一种方便使用的金属件钻孔装置及方法与流程

1.本发明涉及金属钻孔技术领域，更具体地说，本发明涉及一种方便使用的金属件钻孔装置及方法
。


背景技术：

2.摇臂钻床是一种主轴箱在摇臂上作水平移动的孔加工设备，在通过摇臂钻床对零件进行孔加工作业时，摇臂钻床能够通过摇臂带动主轴箱水平移动，从而移动刀具轴的位置来与零件进行对中，这就给在单件及小批生产中，加工大而重工件上的孔带来了很大的方便，并且摇臂钻床也可以用来钻孔
、
扩孔
、
铰孔
、
攻丝及修刮端面等多种形式的加工，在各类钻床中，摇臂钻床操作方便
、
灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床
。
3.但现有的摇臂钻床在实际运用过程中仍存在一些不足之处，如现有的摇臂钻床的摇臂仅能够带动主轴箱和钻孔刀具进行水平移动和上下移动，当金属件需要在某一平面上加工不同倾斜角度的斜孔时，就需要操作人员费时费力的移动调整金属件的安装倾角，极大的降低了金属件斜孔加工的效率
。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种方便使用的金属件钻孔装置及方法，以解决现有的摇臂钻床的摇臂仅能够带动主轴箱和钻孔刀具进行水平移动和上下移动，当金属件需要在某一平面上加工不同倾斜角度的斜孔时，就需要操作人员费时费力的移动调整金属件的安装倾角，极大的降低了金属件斜孔加工效率的问题
。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种方便使用的金属件钻孔装置，包括摇臂钻床基座，所述摇臂钻床基座上表面的一侧设置有摇臂主轴，所述摇臂钻床基座的上方通过所述摇臂主轴水平横置有桁架摆臂，所述桁架摆臂的内部设置有伺服传动架，所述伺服传动架的底部设置有可调式钻机，所述可调式钻机的下方设置有位于所述摇臂钻床基座另一侧的可调式基台；
6.其中所述桁架摆臂包括桁架挡板
、u
型支承槽架
、
加固斜撑
、
防滑垫条
、
主轴套座
、
螺孔连接座；
7.所述伺服传动架包括承接座
、
电动滑轮组一
、
配电箱
、
电动滑轮组二
、
吊装机座
、u
型限位架
、
嵌装槽
、
调角定位槽孔；
8.所述可调式钻机包括钻机本体
、
偏转支承架一
、
偏转支承架二
、
转动铰链座一
、
液压伸缩架
、
转动铰链座二
、
传动丝杠
、
定位传动槽板
、
伺服电机二；
9.所述可调式基台包括偏角支撑台，所述偏角支撑台的外侧面对称安装有两根定位转轴，所述偏角支撑台的下表面设置有若干个呈环形等距分布的液压升降支撑脚，所述偏角支撑台的上表面固定安装有若干个呈环形等距分布的支撑柱，所述偏角支撑台的上方通过若干个支撑柱固定安装有装夹平台
。
10.优选地，所述摇臂钻床基座包括承载基座，所述承载基座下表面的四个拐角处均设置有液压调平机脚，所述承载基座的上表面与所述摇臂主轴底端的连接处开设有主轴安装槽，所述承载基座的上表面与所述偏角支撑台的连接处开设有调角槽位，所述调角槽位的两侧内壁均开设有与所述定位转轴为转动连接的限位转动槽孔
。
11.优选地，所述摇臂主轴包括支承主轴，所述支承主轴的底端螺栓固定于主轴安装槽的内部，所述支承主轴的顶端安装有电动转台，所述电动转台的上表面固定安装有变速箱，所述变速箱的顶部适配有伺服电机一，所述变速箱的底部适配有驱动丝杠，所述驱动丝杠通过所述变速箱与所述伺服电机一为传动连接，所述驱动丝杠的底端套装有与承载基座的上表面为滑动连接的耐磨胶套
。
