CN220217462U - 快速转换的多功能钻铆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速转换的多功能钻铆装置，包括钻机底座、机床立柱、摇臂升降支承、摇臂升降电机、摇臂升降丝杆、摇臂升降滑块、摇臂、钻削动力头、翻转工装；摇臂升降支承可转动的安装在机床立柱的上端；摇臂升降电机倒立安装在摇臂升降支承上；摇臂升降电机的转轴与摇臂升降丝杆连接；摇臂升降滑块可上下滑动的安装在机床立柱外壁上；摇臂升降滑块上竖向设置有螺孔，摇臂升降丝杆与螺孔螺纹配合；摇臂的第一端与摇臂升降滑块的外壁连接；钻削动力头安装在摇臂上。本申请将采用钻削加静压的组合装置组合成钻铆置于一体的装置，同时采用翻转工装，将所有加工面换一次装夹即可完成盒型件6面的加工，节省了换装时间，提高加工效率。

Description

快速转换的多功能钻铆装置

技术领域

本实用新型涉及结构件机械加工技术领域，尤其涉及一种快速转换的多功能钻铆装置。

背景技术

在机械加工结构件中经常出现异形件、盒型件以及其他梁型结构件。该类零件在整个零件的不同表面分布有具有相关联尺寸、关联位置精度的销孔、螺纹孔、铰接孔。通过销轴、螺纹、铰链或与本体压铆为固定连接的轴套、衬套。这些孔、螺纹、铆接轴套与外部部件包括舱门、机匣盖、铰链装置等连接，执行启闭动作，由于航空机匣、盒型件零件复杂、体积小、尺寸精度和相邻面关联位置精度高，一旦出现关联精度误差将导致卡阻、干涉。在一般钻孔、攻丝、铰孔和装配中通常采用分别选择不同的基面通过不断换面压装进行加工，尽管通过调整方位、划线、钻套导向可以完成加工，但是频繁的换面装夹消耗大量的辅助时间，造成巨大的时间浪费，更重要的是不同的基准变换加工，使相邻面、关联精度变差，严重时相关尺寸无法保证。

在蝶形件、盒型件以及梁型件上加工关联孔、槽除五轴以上加工中心可以在加工一个基面后，利用多轴系统可以完成盒型件的其他面加工，但无法进行压、铆操作。同时，对于简单钻孔、铰孔、攻丝使用五轴机床并不经济。

所以研发出一种快速转换的多功能钻铆装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了一种快速转换的多功能钻铆装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

快速转换的多功能钻铆装置，包括：

钻机底座；

机床立柱；

摇臂升降支承；摇臂升降支承可转动的安装在机床立柱的上端；

摇臂升降电机；摇臂升降电机倒立安装在摇臂升降支承上；

摇臂升降丝杆；摇臂升降电机的转轴与摇臂升降丝杆连接；

摇臂升降滑块；摇臂升降滑块可上下滑动的套装在机床立柱外壁上；摇臂升降滑块上竖向设置有螺孔，摇臂升降丝杆与螺孔螺纹配合；

摇臂；摇臂水平设置，摇臂的第一端与摇臂升降滑块的外壁连接；

钻削动力头；钻削动力头安装在摇臂上；钻削动力头配置有钻头和静压头；

用于翻转工件的翻转工装；机床立柱的下端与翻转工装固定在钻机底座上，工件安装在翻转工装上，翻转工装置于钻削动力头的下方。

具体地，钻削动力头上设置有钻压控制机构和控制手柄。

具体地，翻转工装包括两个工装支撑架、换面定位插销、两个换面定位板、工装翻转轴、多个翻转轴支板、工装板，两个工装支撑架安装在钻机底座上，两个换面定位板平行设置，两个换面定位板上设置有第一安装孔，工装支撑架上设置有第二安装孔，工装翻转轴的端部穿过第一安装孔和第二安装孔设置，在工装支撑架上设置有换面工装销孔，在换面定位板上设置有多个标准角度孔，多个标准角度孔围绕换面定位板的中心在180°范围内均匀分布，换面定位插销插入换面工装销孔和标准角度孔设置，工装板置于两个工装支撑架之间，且工装板的通过多个翻转轴支板与工装翻转轴连接。

