CN217619906U - 一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机，钻咀夹具包括水平面转盘底座、水平面旋转伺服驱动单元、垂直面转盘底座、垂直面旋转伺服驱动单元、钻咀转盘底座、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元和钻咀夹持单元；水平面旋转伺服驱动单元转动安装于水平面转盘底座，垂直面转盘底座固定安装于水平面旋转伺服驱动单元，垂直面旋转伺服驱动单元转动安装于垂直面转盘底座，所述钻咀转盘底座固定安装于垂直面旋转伺服驱动单元，所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元转动安装于钻咀转盘底座，所述钻咀夹持单元固定安装于钻咀中心方向旋转伺服驱动单元。本实用新型采用与电脑数控连接的伺服驱动取代人手操作，大大降低了人力成本。

Description

一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机

技术领域

本实用新型属于深孔钻钻咀研磨技术领域，涉及一种深孔钻钻咀研磨机，具体涉及一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机。

背景技术

市面提供的平价深孔钻钻咀研磨机都是以手动操作为主，研磨一支深孔钻钻咀需要摆动六个角度位置(图1和表1)，往往要花较长的时间去完成。如要研磨5mm直径以下的钻咀，也需要借助光学放大辅助设备用目视去确保研磨面达到预期的效果。由于用手工去研磨钻咀，使研磨出来的钻咀欠缺稳定性，因此有必要把深孔钻钻咀研磨机进行自动化改造，好让钻咀研磨出来的刃口角度更加准确，更加稳定，促使研磨钻咀的效率提升，大大减低人手所花的时间。

表1

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，包括水平面转盘底座、水平面旋转伺服驱动单元、垂直面转盘底座、垂直面旋转伺服驱动单元、钻咀转盘底座、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元和钻咀夹持单元；所述水平面旋转伺服驱动单元转动安装于所述水平面转盘底座，所述垂直面转盘底座固定安装于所述水平面旋转伺服驱动单元，所述垂直面旋转伺服驱动单元转动安装于所述垂直面转盘底座，所述钻咀转盘底座固定安装于所述垂直面旋转伺服驱动单元，所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元转动安装于所述钻咀转盘底座，所述钻咀夹持单元固定安装于所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元。

一种数控钻咀研磨机，包括上述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，还包括机架、工作台前后移动鞍座及钻咀工作平台，所述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具安装在所述钻咀工作平台上，所述钻咀工作平台可左右移动地安装在所述工作台前后移动鞍座上,所述工作台前后移动鞍座可前后移动地安装在所述机架上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、钻咀夹具的水平面、垂直面、钻咀中心方向的旋转角度均采用伺服驱动单元自动调节，取代现有技术中的人手操作调节，大大降低了人力成本，特别是操作时间较长的研磨工序。

2、采用伺服驱动单元自动控制研磨出来的钻咀质量(包括角度精度及重复性)得到大大提升。

3、研磨钻咀数控自动化后，只须预设好研磨深度及启动研磨程序，磨刀机便会自动执行研磨钻咀，研磨过程不再需要安装光学放大辅助设备用肉眼去判断钻咀刀刃角度及形状是否正确，研磨完成后拆下钻咀到检测平台上检验即可，节省了生产设备成本。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案，限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为深孔钻钻咀摆动角度位置示意图；

图2为三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具的第一视角示意图；

图3为三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具的第二视角示意图；

图4为三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具分解示意图；

图5为钻咀夹筒的结构示意图；

图6为钻咀压块的结构示意图；

图7为钻咀夹筒装有钻咀的结构示意图；

图8为钻咀转盘底座、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元、钻咀夹持单元剖面示意图；

图9为锁紧圆柱把手的剖面示意图；

图10为数控钻咀研磨机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本实用新型提供了一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具及数控钻咀研磨机，将钻咀夹具上的三个旋转轴由手动定位操作改为由数控系统连接控制的伺服驱动单元进行驱动定位，同时，研磨机工作平台由现有的手摇左右来回动作改由数控系统控制伺服电机驱动摇轮，这样使得研磨深孔钻钻咀时每次的进给量及总研磨距离由控制研磨机上工作台的自动前后移动来自动完成，大大提高了深孔钻钻咀研磨的效率及研磨质量。钻咀研磨面的摆动角度位置按照表1内对应所属面分别旋转指定的水平、垂直及钻咀轴向角度实现，研磨进刀量由控制研磨机上工作台的前后移动轴达成所需要求。

