专利名称：铝锭加工专用钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铝锭加工专用钻机，属于冶金机械领域。
背景技术：
随着现代航空、建筑、汽车三大重要工业的迅猛发展，铝及其合金材料以其优良特点外观好、质轻，可机加工性、物理和力学性能好，以及抗腐蚀性好，及其可成形性、可锻性、 可回收性等特性，从而使铝及铝合金被认为最为经济实用的材料。广泛应用于建筑、家用电器、铁路车辆、海上船用器具、航空航天等领域，成为在工程应用中具有竞争力的材料。目前，国内在航空航天、汽车等尖端领域中及一些特殊行业中，对精度达到 99. 9999%以上的高纯铝的需求越来越迫切，完全依赖进口非长久之计，所以包头铝业在原有铝产品的基础上与法国铝业合资生产高纯铝产品，在包头建设精铝生产线，脱模站生产线为其中一条非常重要的环节。它的用途为把偏析冷却后的铝锭从坩埚中脱出，并进行清理、控制、称量和打印标记。在经过论证，确定采用钻孔后用头部可涨缩的吊具吊装脱模方法。如何在高温 (约为150°C )、表面非常不平整、在坩埚内距上沿900mm以下位置、高纯铝材料表面钻出合适的吊装孔而不对材料造成影响就成为关键问题所在。需解决的问题是对于加工铝材需制定合理的加工工艺参数；普通摇臂钻主轴行程不够；为实现自动控制，需增加伺服控制系统及检测装置；在特殊环境下，为保护主轴需增加防护装置；需要特殊的冷却及润滑装置； 钻头的排屑等问题。为了解决这些问题，需开发一种新式专用钻机，用于在偏析冷却后的铝锭上钻孔，然后用专用脱模抓斗将铝锭脱出。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可在铝锭上加工出准确的吊装孔，且加工过程不会对铝材造成影响；钻孔成品率高，钻头使用寿命长，并可实现高温铝坯上自动检测，加工效率高的铝锭加工专用钻机。技术解决方案本实用新型基座上设有立柱，在立柱上设有电液推杆(或液压系统控制的液压油缸)、摆臂，摆臂一端通过轴承与立柱连接，另一端上固定安装调节杆，调节杆的另一端与主轴箱固定连接，摆臂侧壁上设有导轨，导轨上安装有主轴箱，主轴箱能够在导轨上移动，主轴箱上设有电机组，主轴箱内设有主轴，主轴上套装有主轴套，主轴套上设有齿条，主轴上端安装有齿轮，主轴下端安装有钻头，电机组通过输出轴上的齿轮与主轴齿轮啮合；主轴箱一个侧壁上设有冷却润滑油箱，另一侧设有伺服电机组，伺服电机组通过输出轴上的齿轮与主轴套上的齿条啮合，主轴套底部装有定位爪，定位爪上设有光电开关。电液推杆由液压油缸、液压站、液压管路组成的液压系统所替代，其中液压油缸安装于原电液推杆位置，液压站安装于设备旁边，液压站与液压油缸用高压软管联接。立柱上设有报警装置。[0010]主轴套下端设有护罩。电机组包括电机、连接套、齿轮、轴承、安全销，连接套一端用螺栓与电机连接，另一端通过轴承与齿轮连接，连接套一端部设有安全销。本实用新型的主要优点是1、可自动进行铝锭上的钻孔作业，加工效率高，减轻工人劳动强度；2、设备结构紧凑、工艺过程可靠、易于操作；3、该装置冷却润滑可靠，钻头不易产生粘屑，钻孔成品率高，钻头磨损少，钻头使用寿命长。
图1为本实用新型结构示意图主视图；图2为本实用新型结构示意图右视图；图3为本实用新型结构示意图俯视图；图4为本实用新型电机组16结构示意图。
具体实施方式
