CN103978246A - 一种深孔钻机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种深孔钻机。由机身、倒置的钻具、夹具、顶杆、传动机构，机身设有导轨和沿导轨上下运动的钻具连接平台、顶杆连接平台、固定的上平台、固定的下平台及位于钻具连接平台和顶杆连接平台之间固定的工件平台，传动机构有主轴传动机构、夹具传动机构、顶杆传动机构和进给传动机构，钻头倒立既旋转也进给、工件则仅与钻具相对旋转的结构，使相同加工效率的条件下钻头转速降低，切屑的离心力减小，与孔壁摩擦力降低，切屑接近自由落体的速度加快排出，明显改善了钻头的散热，减少了磨损延长了寿命，钻具与工件同时相对旋转使切削位置由固定变成了周向旋转变化，消除了轴线偏移和振动，进给机构的正反牵拉同步上下位移，保证了钻具进给时垂直不摆动。

Description

一种深孔钻机
技术领域
本发明属于机械加工的钻削加工设备，具体地说是一种深孔钻机。
背景技术
    孔的钻削加工是机械加工的常见加工工序，相应的设备有台式钻机、立式钻机，加工的孔深基本是孔径的5倍左右，但有时也会需要加工。孔深/孔径是5-30倍以上即俗称深孔的加工，这类孔的加工基本是采用分级钻的方式，钻到一段深度需要更换钻具，耗工耗时不算，越钻到深处，钻头的摆动越大，孔越钻越偏，还有铁屑排出困难，工件、铁屑、钻头的磨损和摩擦越来越严重，产生的热量又不易排出，结果是钻头寿命短，加工精度低，操作烦琐，效率低。中国专利：授权公告号CN201815705U，名称《一种倒立深孔钻》。公开了一种钻头倒立安装、钻头是特制的单刃钻、可用高压油对钻头进行冷却的、铁屑容易从孔中排出、夹具只回转，而工件通过丝杆沿导轨上下运行的针对深孔加工的设备技术方案。但仍存在冷却需要高压油，由于施加的进给力中心线、钻削轴向力与导轨重心、导轨摩擦力不重合，易产生转矩，造成加工孔轴线偏斜，而工件不旋转，无法纠正偏斜，孔加工的径向精度不高，生产率低下，大体量工件进给惯量大，使刀具易损的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供一种钻头倒立安装既旋转也上下运行、工件与钻具相对旋转的深孔钻机。
实现本发明的目的技术方案为：一种深孔钻机，包括机身、倒置的钻具、夹具、顶杆、传动机构，所述的机身设有导轨和沿导轨上下运动的钻具连接平台、顶杆连接平台、固定的上平台、固定的下平台及位于钻具连接平台和顶杆连接平台之间固定的工件平台，传动机构有主轴传动机构、夹具传动机构、顶杆传动机构和进给传动机构，主轴传动机构连接在下平台上，顶杆传动机构连接在上平台上，钻具主轴头连接在钻具连接平台上卡住钻具由主轴传动机构驱动旋转，顶杆尖头向下连接在顶杆连接平台上由顶杆传动机构带动上下运行，夹具轴中空工位朝上连接在工件平台上由夹具传动机构带动旋转，钻具连接平台由进给传动机构带动上行使钻具穿过夹具轴孔腔抵达工件进行钻削，下行退出；
上述的夹具还可以配设有顶尖式钻模，钻模孔位于夹具回转中心；
上述的主轴传动机构可以由主轴电机、主轴、花键副组成，电机连接于机身上，夹具传动机构是由夹具轴、减速传动箱、电机组成、减速传动箱、电机安装在工件平台上，顶杆传动机构是由回转顶杆、顶杆丝杆副、顶杆减速传动箱、电机组成顶杆减速传动箱、电机连接在上平台上，进给传动机构是由钻具连接平台升降装置、离合器、减速器、电机组成；
上述的机身可以是井架式或龙门式的；
上述的井架式机身的支撑柱或龙门式机身立柱也可以是钻具连接平台、顶杆连接平台的导轨；
