CN219787382U - 一种车床浮动钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车床浮动钻孔装置，包括加持套、浮动滑架及钻夹头等，所述加持套沿其轴线方向开设有贯穿两端的第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括同轴且连通的圆形大孔和方形小孔，所述加持套靠近的方形小孔一端面开设有沿其径向贯穿的凹槽；所述浮动滑架包括一端面开设有径向凹槽的半联轴器和两端各具有凸榫的中间滑块，中间滑块两端的凸榫相互垂直，分别嵌置在加持套和半联轴器的凹槽中；中间滑块的两端各具有互相垂直的凸榫，两端的凸榫分别与加持套和半联轴器上的凹槽间隙配合，钻头转动时，凸榫与凹槽的间隙有效弥补了主轴旋转时产生的径向跳动，因而可以柔性调节被加工零件孔中心与钻头中心保持在同一直线上。

Description

一种车床浮动钻孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻孔装置，尤其涉及一种车床浮动钻孔装置。

背景技术

在机加工领域，深孔加工是公认的加工难题，传统钻孔装置，存在刃具刚性差、排屑困难，加工质量差，容易引起直线度、圆度和表面粗糙度等加工缺陷。钻孔加工是机械切削加工、中孔类加工的基础工艺，对实施铰孔等精加工工艺至关重要。采用传统固定钻套钻孔方式，机床主轴连接夹头再夹持铰刀，多级刚性连接，必然会产生累积误差，因而对钻头中心与零件旋转中心的同轴要求极高，特别是利用刀塔式数控车床进行钻孔时，机床的主轴和待珩磨的孔之间的直线性还是很难达到，钻头中心高的调整十分费时费力。因此，我们针对实际工作需要，设计制作了一种简便高效的可以自定心的浮动钻孔装置规避了这种局限性。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺点，本实用新型提供一种简便高效的可以自定心的浮动钻孔装置。

技术方案：一种车床浮动钻孔装置，包括加持套、浮动滑架、钻夹头和沉头螺栓，所述加持套沿其轴线方向开设有贯穿两端的第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括同轴且连通的圆形大孔和方形小孔，所述加持套靠近方形小孔的一端面开设有沿其径向贯穿的凹槽；所述浮动滑架包括一端面开设有径向凹槽的半联轴器和两端各具有凸榫的中间滑块，中间滑块两端的凸榫相互垂直，分别嵌置在加持套和半联轴器的凹槽中，半联轴器和中间滑块沿其轴线方向分别开设有贯穿两端的第二阶梯孔和方形通孔；所述第二阶梯孔包括同轴且连通的阶梯大孔和阶梯小孔，所述阶梯小孔内壁设置内螺纹，所述沉头螺栓依次穿设于圆形大孔、方形小孔和方形通孔，并与阶梯小孔螺纹配合；所述凸榫与凹槽间隙配合；所述钻夹头通过锁紧螺母安装在半联轴器远离浮动滑架的一端。

此外，特别优选的是，所述沉头螺栓的螺杆部分包括设有外螺纹的螺纹段和表面光滑的圆柱段，所述螺杆的长度a＝a₁+a₂，其中a₁为圆柱段的长度，a₂为螺纹段的长度；所述方形小孔、方形通孔和阶梯小孔的孔深分别为b、c和d；所述阶梯小孔包括螺纹部分和非螺纹部分，其中螺纹部分深度为d₁，非螺纹部分深度为d₂，d＝d₁+d₂；

所述a₁>b+c+d₁，所述a₂<＝b₂。

此外，特别优选的是，所述方形小孔与方形通孔规格相同，所述沉头螺栓与方形小孔和方形通孔均为间隙配合。

此外，特别优选的是，所述钻夹头嵌置于半联轴器的阶梯大孔中，所述半联轴器远离浮动滑架的一端设置有外螺纹，所述锁紧螺母与半联轴器螺纹连接。

此外，特别优选的是，所述半联轴器和浮动滑架为铝合金材料。

此外，特别优选的是，还包括有保持套，所述保持套套设在加持套和浮动滑架上。

此外，特别优选的是，所述保持套为壁厚不小于2mm的弹性体。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的中间滑块的两端各具有互相垂直的凸榫，两端的凸榫分别与加持套和半联轴器上的凹槽间隙配合，钻头转动时，凸榫与凹槽的间隙有效弥补了主轴旋转时产生的径向跳动，因而可以柔性调节被加工零件孔中心与钻头中心保持在同一直线上。