实施实例1参照附图1、图2、图3、图4，立柱2通过螺栓固定安装基座1上，立柱2上安装报警装置18，立柱2上固定安装有电液推杆3、摆臂17，摆臂17上设有光电开关，摆臂17 —端通过轴承与立柱2连接，另一端上固定安装调节杆12，调节杆12另一端与主轴箱10固定连接，摆臂侧壁上设有导轨14，导轨14上安装有主轴箱10，主轴箱10能够在导轨14上移动，主轴箱10上设有电机组16，电机组16包括电机对、连接套22、齿轮20、轴承21、安全销 23，连接套22 —端用螺栓与控制电机M连接，另一端通过轴承21与齿轮20连接，连接套 22 一端部设有安全销23 ；主轴箱10内设有主轴13，主轴13上端设有光电开关，主轴13上套装有主轴套11，主轴套11上设有齿条，主轴13上端安装有齿轮15，主轴13下端安装有钻头7，电机组16通过输出轴上的齿轮20与主轴齿轮15啮合；主轴箱10的一个侧壁上设有冷却润滑油箱4，另一侧设有伺服电机组19，伺服电机组19通过输出轴上的齿轮与主轴套11上的齿条啮合，主轴套11底部装有定位爪6，定位爪6上设有光电开关8。基座1用安装于基础上，用于支撑其它部件；立柱2也起支撑作用，电液推杆3采用市场上销售的电液推杆3，电液推杆3及摆臂装置17安装立柱2上；电液推杆3用来推动摆臂17围绕立柱2转动，其动力由电液推杆3上自带的电机提供，其转动角度为60度， 在工作位及原位可以锁紧，尤其在钻孔工作位置，锁紧后可有效防止钻孔时的抖动；冷却润滑油箱4的箱体内装有油液，通过喷头喷射于钻头7上，用于钻头7润滑及冷却，其动力由车间气源提供，与伺服电机组19达到相配合，喷头联有带保护层的伸缩软管，随钻头7 —起升降过程中，可有效防止管路的刮伤；定位爪6安装于主轴套11底部，随主轴套11 一同升降，在钻孔时主轴套11下降过程中，定位爪6先与铝锭5接触，在下行冲量作用下，头部的三个尖形的定位爪扎入软质铝锭内一定深度，起到固定防止钻孔抖动作用，在其上部装有弹簧，可使其在钻孔逐渐深入过程中，通过弹簧的伸缩，保持定位装置位置不变；钻头7头部带导向钻、后部为成品孔尺寸，螺旋角及切削刀刃也为加工铝材专用，这样可有效减小钻孔时的冲击与抖动，尾部为锥形， 与主轴13配合安装；在摆臂17、定位爪6都有安装光电开关，用于随时提供摆臂17、钻头7的位置信息，反馈到控制器中，通过控制伺服电机组19，完成钻孔作业，其联接电缆也为可伸缩式，并为耐高温电缆；护罩9也为可伸缩式并可耐铝锭的温度，随主轴13—起运动，可有效保护主轴13不被灰尘及氧化铝粉尘磨损；主轴箱10为主要部件，沿导轨14运动，它可在调节杆12 带动下沿导轨14运动，用于调整钻孔的位置。电机组16装于主轴箱10上，通过齿轮20、 15带动主轴13做旋转运动，电机组16上装有安全销23，用于控制电机M的输出扭矩，如扭矩过大，则安全销23被剪断，传动链被切断，电机组16空转，从而起到安全保护作用；报警装置18作用为在钻孔作业时保证区域内的安全；伺服电机组19为主要控制部件，通过减速器和齿轮机构与主轴套11上的齿条联接，通过控制伺服电机组19实现钻孔作业时钻头 7的往复动作，伺服电机组19可实现自锁。本实用新型工作时，首先报警装置18启动；电液推杆3推动摆臂17摆到加工位置位后锁紧，光电开关8发出信号，伺服电机组19启动，带动主轴13及主轴套11快速下降， 定位爪6接触铝锭后，定位爪6上的光电开关8发出信号，电机组16启动，带动主轴13旋转；同时伺服电机组19进行工作进给，进给一定距离后退出，此时冷却润滑油箱4进行喷射油液，然后主轴13再工作进给进行钻孔作业，如此反复多次，直到加工到所要求的深度；此时光电开关8发出信号，伺服电机组19带动主轴13及主轴套11快速退回；到位后光电开关8再次发出信号，电液推杆3推动摆臂17摆回原位锁紧；此时光电开关8发出信号，报警装置18停止。