12.优选地，所述u型支承槽架
、
加固斜撑
、
主轴套座
、
螺孔连接座的数量均为两组，两组加固斜撑焊接安装于两组u型支承槽架之间呈对称分布，两组u型支承槽架通过两组加固斜撑呈平行分布，两组u型支承槽架的开口端均与所述桁架挡板为固定连接，所述防滑垫条的数量为四条，四条防滑垫条分别平铺嵌装于两组u型支承槽架的限位滑槽承载受力面
。
13.优选地，两组主轴套座分别焊接于两组u型支承槽架的封口端，两组螺孔连接座分别焊接于两组主轴套座的外侧面呈平行分布，两组螺孔连接座均与驱动丝杠为螺纹传动连接，两组主轴套座均滑动套装于支承主轴的外部，所述电动滑轮组一和电动滑轮组二结构相同，所述电动滑轮组一和电动滑轮组二两侧的电动轮分别通过四条防滑垫条安装于两组u型支承槽架的限位滑槽内部
。
14.优选地，所述电动滑轮组一和电动滑轮组二分别固定安装于所述承接座的两端，所述配电箱安装于所述电动滑轮组一的顶部，所述吊装机座安装于所述电动滑轮组二的底部，所述u型限位架固定安装于所述吊装机座的下表面，所述嵌装槽开设于所述u型限位架两侧内壁的中部，所述调角定位槽孔开设于所述u型限位架底板的中心处
。
15.优选地，所述偏转支承架一固定套装于所述钻机本体机体的底端，所述偏转支承架一外侧面的两个对称分布的转轴与所述偏转支承架二的内壁为转动连接，所述偏转支承架二外侧面的两个对称分布的转轴与所述调角定位槽孔的内壁为转动连接，所述转动铰链座一
、
液压伸缩架
、
转动铰链座二的数量均为两个，两个转动铰链座一分别对称安装于所述钻机本体机体的两侧
。
16.优选地，两个液压伸缩架分别与两个转动铰链座一为固定连接，两个转动铰链座二分别与两个液压伸缩架为固定连接，两个转动铰链座二分别与两组传动丝杠为螺纹传动连接，两组定位传动槽板分别设置于两组传动丝杠的外部，两组伺服电机二分别安装于两组定位传动槽板的端部并分别与两组传动丝杠为传动连接，两组定位传动槽板分别通过所述嵌装槽对称式固定安装于所述u型限位架的两侧内壁
。
17.优选地，一种方便使用的金属件钻孔装置的操作方法，包括以下步骤：
18.s1
：设备预检，设备通电后，先通过四组液压调平机脚对承载基座进行调平，再通过若干组液压升降支撑脚支撑地面将偏角支撑台和装夹平台调平，然后通过伺服电机二配合传动丝杠驱动转动铰链座二和液压伸缩架水平移动，最后通过液压伸缩架带动转动铰链座一和钻机本体水平移动，让钻机本体竖直与装夹平台虽在平面呈垂直状态；
19.s2
：物料加工，设备预检完成后，将物料装夹固定在装夹平台的顶面，利用伺服电机一配合变速箱驱动驱动丝杠来带动桁架摆臂
、
伺服传动架和可调式钻机水平下降贴近工
件，然后摆动桁架摆臂带动伺服传动架和可调式钻机定位工件，接着通过伺服传动架带动可调式钻机水平横移对工件进行精准定位后进行孔加工作业；
20.s3
：偏角调节，当物料需要加工倾斜孔时，通过伺服电机二配合传动丝杠驱动转动铰链座二和液压伸缩架水平移动，再通过液压伸缩架带动转动铰链座一和钻机本体水平移动，从而快速改变钻机本体的钻头与工件钻孔平面之间的倾角，以满足物料斜孔加工的需求；
21.s4
：物料调整，当钻机本体调整至最大偏角也无法满足物料斜孔加工的需求时，可通过调整若干组液压升降支撑脚的伸缩长度来带动偏角支撑台和装夹平台以定位转轴为中心轴进行偏斜，从而进一步的增大物料加工平面与钻机本体的钻头之间的倾角，以满足物料斜孔加工的需求，待物料加工完成后，重复
s1
将设备复位
。
22.本发明的技术效果和优点：