如图2和图3所示，所述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具包括水平面转盘底座1、水平面旋转伺服驱动单元2、垂直面转盘底座3、垂直面旋转伺服驱动单元4、钻咀转盘底座5、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6和钻咀夹持单元12；所述水平面旋转伺服驱动单元2转动安装于所述水平面转盘底座1，所述垂直面转盘底座3固定安装于所述水平面旋转伺服驱动单元2，所述垂直面旋转伺服驱动单元4转动安装于所述垂直面转盘底座3，所述钻咀转盘底座5固定安装于所述垂直面旋转伺服驱动单元4，所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6转动安装于所述钻咀转盘底座5，所述钻咀夹持单元12固定安装于所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6。

本实用新型钻咀夹具上的水平面旋转伺服驱动单元2、垂直面旋转伺服驱动单元4、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6均与研磨机上的数控系统电连接，由数控系统对水平面旋转伺服驱动单元2、垂直面旋转伺服驱动单元4、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6进行自动控制，从而实现深孔钻钻咀200研磨面摆动角度的自动调节，提高研磨效率，大大降低了人力成本，研磨出来的钻咀质量也得到大大提升。同时，研磨钻咀数控自动化后，研磨过程不再需要像现有技术中安装光学放大辅助设备用肉眼去判断钻咀刀刃角度及形状是否正确，节省了生产设备成本。

具体地，如图4所示，本实用新型钻咀夹具上的水平面旋转伺服驱动单元2包括水平面伺服电机21、水平面减速箱22，水平面伺服电机21与水平面减速箱22传动连接，水平面伺服电机21与数控钻咀研磨机上的数控系统电连接。水平面减速箱22内设置有转动部分与不转动部分，其不转动部分与水平面转盘底座1连接，其转动部分与垂直面转盘底座3连接。水平面伺服电机21驱动水平面减速箱22内的转动部分旋转而带动垂直面转盘底座3跟随其在水平面旋转。

垂直面旋转伺服驱动单元4包括垂直面伺服电机41、垂直面减速箱42，垂直面伺服电机41与垂直面减速箱42传动连接，垂直面伺服电机41与数控钻咀研磨机上的数控系统电连接。垂直面减速箱42内设置有转动部分与不转动部分，其不转动部分与垂直面转盘底座3连接，其转动部分与钻咀转盘底座5连接。垂直面伺服电机21驱动垂直面减速箱22内的转动部分旋转而带动钻咀转盘底座5跟随其在垂直面旋转。

钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6包括钻咀中心方向旋转伺服电机61、钻咀中心方向旋转减速箱62，钻咀中心方向旋转伺服电机61与钻咀中心方向旋转减速箱62传动连接，钻咀中心方向旋转伺服电机61与数控钻咀研磨机上的数控系统电连接。钻咀中心方向旋转减速箱62内设置有转动部分与不转动部分，其不转动部分与钻咀转盘底座5连接，其转动部分与钻咀夹持单元12连接。钻咀中心方向旋转伺服电机61驱动钻咀中心方向旋转减速箱62内的转动部分旋转而带动钻咀夹持单元12跟随其在钻咀中心方向旋转。

进一步地，如图4所示，所述垂直面转盘底座3为L形，包括第一面板32及与所述第一面板32垂直连接的第二面板31，所述第一面板32固定安装在所述水平面旋转伺服驱动单元2上，所述第二面板31开设有第一回转孔310，所述垂直面旋转伺服驱动单元4穿设于所述第一回转孔310。L形的垂直面转盘底座3用于方向的转换，同时第一回转孔310的设置便于垂直面旋转伺服驱动单元4的安装。