这样完成一个钻孔作业。实施实例2其它部分同实施实例1，区别仅在于电液推杆3改为由液压油缸、液压站、液压管路组成的液压系统所替代，其中液压油缸安装于原电液推杆位置，液压站安装于设备旁边， 液压站与液压油缸用高压软管联接。此液压油缸、液压站及液压管路可进行外购，这样可降低设备成本，提高设备的可控性，易于操作、检修，但增加部分维护工作，并使设备外形增大。
权利要求1.铝锭加工专用钻机，其特征在于，基座(1)上设有立柱O)，立柱( 上固定安装有电液推杆(3)、摆臂(17)，摆臂(17)上设有光电开关，摆臂(17) —端通过轴承与立柱(2) 连接，另一端上固定安装调节杆(12)，调节杆(1 另一端与主轴箱(10)固定连接，摆臂侧壁上设有导轨(14)，导轨(14)上安装有主轴箱(10)，主轴箱(10)能够在导轨(14)上移动，主轴箱(10)上设有电机组(16)，主轴箱(10)内设有主轴(13)，主轴(1 上端设有光电开关(8)，主轴(1 上套装有主轴套(11)，主轴套(11)上设有齿条，主轴(1 上端安装有齿轮(15)，主轴(1 下端安装有钻头(7)，电机组(16)通过输出轴上的齿轮00)与主轴齿轮(1 啮合；主轴箱(10)的一个侧壁上设有冷却润滑油箱G)，另一侧设有伺服电机组(19)，伺服电机组(19)通过输出轴上的齿轮与主轴套(11)上的齿条啮合，主轴套(11) 底部装有定位爪(6)，定位爪(6)上设有光电开关(8)。
2.根据权利要求1所述的铝锭加工专用钻机，其特征在于，电液推杆(3)由液压油缸、 液压站、液压管路组成的液压系统所替代，其中液压油缸安装于原电液推杆位置，液压站安装于设备旁边，液压站与液压油缸用高压软管联接。
3.根据权利要求1所述的铝锭加工专用钻机，其特征在于，立柱( 上安装有报警装置 (18)。
4.根据权利要求1所述的铝锭加工专用钻机，其特征在于，主轴套(11)下端设有护罩⑶。
5.根据权利要求1所述的铝锭加工专用钻机，其特征在于，电机组(16)包括电机 (M)、连接套(22)、齿轮(20)、轴承(21)、安全销(23)，连接套(22) 一端用螺栓与控制电机 (24)连接，另一端通过轴承与齿轮00)连接，连接套0 —端部设有安全销03)。
专利摘要本实用新型涉及一种铝锭加工专用钻机，属于冶金机械领域。本实用新型基座上设有立柱，在立柱上设有电液推杆、摆臂，摆臂一端与立柱连接，另一端安装调节杆，调节杆与主轴箱固定连接，摆臂侧壁上设有导轨，导轨上安装有主轴箱，主轴箱上设有电机组，主轴箱内设有主轴，主轴上套装有主轴套，主轴套上设有齿条，主轴上端安装有齿轮，下端安装有钻头，电机组通过输出轴上的齿轮与主轴齿轮啮合；主轴箱一个侧壁上设有冷却润滑油箱，另一侧设有伺服电机组，伺服电机组通过输出轴上的齿轮与主轴套上的齿条啮合，本实用新型能够自动进行铝锭上的钻孔作业，加工效率高，劳动强度低；钻头不易产生粘屑，钻孔成品率高，钻头磨损少，钻头使用寿命长。
文档编号B23B51/00GK201988754SQ20102066849
公开日2011年9月28日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者刘利娟, 刘海军, 孙玉梅, 赵琪 申请人:包头市液压机械有限公司