加持套连接浮动滑架，将力矩柔性地传递给旋转的钻头，钻头在整个加工过程中柔性平稳且刀刃均匀地铰削加工，提高了被铰孔径圆度、圆柱度的精度和粗糙度。

本实用新型结构简单，制作方便，加工质量改进显著，特别是在进行深孔加工时，效果更加明显，在进行1：15深孔加工时，孔的同轴度能控制在0.05mm以内，锥度控制在0.01mm之内。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸示意图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型的另一种剖视示意图；

图5为本实用新型的局部爆炸示意图；

图6为本实用新型保持套的安装示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、加持套，2、浮动滑架，21、中间滑块，22、半联轴器，3、钻夹头，4、锁紧螺母，5、沉头螺栓，6、钻头，7、保持套。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

一种车床浮动钻孔装置，如图1-5所示，包括加持套1，所述加持套1沿其轴线方向开设有贯穿两端的第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括同轴且连通的圆形大孔和方形小孔，圆形大孔在方形小孔正上方，所述加持套1的下端面开设有沿其径向贯穿的凹槽；浮动滑架2，浮动滑架2为铝合金不锈钢材料，所述浮动滑架2包括上端面开设有径向凹槽的半联轴器22、上下两端各具有凸榫的中间滑块21，中间滑块21两端的凸榫相互垂直，上端的凸榫嵌置在加持套1的凹槽中，下端的凸榫嵌置在半联轴器22的凹槽中，所述凸榫与凹槽间隙配合，这也是本实用新型能使加工零件孔中心与钻头中心保持在同一直线上的关键。

该夹具的浮动自定心原理是：在工件端面用中心钻加工完定心孔后，调整沉头螺栓5旋合，使半联轴器22、中间滑块21和加持套1有间隙，当钻头6抵触定心孔后，在进给力的作用下，钻头6震荡带动半联轴器22通过中间滑块21在两垂直方向的自由滑动实现自动定心。传统铰孔工艺，机床主轴连接夹头再夹持铰刀，多级刚性连接，必然会产生累积误差，(以高精度加工中心为例)主轴锥孔的同轴度误差(或跳动)，多级刚性连接的累积误差在主轴旋转离心力作用下，同轴度误差会扩大多倍，这就使得随铰刀逐渐深入孔内，铰刀与主轴的同轴度误差、旋转离心力被工件孔径束缚，自由度逐步减小，因而被铰的孔径逐渐缩小。俗称“喇叭口”，同时由于刚性连接的累积误差和旋转离心力加铰刀只有部分刀刃切削而产生的震动，在绪多不良因素的干扰下，被铰孔径与粗糙度肯定不佳。

而本实用新型，机床主轴先是连接加持套1，再连接浮动滑架2，将力矩柔性地传递给旋转的钻头，使被夹持钻头自动找正被加工零件孔中心。

具体参考图2-5，需要特别说明的是，半联轴器22沿其轴线方向开设有贯穿两端的第二阶梯孔，中间滑块21沿其轴线方向开设有贯穿两端的方形通孔，所述第二阶梯孔包括同轴且连通的阶梯大孔和阶梯小孔，所述阶梯小孔内壁设置内螺纹，所述沉头螺栓5依次穿设于圆形大孔、方形小孔和方形通孔并与阶梯小孔螺纹配合；所述方形小孔与方形通孔规格相同，所述沉头螺栓5与方形小孔和方形通孔均为间隙配合。(具体参考参考图4)阶梯小孔的孔深用d表示，且所述阶梯小孔包括螺纹部分和非螺纹部分，其中螺纹部分深度表示为d₁，非螺纹部分深度表示为d₂，d＝d₁+d₂；同样的，所述方形小孔的孔深表示为b、方形通孔的孔深表示为c，所述沉头螺栓5的螺杆部分包括设有外螺纹的螺纹段和表面光滑的圆柱段，所述螺杆的长度a＝a₁+a₂，其中a₁为圆柱段的长度，a₂为螺纹段的长度；特别地，所述a₁>b+c+d₁，所述a₂<＝b₂，这样保证了凸榫与凹槽有足够的活动间隙，