具体地，翻转工装还包括定位板螺栓、定位板定位销，换面定位板上设置有通孔和销孔，对应地在工装板的两侧设置有螺孔和销孔，定位板螺栓穿过换面定位板上的通孔后旋入工装板上的螺孔设置，定位板定位销穿过换面定位板上的销孔后再穿入工装板上的销孔设置。

具体地，翻转工装还包括翻板止锁装置，翻板止锁装置包括抱紧轴瓦、锁紧螺杆、锁紧手柄，工装支撑架上的第二安装孔上方设置有空腔，抱紧轴瓦围绕工装翻转轴设置且置于空腔内，工装支撑架的空腔的上方还设置有螺孔，锁紧螺杆与空腔上方的螺孔螺纹配合，锁紧手柄安装在锁紧螺杆的上端。

本实用新型的有益效果在于：

本申请将采用钻削加静压的组合装置组合成钻铆置于一体的装置，同时采用翻转工装，将所有加工面换一次装夹即可完成盒型件6面的加工，节省了换装时间，提高加工效率。

附图说明

图1为本申请的主视图；

图2为本申请的右视图；

图3为本申请的俯视图；

图4为本申请的左视图；

图5为本申请中翻转工装的结构示意图。

图中：1-钻机底座、2-摇臂升降支承、3-工装支撑架、4-换面定位插销、5-换面定位板、6-工装翻转轴、7-机床立柱、8-摇臂升降丝杆、9-翻转轴支板、10-工装板、11-摇臂升降滑块、12-摇臂升降电机、13-钻削动力头、14-钻压控制机构、15-摇臂、16-换面工装销孔、17-标准角度孔、18-定位板螺栓、19-定位板定位销、20-静压钻头接头、21-控制手柄、22-翻板止锁装置、24-抱紧轴瓦、25-锁紧螺杆、26-锁紧手柄。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。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。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

如图1-5所示，快速转换的多功能钻铆装置，包括：

钻机底座1；

机床立柱7；

摇臂升降支承2；摇臂升降支承2可转动的安装在机床立柱7的上端；

摇臂升降电机12；摇臂升降电机12倒立安装在摇臂升降支承2上；

摇臂升降丝杆8；摇臂升降电机12的转轴与摇臂升降丝杆8连接；

摇臂升降滑块11；摇臂升降滑块11可上下滑动的套装在机床立柱7外壁上；摇臂升降滑块11上竖向设置有螺孔，摇臂升降丝杆8与螺孔螺纹配合；

摇臂15；摇臂15水平设置，摇臂15的第一端与摇臂升降滑块11的外壁连接；

钻削动力头13；钻削动力头13安装在摇臂15上；钻削动力头13配置有钻头和静压头；

用于翻转工件的翻转工装；机床立柱7的下端与翻转工装固定在钻机底座1上，工件安装在翻转工装上，翻转工装置于钻削动力头13的下方。

具体地，钻削动力头13上设置有钻压控制机构14和控制手柄21。

具体地，翻转工装包括两个工装支撑架3、换面定位插销4、两个换面定位板5、工装翻转轴6、多个翻转轴支板9、工装板10，两个工装支撑架3安装在钻机底座1上，两个换面定位板5平行设置，两个换面定位板5上设置有第一安装孔，工装支撑架3上设置有第二安装孔，工装翻转轴6的端部穿过第一安装孔和第二安装孔设置，在工装支撑架3上设置有换面工装销孔16，在换面定位板5上设置有多个标准角度孔17，多个标准角度孔17围绕换面定位板5的中心在180°范围内均匀分布，换面定位插销4插入换面工装销孔16和标准角度孔17设置，工装板10置于两个工装支撑架3之间，且工装板10的通过多个翻转轴支板9与工装翻转轴6连接。

具体地，翻转工装还包括定位板螺栓18、定位板定位销19，换面定位板5上设置有通孔和销孔，对应地在工装板10的两侧设置有螺孔和销孔，定位板螺栓18穿过换面定位板5上的通孔后旋入工装板10上的螺孔设置，定位板定位销19穿过换面定位板5上的销孔后再穿入工装板10上的销孔设置。