23.本发明通过在伺服传动架的底部设置可调式钻机，当物料需要加工倾斜孔时，利用伺服电机二配合传动丝杠驱动转动铰链座二和液压伸缩架水平移动，再通过液压伸缩架带动转动铰链座一和钻机本体的机体水平移动，让钻机本体整体倾斜，从而满足物料斜孔加工的需求，无需操作人员费时费力的移动调整金属件的安装倾角，极大的提高了金属件斜孔加工的效率；
24.本发明通过设置可调式基台，当钻机本体调整至最大偏角也无法满足物料斜孔加工的需求时，可通过调整若干组液压升降支撑脚的伸缩长度来带动偏角支撑台和装夹平台以定位转轴为中心轴进行偏斜，通过倾斜偏角支撑台和装夹平台来补足钻机本体的倾角缺失量，以满足物料斜孔加工的需求，从而进一步地提高了金属件斜孔加工的效率；
25.本发明通过设置摇臂主轴
、
桁架摆臂和伺服传动架，利用摇臂主轴
、
桁架摆臂和伺服传动架组合构成一套三轴进给机架将可调式钻机吊装于可调式基台的上方，当可调式钻机配合可调式基台对物料进行倾斜孔加工作业时，三轴进给机架能够带动可调式钻机始终沿着倾斜角方向进行直线平移，以确保物料斜孔加工作业能够顺利进行，从而保证了机械结构运行的合理性
。
附图说明
26.图1为本发明的整体结构示意图；
27.图2为本发明的摇臂钻床基座结构示意图；
28.图3为本发明的限位转动槽孔结构示意图；
29.图4为本发明的可调式基台结构示意图；
30.图5为本发明的摇臂主轴结构示意图；
31.图6为本发明的桁架摆臂结构示意图；
32.图7为本发明的伺服传动架结构示意图；
33.图8为本发明的可调式钻机结构示意图
。
34.附图标记为：
1、
摇臂钻床基座；
2、
摇臂主轴；
3、
桁架摆臂；
4、
伺服传动架；
5、
可调式钻机；
6、
可调式基台；
11、
承载基座；
12、
液压调平机脚；
13、
主轴安装槽；
14、
调角槽位；
15、
限位转动槽孔；
21、
支承主轴；
22、
电动转台；
23、
变速箱；
24、
伺服电机一；
25、
驱动丝杠；
26、
耐磨胶套；
31、
桁架挡板；
32、u
型支承槽架；
33、
加固斜撑；
34、
防滑垫条；
35、
主轴套座；
36、
螺孔
连接座；
41、
承接座；
42、
电动滑轮组一；
43、
配电箱；
44、
电动滑轮组二；
45、
吊装机座；
46、u
型限位架；
47、
嵌装槽；
48、
调角定位槽孔；
51、
钻机本体；
52、
偏转支承架一；
53、
偏转支承架二；
54、
转动铰链座一；
55、
液压伸缩架；
56、
转动铰链座二；
57、
传动丝杠；
58、
定位传动槽板；
59、
伺服电机二；
61、
偏角支撑台；
62、
定位转轴；
63、
液压升降支撑脚；
64、
支撑柱；
65、
装夹平台
。
具体实施方式
35.为使本发明要解决的技术问题
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述
。
36.如附图1至附图8，本发明的实施例提供一种方便使用的金属件钻孔装置，包括摇臂钻床基座1，摇臂钻床基座1上表面的一侧设置有摇臂主轴2，摇臂钻床基座1的上方通过摇臂主轴2水平横置有桁架摆臂3，桁架摆臂3的内部设置有伺服传动架4，伺服传动架4的底部设置有可调式钻机5，可调式钻机5的下方设置有位于摇臂钻床基座1另一侧的可调式基台6；其中桁架摆臂3包括桁架挡板
31、u
型支承槽架
32、
加固斜撑
33、
防滑垫条
34、
主轴套座
35、
螺孔连接座
36
；伺服传动架4包括承接座
41、
电动滑轮组一
42、
配电箱
43、
电动滑轮组二