所述钻夹头3通过锁紧螺母4安装在半联轴器22远离浮动滑架2的一端，具体的，所述钻夹头3嵌置于半联轴器22的阶梯大孔中，所述半联轴器22的下端外圈设置有外螺纹，所述锁紧螺母4与半联轴器22螺纹连接。

实施例2

本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，

如图6所示，本实施例在加持套1的下端和浮动滑架2上套设有一保持套7，保持套7为壁厚不小于2mm的弹性体，具体的，所述保持套7是聚氨酯制品，设置保持套7可以起到对钻夹头和十字浮动滑架的收束作用，克服重力下斜。

本实施例的工作原理与实施例1基本相同，在此就不再赘述。

实施例3

本实施例与实施例1大致相同，不同之处在于，

本实施例中的钻孔装置不仅能作为浮动钻孔装置使用，同时也可将沉头螺栓5拧紧，作为普通钻夹头使用，进行打中心孔，具体使用包括，在沉头螺栓5上增加垫片，使沉头螺栓5与阶梯小孔配合并拧紧。

本实施例的工作原理与实施例1基本相同，在此就不再赘述。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性：术语“多个”是指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，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；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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的具体含义。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。目前，本实用新型的技术方案已经进行了中试，即产品在大规模量产前的较小的规模实验；中试完成后，在小范围内开展了用户使用调研，调研结果表明用户满意度较高；现在开始着手准备产品正式投产进行产业化(包括知识产权风险预警调研)。

Claims (7)

1.一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，包括加持套(1)、浮动滑架(2)、钻夹头(3)和沉头螺栓(5)，所述加持套(1)沿其轴线方向开设有贯穿两端的第一阶梯孔，所述第一阶梯孔包括同轴且连通的圆形大孔和方形小孔，所述加持套(1)靠近方形小孔的一端面开设有沿其径向贯穿的凹槽；所述浮动滑架(2)包括一端面开设有径向凹槽的半联轴器(22)和两端各具有凸榫的中间滑块(21)，中间滑块(21)两端的凸榫相互垂直，分别嵌置在加持套(1)和半联轴器(22)的凹槽中，半联轴器(22)和中间滑块(21)沿其轴线方向分别开设有贯穿两端的第二阶梯孔和方形通孔；所述第二阶梯孔包括同轴且连通的阶梯大孔和阶梯小孔，所述阶梯小孔内壁设置内螺纹，所述沉头螺栓(5)依次穿设于圆形大孔、方形小孔和方形通孔并与阶梯小孔螺纹配合；所述凸榫与凹槽间隙配合；所述钻夹头(3)通过锁紧螺母(4)安装在半联轴器(22)远离浮动滑架(2)的一端。

2.根据权利要求1所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，所述沉头螺栓(5)的螺杆部分包括设有外螺纹的螺纹段和表面光滑的圆柱段，所述螺杆的长度a＝a₁+a₂，其中a₁为圆柱段的长度，a₂为螺纹段的长度；所述方形小孔、方形通孔和阶梯小孔的孔深分别为b、c和d；所述阶梯小孔包括螺纹部分和非螺纹部分，其中螺纹部分深度为d₁，非螺纹部分深度为d₂，d＝d₁+d₂；

所述a₁>b+c+d₁，所述a₂<＝b₂。

3.根据权利要求1所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，所述方形小孔与方形通孔规格相同，所述沉头螺栓(5)与方形小孔和方形通孔均为间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，所述钻夹头(3)嵌置于半联轴器(22)的阶梯大孔中，所述半联轴器(22)远离浮动滑架(2)的一端设置有外螺纹，所述锁紧螺母(4)与半联轴器(22)螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，所述浮动滑架(2)为铝合金材料。

6.根据权利要求1所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，还包括有保持套(7)，所述保持套(7)套设在加持套(1)和浮动滑架(2)上。

7.根据权利要求6所述的一种车床浮动钻孔装置，其特征在于，所述保持套(7)为壁厚不小于2mm的弹性体。