上述的进给传动机构可以是由平台升降装置、离合器、减速器、电机组成，平台升降装置是由手轮，进给轴、牵拉组件构成，牵拉组件成对设置，其包括主动轮、从动轮、进给链、链条连接件，进给轴、离合器、减速器、电机设置在固定平台上，电机连接减速器通过离合器带动进给轴旋转，主动轮装在进给轴上，从动轮装于固定平台和工作平台上，进给链绕过主动轮、从动轮两端以链条连接件连接牵拉住工作平台的两侧，手轮连接在进给轴端部的； 
上述的主轴传动机构的主轴头端还可以设有甩屑盘。
本发明的一种深孔钻机，钻头倒立安装既旋转运动也进给运行、工件则仅与钻具相对旋转运动的结构，使相同加工效率的条件下钻头转速降低，切屑的离心力减小，与孔壁摩擦力降低，切屑接近自由落体的速度加快排出，明显改善了钻头因散热不好而引起的温度升高，也减少了磨损延长了寿命，钻具与工件同时相对旋转使切削点位置由固定变成了周向旋转变化，消除了因径向力作用产生的轴线偏移和振动，进给机构的正反牵拉同步上下位移，保证了钻具进给平台的运行过程平行上下，使①进给合力中心线，②进给机构几何中心，③导轨摩擦合力中心，④钻具旋转中心线，⑤工件待加工孔旋转中心线，处于同一轴延长线上，符合精密机械设计中的阿贝原则。使钻具进给时垂直不摆动，从而提高加工精度，并且可用麻花钻钻削。
附图说明
图1是本发明实施例的主视图
图2是本发明实施例的附视图
图3是本发明实施例的A-A剖面图
图4是本发明实施例的进给传动A向示意图
图5是本发明实施例的进给传动附视示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明进行详细说明。
如图1-3所示，一种深孔钻机，包括井架式机身1、倒置的钻具组件2、夹具组件3、顶杆组件4、传动机构，机身1包括导轨12、固定的下平台11、固定的上平台13、固定的工件平台14、钻具连接平台15、顶杆连接平台16，倒置的钻具组件2由主轴座21、刀具22组成，机身1的导轨12也即是支撑柱，钻具连接平台15、顶杆连接平台16是沿导轨12上下运动的平面轴承滑动平台，夹具组件3由工件夹具31和钻模32组成，顶杆组件4由回转顶尖41和顶尖座42组成，传动机构有主轴传动机构、夹具传动机构、顶杆传动机构和进给传动机构，主轴传动机构由主轴51、花键副52、电机53组成、夹具传动机构由减速传动箱61、电机62组成、顶杆传动机构由转顶杆63、顶杆丝杆副64、顶杆减速传动箱65、回转电机66组成, 由图4-5可知，进给传动机构由钻具连接平台15的平台升降装置71、离合器72、减速器73、电机74组成。平台升降装置71是由手轮71a，进给轴71b,四组牵拉组件71c组成，牵拉组件71c由主动轮71c1和四个从动轮 71c2和进给链71c3及链条连接件71c4组成的,四组牵拉组件对称分设在固定的下平台11、固定的工件平台14、钻具连接平台15与进给轴71b垂直的方向的两侧，进给链71c3两端分别以链条连接件71c4连接在固定的下平台11上。以其中的一组为例：主动轮71c1和第一至第四从动轮71c2a、71c2b、71c2c、71c2d和进给链71c3和链条连接件71c4处在同个垂直面上，进给链71c3一端以链条连接件71c4连在工件平台14上，依次绕过第一71c2a从动轮、第二从动轮71c2b、主动轮71 c1、第三从动轮 71c2c、第四从动轮71c2d，再以链条连接件71c4连接于在下平台11，进给链71c3张紧拉住钻具连接平台15，使其悬在固定的工件平台14与固定的下平台11之间。