44、
吊装机座
45、u
型限位架
46、
嵌装槽
47、
调角定位槽孔
48
；可调式钻机5包括钻机本体
51、
偏转支承架一
52、
偏转支承架二
53、
转动铰链座一
54、
液压伸缩架
55、
转动铰链座二
56、
传动丝杠
57、
定位传动槽板
58、
伺服电机二
59
；可调式基台6包括偏角支撑台
61
，偏角支撑台
61
的外侧面对称安装有两根定位转轴
62
，偏角支撑台
61
的下表面设置有若干个呈环形等距分布的液压升降支撑脚
63
，偏角支撑台
61
的上表面固定安装有若干个呈环形等距分布的支撑柱
64
，偏角支撑台
61
的上方通过若干个支撑柱
64
固定安装有装夹平台
65。
37.其中，摇臂钻床基座1包括承载基座
11
，承载基座
11
下表面的四个拐角处均设置有液压调平机脚
12
，承载基座
11
的上表面与摇臂主轴2底端的连接处开设有主轴安装槽
13
，承载基座
11
的上表面与偏角支撑台
61
的连接处开设有调角槽位
14
，调角槽位
14
的两侧内壁均开设有与定位转轴
62
为转动连接的限位转动槽孔
15。
38.其中，摇臂主轴2包括支承主轴
21
，支承主轴
21
的底端螺栓固定于主轴安装槽
13
的内部，支承主轴
21
的顶端安装有电动转台
22
，电动转台
22
的上表面固定安装有变速箱
23
，变速箱
23
的顶部适配有伺服电机一
24
，变速箱
23
的底部适配有驱动丝杠
25
，驱动丝杠
25
通过变速箱
23
与伺服电机一
24
为传动连接，驱动丝杠
25
的底端套装有与承载基座
11
的上表面为滑动连接的耐磨胶套
26
；通过设置耐磨胶套
26
，当驱动丝杠
25
在电动转台
22
的带动下以支承主轴
21
为轴心进行绕轴平移时，耐磨胶套
26
能够将驱动丝杠
25
的底端与承载基座
11
的上表面隔离开来，避免了驱动丝杠
25
的底端与承载基座
11
上表面的接触部位相互磨损的问题
。
39.其中，u型支承槽架
32、
加固斜撑
33、
主轴套座
35、
螺孔连接座
36
的数量均为两组，两组加固斜撑
33
焊接安装于两组u型支承槽架
32
之间呈对称分布，两组u型支承槽架
32
通过两组加固斜撑
33
呈平行分布，两组u型支承槽架
32
的开口端均与桁架挡板
31
为固定连接，防滑垫条
34
的数量为四条，四条防滑垫条
34
分别平铺嵌装于两组u型支承槽架
32
的限位滑槽承载受力面
。
40.其中，两组主轴套座
35
分别焊接于两组u型支承槽架
32
的封口端，两组螺孔连接座
36
分别焊接于两组主轴套座
35
的外侧面呈平行分布，两组螺孔连接座
36
均与驱动丝杠
25
为
螺纹传动连接，两组主轴套座
35
均滑动套装于支承主轴
21
的外部，电动滑轮组一
42
和电动滑轮组二
44
结构相同，电动滑轮组一
42
和电动滑轮组二
44
两侧的电动轮分别通过四条防滑垫条
34
安装于两组u型支承槽架
32
的限位滑槽内部
。
41.其中，电动滑轮组一
42
和电动滑轮组二
44
分别固定安装于承接座
41
的两端，配电箱
43
安装于电动滑轮组一
42
的顶部，吊装机座
45
安装于电动滑轮组二
44
的底部，u型限位架
46
固定安装于吊装机座
45
的下表面，嵌装槽
47
开设于u型限位架
46
两侧内壁的中部，调角定位槽孔
48
开设于u型限位架
46
底板的中心处
。
42.其中，偏转支承架一
52
固定套装于钻机本体
51
机体的底端，偏转支承架一
52