进一步地，如图4所示，所述钻咀转盘底座5包括一管状的座体51、设于所述座体51侧面的第一连接部52、设于所述座体51端面的第二连接部53，所述座体51轴向开设有第二回转孔54，且所述第二回转孔54穿通所述第二连接部53；所述第一连接部52连接所述垂直面旋转伺服驱动单元4，所述第二连接部53连接所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元6，所述钻咀夹持单元12穿设于所述第二回转孔54。

本实施例中，座体51近似为一封口的U形。座体51的左侧设置所述第一连接部52，座体51的下端设置所述第二连接部53，然后第二回转孔54穿设座体51的上下端。第一连接部52和第二连接部53分别位于座体51上两相互垂直的面上，便于方向的转换。第二回转孔54便于钻咀夹持单元12的安装及旋转。

进一步地，如图4～图6所示，所述钻咀夹持单元12包括钻咀夹筒连接座7、钻咀夹筒8、钻咀压块9和锁紧圆柱把手10；所述钻咀夹筒8的侧壁设有螺杆81及径向开设的插入孔82，所述钻咀压块9上开设有螺杆孔91；所述座体51的侧面还开设有与所述第二回转孔54连通的锁紧缺口55，所述钻咀夹筒8的插入孔82及螺杆81从所述锁紧缺口55处显露；所述钻咀夹筒连接座7转动安装于所述座体51的第二连接部53内，所述钻咀夹筒8固定于所述钻咀夹筒连接座7并容置于所述第二回转孔54内；所述钻咀压块9的下端从所述插入孔82插入所述钻咀夹筒8内，所述钻咀夹筒8上的螺杆81穿入所述钻咀压块9的螺杆孔91；所述锁紧圆柱把手10与所述螺杆81螺旋连接，且所述锁紧圆柱把手10的下端抵接在所述钻咀压块9的上端。

径向开设的插入孔82使得钻咀压块9的下端插入钻咀夹筒8后钻咀压块9的下端面与钻咀200的侧壁面垂直，而加大两者的接触面积。

钻咀200轴向插入钻咀夹筒8内，然后从座体51的侧面的锁紧缺口55位置将钻咀压块9的下端插入到钻咀夹筒8内以抵接在钻咀200的侧壁面，然后装上锁紧圆柱把手10将钻咀压块9锁紧在钻咀夹筒8上从而压紧钻咀200，锁紧圆柱把手10与螺杆81的螺旋连接可以调整调节钻咀压块9压向摆放在钻咀夹筒8内不同直径钻咀200的高低位置，以适应不同直径大小的钻咀200。

进一步地，如图5所示，所述钻咀夹筒8的侧壁径向开设有两个矩形的所述插入孔82，所述螺杆81位于两个所述插入孔82的中间；对应地，如图6和图7所示，所述钻咀压块9为一U形块，包括位于中间的横板92及设于横板92两侧与所述横板92垂直连接的两个插入板93，所述两个插入板93插入所述钻咀夹筒8上的两个插入孔82内压向摆放在钻咀夹筒8内的钻咀200，所述横板92上开设所述螺杆孔91。这样钻咀压块9有两个插入板93抵接在钻咀200上，进一步加大与钻咀200的接触面积，提升钻咀200固定的效果。同时，两个插入板93分设在螺杆81的两侧，提升了锁紧圆柱把手10锁紧钻咀压块9的稳定性。

优选地，如图7所示，所述插入板93的下端面为斜面，这样能更好地压紧钻咀200.

优选地，如图5和图7所示，所述钻咀夹筒8的轴向穿设有通孔83，所述通孔83的截面的上半部位为圆形，下半部分为V形。上半部位为圆形，下半部分为V形这样便于装入钻咀200，同时又能适应不同直径大小的钻咀200的夹持。

本实施例的钻咀夹筒8的插入孔82的长边线与钻咀夹筒8的本体中心线成直角，插入孔82的中心同时与通孔83的截面圆形中心及V形交点相交，以使得钻咀压块9能压在钻咀200的轴向中心上。