主轴座21连接在钻具连接平台15上，刀具22安装在主轴51的轴头上由主轴传动机构带动旋转，进给传动机构带动上下运行。固定的工件平台14、工件夹具31、钻模32设有同轴的通孔，钻模32套装在工件夹具31内，工件夹具31安装在固定的工件平台14的通孔处，工件夹装在工件夹具31中由夹具传动机构带动旋转。顶杆的顶尖41配合套装于顶尖座42内，顶尖座42连接在顶杆连接平台16上由顶杆传动机构带动上下运行。钻具由主轴传动机构驱动钻具22旋转，回转顶杆的顶尖41尖头向下连接在设于顶杆连接平台16上有的顶尖座42中由顶杆传动机构的顶杆丝杆副63带动上下运行，工件夹具31轴心中空工位朝上连接在固定的工件平台14上由夹具传动机构带动旋转，钻模32同轴套装在工件夹具31中，钻具连接平台15、顶杆连接平台16由进给传动机构带动上下运行使钻具22穿过夹具31和钻模32的孔腔接触工件进行钻削，下行退出。
当然上述的机身可以为龙门式的；主轴传动机构的主轴头端还可以设有甩屑盘。还有进给机构各主动轮、从动轮、链条连接件作用点均在其投影面上对应重合，并围绕钻具回转中心两两旋转对称，以保证其几何中心、进给合力中心与回转中心线重合。

Claims (7)

1.一种深孔钻机，包括机身、倒置的钻具、夹具、顶杆、传动机构，其特征在于：所述的机身设有导轨和沿导轨上下运动的钻具连接平台、顶杆连接平台、固定的上平台、固定的下平台及位于钻具连接平台和顶杆连接平台之间固定的工件平台，传动机构有主轴传动机构、夹具传动机构、顶杆传动机构和进给传动机构，主轴传动机构连接在下平台上，顶杆传动机构连接在上平台上，钻具主轴头连接在钻具连接平台上卡住钻具由主轴传动机构驱动旋转，顶杆尖头向下连接在顶杆连接平台上由顶杆传动机构带动上下运行，夹具轴中空工位朝上连接在工件平台上由夹具传动机构带动旋转，钻具连接平台由进给传动机构带动上行使钻具穿过夹具轴孔腔抵达工件进行钻削，下行退出。
2.根据权利要求1所述的一种深孔钻机，其特征在于：所述的夹具还配设有顶针式钻模，钻模孔位于夹具回转中心。
3.根据权利要求1或2所述的一种深孔钻机，其特征在于：主轴传动机构是由主轴传动机构由主轴电机、主轴、花键副组成，电机连接于机身上，夹具传动机构是由夹具轴、减速传动箱、电机组成、减速传动箱、电机安装在工件平台上，顶杆传动机构是由回转顶杆、顶杆丝杆副、顶杆减速传动箱、电机组成顶杆减速传动箱、电机连接在上平台上，进给传动机构是由钻具连接平台升降装置、离合器、减速器、电机组成。
4.根据权利要求3所述的一种深孔钻机，其特征在于：所述的机身是井架式或龙门式的。
5.根据权利要求4所述的一种深孔钻机，其特征在于：所述的井架式机身的支撑柱或龙门式机身立柱也是钻具连接平台、顶杆连接平台的导轨。
6.根据权利要求5所述的一种深孔钻机，其特征在于：所述的进给传动机构是由平台升降装置、离合器、减速器、电机组成，平台升降装置是由手轮，进给轴、牵拉组件构成，牵拉组件成对设置，其包括主动轮、从动轮、进给链、链条连接件，进给轴、离合器、减速器、电机设置在固定平台上，电机连接减速器通过离合器带动进给轴旋转，主动轮装在进给轴上，从动轮装于固定平台和工作平台上，进给链绕过主动轮、从动轮两端以链条连接件连接牵拉住工作平台的两侧，手轮连接在进给轴端部。
7.根据权利要求6所述的一种深孔钻机，其特征在于：所述的主轴传动机构的主轴头端还设有甩屑盘。
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