外侧面的两个对称分布的转轴与偏转支承架二
53
的内壁为转动连接，偏转支承架二
53
外侧面的两个对称分布的转轴与调角定位槽孔
48
的内壁为转动连接，转动铰链座一
54、
液压伸缩架
55、
转动铰链座二
56
的数量均为两个，两个转动铰链座一
54
分别对称安装于钻机本体
51
机体的两侧；通过在钻机本体
51
机体的底端设置偏转支承架一
52
和偏转支承架二
53
，在钻机本体
51
进行任一角度的倾斜时，偏转支承架一
52
和偏转支承架二
53
均能够为钻机本体
51
的机体提供稳定的受力支撑点，从而保证了钻机本体
51
的钻孔精度
。
43.其中，两个液压伸缩架
55
分别与两个转动铰链座一
54
为固定连接，两个转动铰链座二
56
分别与两个液压伸缩架
55
为固定连接，两个转动铰链座二
56
分别与两组传动丝杠
57
为螺纹传动连接，两组定位传动槽板
58
分别设置于两组传动丝杠
57
的外部，两组伺服电机二
59
分别安装于两组定位传动槽板
58
的端部并分别与两组传动丝杠
57
为传动连接，两组定位传动槽板
58
分别通过嵌装槽
47
对称式固定安装于u型限位架
46
的两侧内壁
。
44.本发明的工作过程如下：
45.s1
：设备预检，设备通电后，先通过四组液压调平机脚
12
对承载基座
11
进行调平，再通过若干组液压升降支撑脚
63
支撑地面将偏角支撑台
61
和装夹平台
65
调平，然后通过伺服电机二
59
配合传动丝杠
57
驱动转动铰链座二
56
和液压伸缩架
55
水平移动，最后通过液压伸缩架
55
带动转动铰链座一
54
和钻机本体
51
水平移动，让钻机本体
51
竖直与装夹平台
65
虽在平面呈垂直状态；
46.s2
：物料加工，设备预检完成后，将物料装夹固定在装夹平台
65
的顶面，利用伺服电机一
24
配合变速箱
23
驱动驱动丝杠
25
来带动桁架摆臂
3、
伺服传动架4和可调式钻机5水平下降贴近工件，然后摆动桁架摆臂3带动伺服传动架4和可调式钻机5定位工件，接着通过伺服传动架4带动可调式钻机5水平横移对工件进行精准定位后进行孔加工作业；
47.s3
：偏角调节，当物料需要加工倾斜孔时，通过伺服电机二
59
配合传动丝杠
57
驱动转动铰链座二
56
和液压伸缩架
55
水平移动，再通过液压伸缩架
55
带动转动铰链座一
54
和钻机本体
51
水平移动，从而快速改变钻机本体
51
的钻头与工件钻孔平面之间的倾角，以满足物料斜孔加工的需求；
48.s4
：物料调整，当钻机本体
51
调整至最大偏角也无法满足物料斜孔加工的需求时，可通过调整若干组液压升降支撑脚
63
的伸缩长度来带动偏角支撑台
61
和装夹平台
65
以定位转轴
62
为中心轴进行偏斜，从而进一步的增大物料加工平面与钻机本体
51
的钻头之间的倾角，以满足物料斜孔加工的需求，待物料加工完成后，重复
s1
将设备复位
。
49.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个
元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
50.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
51.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改
、
等同替换
、
改进等，均应包含在本发明的保护范围之内
。