进一步地，如图8和9所示，所述锁紧圆柱把手10的底部设置有台阶501与钻咀压块9的上端抵接，所述锁紧圆柱把手10的底部于所述台阶501的下方还设置有环形槽502，所述环形槽502伸入所述钻咀压块9的螺杆孔91内，并套设有卡簧介子11与钻咀压块9卡接，防止钻咀压块9往轴向移位。

如图10所示，本实用新型还提出一种数控钻咀研磨机，所述数控钻咀研磨机包括上述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具、机架401、工作台前后移动鞍座403及钻咀工作平台402，所述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具安装在所述钻咀工作平台402上，所述钻咀工作平台402可左右移动地安装在所述工作台前后移动鞍座403上,所述工作台前后移动鞍座403可前后移动地安装在机架401上。

进一步地，如图10所示，所述机架401上还设置有工作台左右移动单元及工作台前后移动单元，所述工作台左右移动单元及工作台前后移动单元均包括伺服电机及同步带传动单元。

具体地，如图10所示，所述工作台左右移动单元包括设置在工作台前后移动鞍座403上的工作台左右移动方向大同步皮带轮101、工作台左右移动方向小同步皮带轮102、工作台左右移动方向同步皮带103、工作台左右移动方向伺服电机104、工作台左右移动方向伺服电机固定块105。工作台左右移动方向伺服电机104与数控钻咀研磨机上的数控系统电连接，同时工作台左右移动方向伺服电机104通过小同步皮带轮102、同步皮带103、大同步皮带轮101与钻咀工作平台402传动连接以驱动钻咀工作平台402在工作台前后移动鞍座403上左右移动。

所述工作台前后移动单元包括设置在工作台前后移动鞍座403上的工作台前后移动方向大同步皮带轮201、工作台前后移动方向小同步皮带轮202、工作台前后移动方向同步皮带203、工作台前后移动方向伺服电机204和工作台前后移动方向伺服电机固定块205。工作台前后移动方向伺服电机204与数控钻咀研磨机上的数控系统电连接，同时工作台前后移动方向伺服电机204通过小同步皮带轮202、同步皮带203、大同步皮带轮201与工作台前后移动鞍座403传动连接以驱动工作台前后移动鞍座403连同搭载在工作台前后移动鞍座403上钻咀工作平台402在机架401上前后移动。

本实用新型的深孔钻数控钻咀研磨机将现有技术中用作工作台左右移动方向的把手用工作台左右移动方向大同步皮带轮101取代，将原有用作工作台前后移动方向的把手用工作台前后移动方向大同步皮带轮201取代；所述工作台左右移动方向伺服电机104通过所述工作台左右移动方向伺服电机固定块105固定在所述工作台前后移动鞍座403上，所述工作台前后移动鞍座403安装在所述机架401上，工作台左右移动方向伺服电机104的输出轴上安装所述工作台左右移动方向小同步皮带轮102，通过所述工作台左右移动方向同步皮带103连接所述工作台左右移动方向大同步皮带轮101；所述工作台前后移动方向伺服电机204通过所述工作台前后移动方向伺服电机固定块205固定在所述工作台前后移动鞍座403上，所述工作台前后移动方向伺服电机204的输出轴上安装所述工作台前后移动方向小同步皮带轮202，通过所述工作台前后移动方向同步皮带203连接所述工作台前后移动方向大同步皮带轮201。

如图10所示，所述机架401上还设有手动升降台301和研磨砂轮302，所述手动升降台301通过螺杆组件驱动升降台上下移动，用于调节所述研磨砂轮302上下移动；所述研磨砂轮302安装在电机的输出轴上，所述研磨砂轮302的高低位置只需在最初组装时调整至合适位置后，在钻咀数控研磨的过程中，所述研磨砂轮302的高低位置无需调整。钻咀夹具夹好钻咀200后，通过研磨机的数控系统控制中心自动控制钻咀夹具动作来调整钻咀200的角度，同时研磨砂轮302在旋转，对钻咀200进行研磨。