具体地，翻转工装还包括翻板止锁装置22，翻板止锁装置22包括抱紧轴瓦24、锁紧螺杆25、锁紧手柄26，工装支撑架3上的第二安装孔上方设置有空腔，抱紧轴瓦24围绕工装翻转轴6设置且置于空腔内，工装支撑架3的空腔的上方还设置有螺孔，锁紧螺杆25与空腔上方的螺孔螺纹配合，锁紧手柄26安装在锁紧螺杆25的上端。

本申请可以看成是由以下的机构模块组成：

摇臂15立架机构：钻机底座1上安装有机床立柱7，机床立柱7的上安装摇臂15构成摇臂15立架机构的主体，通过摇臂升降滑块11可上下滑动的安装在机床立柱7外壁上，实现摇臂15沿机床立柱7水平转动和沿机床立柱7上下移动，完成钻、铆的位移。

摇臂15升降机构：在机床立柱7的顶端，安装摇臂升降支承2，摇臂升降支承2与机床立柱7顶端面之间安装有滚动轴承副，在摇臂升降支承2上还还安装有摇臂升降电机12系统。摇臂升降丝杆8通过安装在摇臂15升降滑套中的丝杠螺母连接(亦可是上述的在摇臂升降滑块11上竖向设置有螺孔，摇臂升降丝杆8与螺孔螺纹配合)，摇臂升降丝杆8的上端与摇臂升降支承2上的摇臂升降电机12相连(如配置减速机和变速箱的因为是现有技术，在此不做敷述)。摇臂15可以通过摇臂升降滑块11与摇臂升降支承2做绕机床立柱7的回转运动。而摇臂15及安装在摇臂15上的钻压控制机构14，通过摇臂升降电机12驱动摇臂升降丝杆8和安装在摇臂升降滑块11中的升降丝杆螺母，实现摇臂15沿机床立柱7的上下移动，实现钻孔、攻丝或铆接动作。

钻压机构：该钻压机构安装在摇臂15上，钻压机构包括机电机构、减速机构、钻夹头，钻夹头与减速机连接，通过控制面板调整电机转速，进行转孔攻丝；在静压钻头接头20上将钻夹头更换成静压头，启动摇臂升降电机12，由摇臂升降电机12带动摇臂升降丝杆8、摇臂升降滑块11中的丝杆螺母使摇臂15下降，带动钻压控制机构14下降，实现衬套压入或环形零件的压装铆接。

翻转工装：盒型件、蝶形件的最大特点是钻头的正对面外，在与其关联的五个关联面，需要进行不同孔径、方位的钻孔、攻丝或铆接。本申请在钻床底座上安装工装支撑架3，工装板10的两侧安装两个换面定位板5，工装板10的下方安装两个翻转轴支板9，工装翻转轴6与工装板10为不可拆卸的固定连接，将工装板10、翻转轴支板9、换面定位板5固定安装个完成后，用工装支撑架3安装在钻机底座1上，在两个工装支撑架3中穿入工装翻转轴6的调整好位置固定。在两个工装支撑架3的中间位置，加工有换面工装销孔16，在换面定位板5上，加工有与换面工装销孔16同一回转圆周线上的五个标准角度孔17，通过转换换面定位板5上标准角度孔17与工装支架上的换面工装销孔16配合，即可完成安装在工装板10上工件三个面的钻铆等加工。只需要变换一次装夹基准，可以实现零件面的全部加工，有效降低工序转换时间。

控制系统：本申请的控制系统包括主控计算机、升降(静压)控制系统、钻削速度调整系统，以及其他控制装置组成。

本申请的工作原理：将工装板10调制水平位置，此时换面定位板5上的中心定位角度孔与工装支架上的换面工装销孔16重叠，在两端工装支撑架3的销孔中插入换面定位插销4，转动锁紧手柄26，抱紧轴瓦24将工装翻转轴6锁紧。然后将工件安装在工装板10上，启动钻压控制机构14，摇臂升降电机12转动将摇臂升降滑块11驱动至需要位置，手持控制手柄21和控制钻压控制机构14进行操作。

