斜面与燕尾槽的右侧斜面之间，燕尾槽的右侧沿左右水平方向开设有第三通孔，第三通孔内设有螺纹并螺接有螺杆，螺杆的右端与锁紧手轮固定连接，螺杆的左端为半球形结构，半球形结构与压板的右侧面抵接。

6.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：第一轴承组件包括左第一轴承和右第一轴承，左第一轴承的左侧设有第一轴承端盖，第一轴承端盖通过螺钉固定在滑台底座的左侧面上，右第一轴承的右侧设有第二轴承端盖，第二轴承端盖通过螺钉固定在滑台底座的右侧面上，左第一轴承和齿轮之间设有套设在升降传动轴上的套筒，齿轮通过套筒和设在升降传动轴上的轴肩轴向限位。

7.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：滑动台的前端面上沿上下方向开设有用于容纳皮带后半幅的第三凹槽。

8.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：第二通孔的内壁设有用于安装和定位第二轴承组件的凸台，第二轴承组件包括左第二轴承和右第二轴承，左第二轴承的左端面与连接杆的左侧面平齐，右第二轴承的右端面与连接杆的右侧面平齐，左第二轴承的左侧设有安装在主轴上的卡簧。

9.根据权利要求1所述的便携式内腔微孔钻削加工装置，其特征在于：主轴的刀具安装段的外圆周面上设有外螺纹，刀具安装段内沿轴向设有锥孔，可拆卸刀具结构包括刀具、弹簧夹头和压帽，弹簧夹头安装在压帽内，压帽螺纹连接在刀具安装段的外圆周面上，弹簧夹头和压帽安装在锥孔处，刀具装配在弹簧夹头的内腔，刀具的刀杆伸入到锥孔内部。