以上所述仅为清楚地说明本实用新型所作的举例，并非因此限制本实用新型的专利范围，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型技术方案中的内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述钻咀夹具包括水平面转盘底座、水平面旋转伺服驱动单元、垂直面转盘底座、垂直面旋转伺服驱动单元、钻咀转盘底座、钻咀中心方向旋转伺服驱动单元和钻咀夹持单元；

所述水平面旋转伺服驱动单元转动安装于所述水平面转盘底座，所述垂直面转盘底座固定安装于所述水平面旋转伺服驱动单元，所述垂直面旋转伺服驱动单元转动安装于所述垂直面转盘底座，所述钻咀转盘底座固定安装于所述垂直面旋转伺服驱动单元，所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元转动安装于所述钻咀转盘底座，所述钻咀夹持单元固定安装于所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元。

2.根据权利要求1所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述垂直面转盘底座为L形，包括第一面板及与所述第一面板垂直连接的第二面板，所述第一面板固定安装在所述水平面旋转伺服驱动单元上，所述第二面板开设有第一回转孔，所述垂直面旋转伺服驱动单元穿设于所述第一回转孔。

3.根据权利要求1所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述钻咀转盘底座包括一管状的座体、设于所述座体侧面的第一连接部、设于所述座体端面的第二连接部，所述座体轴向开设有第二回转孔，且所述第二回转孔穿通所述第二连接部；

所述第一连接部连接所述垂直面旋转伺服驱动单元，所述第二连接部连接所述钻咀中心方向旋转伺服驱动单元，所述钻咀夹持单元穿设于所述第二回转孔。

4.根据权利要求3所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述钻咀夹持单元包括钻咀夹筒连接座、钻咀夹筒、钻咀压块和锁紧圆柱把手；

所述钻咀夹筒的侧壁设有螺杆及径向开设的插入孔，所述钻咀压块上开设有螺杆孔；

所述座体的侧面还开设有与所述第二回转孔连通的锁紧缺口，所述钻咀夹筒的插入孔及螺杆从所述锁紧缺口处显露；

所述钻咀夹筒连接座转动安装于所述座体的第二连接部内，所述钻咀夹筒固定于所述钻咀夹筒连接座并容置于所述第二回转孔内；

所述钻咀压块的下端从所述插入孔插入所述钻咀夹筒内，所述钻咀夹筒上的螺杆穿入所述钻咀压块的螺杆孔，所述锁紧圆柱把手与所述螺杆螺旋连接，且所述锁紧圆柱把手的下端抵接在所述钻咀压块的上端。

5.根据权利要求4所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述钻咀夹筒的侧壁径向开设有两个矩形的所述插入孔，所述螺杆位于两个所述插入孔的中间；

所述钻咀压块为一U形块，包括位于中间的横板及设于横板两侧与所述横板垂直连接的两个插入板，所述两个插入板插入所述钻咀夹筒上的两个插入孔，所述横板上开设所述螺杆孔。

6.根据权利要求5所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述钻咀夹筒轴向穿设有通孔，通孔的截面的上半部位为圆形，下半部分为V形。

7.根据权利要求5所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述插入板的下端面为斜面。

8.根据权利要求4所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，其特征在于，所述锁紧圆柱把手的底部设置有台阶与钻咀压块的上端抵接，所述锁紧圆柱把手的底部于所述台阶的下方还设置有环形槽，所述环形槽伸入所述钻咀压块的螺杆孔内，并套设有卡簧介子与钻咀压块卡接。

9.一种数控钻咀研磨机，其特征在于，所述研磨机包括权利要求1-8任一项所述的三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具，还包括机架、工作台前后移动鞍座及钻咀工作平台，所述三轴旋转轴向研磨深孔钻钻咀夹具安装在所述钻咀工作平台上，所述钻咀工作平台可左右移动地安装在所述工作台前后移动鞍座上,所述工作台前后移动鞍座可前后移动地安装在所述机架上。

10.根据权利要求9所述的数控钻咀研磨机，其特征在于，所述机架上还设置有工作台左右移动单元及工作台前后移动单元，所述工作台左右移动单元及工作台前后移动单元均包括伺服电机及同步带传动单元。

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