钻孔操作：在静压钻头接头20上换上需要的钻头(丝锥、铰刀)启动钻削动力头13，逐个完成钻孔或铰孔或攻丝操作。

铆接操作：在需要铆接的工件预制孔中放进需要安放的衬套类零件，换上适当的在静压钻头接头20安装适当的与安放衬套配位的静压头，将静压头调整到压装位置，启动摇臂升降电机12，电机驱动丝杆、丝杆带动摇臂15升降快下降，摇臂15带动钻削动力头13下移，静压装置将衬套压紧，逐个完成压装。

换位：水平面钻孔或压装完毕，将摇臂15上到一定位置，松开工装支撑架3上的锁紧手柄26，抽出换面工装销孔16，使工装转轴松开，顺时针转动工装90度，使标准角度孔17对准换面工装销孔16，插入换面定位销，压紧锁紧手柄26，此时位于水平面前面方向的侧面换至水平面进行加工。加工完毕，逆时针转动工装板10(180度)方向，使标准角度孔17对准换面工装销孔16，插入换面定位销，压紧锁紧手柄26，此时位于原来水平面后面方向的侧面换至水平面进行加工。

至此，采用该装置，完成盒型件3个面的加工，再将现在的水平面作为定位基面，又可完成其他3个面加工，将原来需要换5次面的加工。通过2次换面即可完成。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.快速转换的多功能钻铆装置，其特征在于，包括：

钻机底座；

机床立柱；

摇臂升降支承；摇臂升降支承可转动的安装在机床立柱的上端；

摇臂升降电机；摇臂升降电机倒立安装在摇臂升降支承上；

摇臂升降丝杆；摇臂升降电机的转轴与摇臂升降丝杆连接；

摇臂升降滑块；摇臂升降滑块可上下滑动的套装在机床立柱外壁上；摇臂升降滑块上竖向设置有螺孔，摇臂升降丝杆与螺孔螺纹配合；

摇臂；摇臂水平设置，摇臂的第一端与摇臂升降滑块的外壁连接；

钻削动力头；钻削动力头安装在摇臂上；钻削动力头配置有钻头和静压头；

用于翻转工件的翻转工装；机床立柱的下端与翻转工装固定在钻机底座上，工件安装在翻转工装上，翻转工装置于钻削动力头的下方。

2.根据权利要求1所述的快速转换的多功能钻铆装置，其特征在于，钻削动力头上设置有钻压控制机构和控制手柄。

3.根据权利要求1所述的快速转换的多功能钻铆装置，其特征在于，翻转工装包括两个工装支撑架、换面定位插销、两个换面定位板、工装翻转轴、多个翻转轴支板、工装板，两个工装支撑架安装在钻机底座上，两个换面定位板平行设置，两个换面定位板上设置有第一安装孔，工装支撑架上设置有第二安装孔，工装翻转轴的端部穿过第一安装孔和第二安装孔设置，在工装支撑架上设置有换面工装销孔，在换面定位板上设置有多个标准角度孔，多个标准角度孔围绕换面定位板的中心在180°范围内均匀分布，换面定位插销插入换面工装销孔和标准角度孔设置，工装板置于两个工装支撑架之间，且工装板的通过多个翻转轴支板与工装翻转轴连接。

4.根据权利要求3所述的快速转换的多功能钻铆装置，其特征在于，翻转工装还包括定位板螺栓、定位板定位销，换面定位板上设置有通孔和销孔，对应地在工装板的两侧设置有螺孔和销孔，定位板螺栓穿过换面定位板上的通孔后旋入工装板上的螺孔设置，定位板定位销穿过换面定位板上的销孔后再穿入工装板上的销孔设置。

5.根据权利要求3所述的快速转换的多功能钻铆装置，其特征在于，翻转工装还包括翻板止锁装置，翻板止锁装置包括抱紧轴瓦、锁紧螺杆、锁紧手柄，工装支撑架上的第二安装孔上方设置有空腔，抱紧轴瓦围绕工装翻转轴设置且置于空腔内，工装支撑架的空腔的上方还设置有螺孔，锁紧螺杆与空腔上方的螺孔螺纹配合，锁紧手柄安装在锁紧螺杆的上端。