一种薄板钻孔用自动压紧与多规格导向模复合装置的制作方法

本发明涉及一种复合装置，具体为一种薄板钻孔用自动压紧与多规格导向模复合装置。

背景技术：

钣金加工中，经常要钻很小的孔径，钻头为细长型，加工时钻头不平稳，导致钻头易断，孔径不合格，常用的解决方案是尽量缩短钻头长度，但是钻头往往会与随动压紧装置或其它附加装置干涉，钻头长度缩小空间很有限，无法达到满意的效果；另一常用的解决方案是采用钻头导向模，但当钻头直径改变后须更换导向模，如采用手动更换方式，则无法实现自动加工，同时，导向模与随动压紧装置或附加装置也容易发生干涉，对于钣金自动加工、自动更换刀具的场合，是不实用的，影响加工效率和效果。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明提供一种薄板钻孔用自动压紧与多规格导向模复合装置，采用气缸与滚球压紧机构，自动实现加工区域的随动压紧，采用加工主轴的伺服旋转运动驱动组合导向模装置，实现钻头导向模规格的自动选择，将自动压紧机构和组合导向模机构集成复合于一体，结构紧凑、可靠，实现自动压紧及自动选择钻头导向模规格的功能，提高加工效率。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：本装置主要由组合导向模部分、自动分度定位部分、自动压紧部分组成。组合导向模部分具有多种规格导向孔，呈圆周分布，适应不同的钻头直径；自动分度定位部分由内齿轮传动机构、气动定位机构、双向向心推力轴承组成；自动压紧部分由压紧气缸、若干个压紧球组件组成。以上部分集成于一体，通过电气控制，利用主轴伺服运动驱动内齿轮传动机构，从而带动组合导向模组件旋转至需要规格的导向模位置，实现导向模规格的选择，并通过气动定位机构进行精确定位；压紧气缸通过滚动轴承带动滚球组件移动，实现对钣金零件的压紧。

附图说明

图1为一种薄板钻孔用自动压紧与多规格导向模复合装置结构简图。

图2为导向套和弹性压紧滚球组件分布示意图。

图中：1、基体；2、气缸盖；3、活塞体；4、外压盖；5、内压盖；6、内齿轮；7、机床主轴箱；8、外齿轮；9、导向块I；10、导向块II；11、钣金零件；12、主轴；13、导向套；14、钻头；15、螺旋弹簧；16、滚球；17、调整螺丝；18、导向模基体；19、双向向心推力轴承；20、定位活塞；21、定位气缸；22、机床座体。

具体实施方案

从示意图1、图2可以看出，基体1与座体22固定联接，气缸盖2固定安装在基体1上，活塞体3滑动套在基体1和气缸盖2内，基体1、气缸盖2、活塞体3组成压紧气缸；外压盖4固定安装在活塞体3上，内压盖5固定安装在导向模基体18上，内齿轮6固定安装在导向模基体18的上部，机床主轴箱7安装在座体22的导轨上，可在机床座体22的导轨上作上下坐标运动，外齿轮8固定安装在主轴12的下端部，导向块I 9通过外压盖4固定安装在活塞体3上，导向块II 10通过气缸盖2固定安装在基体1上，因此活塞体3只能在基体1中作上下移动而不能转动；钣金零件11固定在机床工作台(未表示)上，主轴12安装在主轴箱7中，导向套13有若干件且规格不同呈圆周分布固定安装在导向模基体18的底部，这些导向套13的数量及分布角度分别与双向向心推力轴承19锥孔内圈上定位锥孔的数量和分布角度相同；钻头14固定安装在主轴12上，由螺旋弹簧15、滚球16、调整螺丝17组成的若干个弹性压紧滚球组件固定安装在导向模基体18的下部，导向模基体18的外圆紧固安装在双向向心推力轴承19的内圈里，上端与内压盖5固联安装在活塞体3内，双向向心推力轴承19安装在活塞体3中，其内圈呈圆周分布有若干个定位锥孔，这些若干个定位锥孔的数量和分布角度与导向套13的数量和分布角度相同；定位活塞20安装在定位气缸21中，其杆端为圆锥形，并与双向向心推力轴承19内圈上的呈圆周分布的定位锥孔对应，定位气缸21固定安装在活塞体3上。

其中，螺旋弹簧15、滚球16、调整螺丝17也可采用标准万向滚球组件代替，导向块I 9、导向块II 10也可分别直接固定安装在活塞体3、基体1上。

当从上一种工作状态进行转换，需要更换另一规格钻头进行加工时，通过上述机构和电气程序控制，运行原理和顺序如下：

(1)活塞体3向上移动一个适当小的距离，通过双向向心推力轴承19带动导向模基体18连同弹性压紧滚球组件(螺旋弹簧15、滚球16、调整螺丝17)抬起，解除对钣金零件11的压紧；

(2)伺服驱动主轴12准停至内齿轮6和外齿轮8轮齿对齐状态；

(3)机床主轴箱7连同主轴12向上移动，越过内齿轮6，至换刀状态，更换需要规格的钻头14，同时，定位活塞20退出；

(4)伺服驱动主轴12旋转至内齿轮6和外齿轮8轮齿对齐状态；

(5)机床主轴箱7连同主轴12下移至内齿轮6、外齿轮8的内外齿轮啮合位置；

(6)伺服驱动主轴12旋转一个合适角度，通过齿轮传动，驱动导向模基体18旋转至一个合适位置，使所需要规格的导向套13转至加工位(即与主轴12的中心对齐)；

(7)定位活塞20推出，插入双向向心推力轴承19内圈上的定位锥孔，实现精确定位和固定；

(8)活塞体3向下运动，通过双向向心推力轴承19带动导向模基体18连同弹性压紧滚球组件(螺旋弹簧15、滚球16、调整螺丝17)对钣金零件11进行压紧；

(9)机床主轴箱7连同主轴12向下移动，作Z向坐标运动，脱离内齿轮6后，主轴12旋转，钻头14穿过相同规格的导向套13，对钣金零件11进行加工。

当需要主轴12与加工钣金零件11作相对水平移动以加工另外一个部位时，可先驱动活塞体3，带动导向模基体18连同弹性压紧滚球组件(螺旋弹簧15、滚球16、调整螺丝17)抬起从而解除对钣金零件11的压紧，然后再移动，移动到位后，再对钣金进行压紧，进入加工程序。

若弹性压紧滚球组件为标准万向滚球组件，其可万向滚动，因此也可在压紧状态下进行主轴12与钣金零件11的水平相对移动。