一种扩孔装置的制作方法

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种扩孔装置。

背景技术：

扩孔装置的刀头与转轴连接在一起，转轴通过轴承可旋转的设置在支架上，由于轴承本身有一定的轴向窜动，刀头在进给过程中的实际进给量会小于进给装置的进给量，即加工的孔的实际深度会小于设计值，影响了加工精度，当刀头与工件瞬间接触时，由于轴承存在轴向窜动，刀头开始切削时会与工件发生撞击，容易出现打刀使刀头损坏，不仅浪费资源，也影响加工效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种加工精度高，刀头使用寿命长的扩孔装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种扩孔装置，包括：

底座，所述底座上设有滑柱和升降机构，所述升降机构包括升降电机、升降丝杆和升降架，所述升降电机固定安装在所述滑柱的上部，所述升降丝杆活动设置在所述滑柱的一侧，所述升降丝杆与所述升降电机的输出轴相连接，所述升降架滑动设置在所述滑柱上，所述升降架的螺母套设在所述升降丝杆上；

扩孔器，所述扩孔器包括箱体、主轴电机、主动带轮、皮带、从动带轮和主轴，所述箱体固定安装在所述升降架的右端，所述主轴电机安装在所述箱体上，所述主轴活动设置在所述箱体上，所述主动带轮安装在所述主轴电机的输出轴上，所述从动带轮安装在所述主轴的上端，所述皮带套设在所述主动带轮和所述从动带轮上，所述主轴电机通过所述主动带轮带动所述皮带运动，运动的皮带驱动所述从动带轮带动所述主轴旋转；

移动装置，所述移动装置设置在所述底座的机架上，所述移动装置包括驱动气缸和移动板，所述驱动气缸安装在所述机架上，所述移动板固定连接在所述驱动气缸的推杆上；

翻转装置，所述翻转装置位于所述主轴的下方，所述翻转装置包括旋转电机、旋转轴和夹持机构，所述旋转电机安装在所述移动板上，所述旋转轴活动设置在所述移动板上、且与所述旋转电机的输出轴相连接，所述夹持机构安装在所述旋转轴的右端；

下顶装置，所述下顶装置安装在所述箱体内，所述下顶装置包括微驱动装置和顶盘装置，在所述扩孔器的扩孔钻接触工件的瞬时，所述微驱动装置驱动所述顶盘装置顶压在所述主轴的上部，避免所述扩孔钻在接触工件初期受到冲击而损坏；

控制装置，所述控制装置协调控制各运动部件工作。

进一步地，所述顶盘装置包括小轴、若干个钢球、若干个旋转头和保持架，所述小轴连接在所述微驱动装置的导杆的下端，若干个钢球容纳在所述小轴下端的凹槽内，所述旋转头容纳在所述小轴的下端与所述主轴上部的承载体之间，所述旋转头的承载面抵挡在所述钢球及所述承载体的承载锥面上，若干个旋转头由所述保持架间隔保持在一起。

更进一步地，所述凹槽为若干个，且均匀分布在所述小轴的下端，所述旋转头的个数与所述凹槽的个数相同。

更进一步地，所述旋转头与所述凹槽及所述钢球相对应。

更进一步地，所述顶盘装置还包括若干个侧转头和一对夹紧壳，所述侧转头固定在所述旋转头上，一对夹紧壳均固定在所述小轴的上端，所述侧转头的外弧面抵挡在所述夹紧壳内壁的滑道内。

更进一步地，所述侧转头通过连接轴固定在所述旋转头的内孔内。

更进一步地，一对夹紧壳均通过颈部固定在所述小轴的上端上。

更进一步地，所述承载面相对所述旋转头的轴线倾斜设置。

更进一步地，所述承载面相对所述旋转头的轴线的夹角为5°～15°。

从上述的技术方案可以看出，本发明的优点是：加工精度高，刀头使用寿命长。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的移动装置与翻转装置的装配图。

图3是本发明的翻转装置的结构示意图。

图4是本发明的移动装置的结构示意图。

图5是本发明的局部剖视图。

图6是本发明的下顶装置的顶盘装置的结构示意图。

图中标记为：底座100、立柱110、滑柱111、升降机构120、升降电机121、升降丝杆122、升降架123、机架10、立板11、移动装置20、滑轨21、滑块22、移动板23、侧板231、驱动气缸24、推杆241、翻转装置30、旋转电机31、旋转轴32、夹紧气缸33、夹紧臂34、上夹块35、下夹块36、扩孔器40、扩孔钻41、主轴42、承载体421、承载锥面4211、主轴电机43、主动带轮44、皮带45、从动带轮46、箱体47、冷却装置50、喷嘴51、承载装置60、下顶装置70、步进电机71、蜗杆72、涡轮73、齿731、导杆74、顶盘装置75、小轴751、凹槽7511、钢球752、旋转头753、承载面7531、侧转头754、连接轴7541、夹紧壳755、颈部7551、滑道7552、保持架756。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参考图1至图6，如图1和图2所示的一种扩孔装置，包括底座100，所述底座100上设有立柱110和机架10，所述立柱110的上端面上设有一滑柱111，所述滑柱111上可滑动地设有一升降机构120，所述升降机构120包括升降电机121、升降丝杆122和升降架123，所述升降电机121固定安装在所述滑柱111的上部，所述升降丝杆122活动设置在所述滑柱111的一侧，所述升降丝杆122与所述升降电机121的输出轴相连接，所述升降架123滑动设置在所述滑柱111上，所述升降架123的螺母套设在所述升降丝杆122上；所述机架10上设有一移动装置20，所述移动装置20上设有一翻转装置30，且所述翻转装置30位于所述升降架123的下方，所述移动装置20用于调节所述翻转装置30的位置高度，所述翻转装置30可实现一次装夹、多个平面打孔。

如图2、图3和图4所示，所述移动装置20包括一对滑轨21、滑块22、驱动气缸24和移动板23，所述驱动气缸24安装在所述机架10上，所述移动板23固定连接在所述驱动气缸24的推杆241上，所述移动板23的两端均设有一滑块22，一对滑轨21分别固定设置在所述机架10的一对立板11上，且所述滑轨21与地面垂直，一对滑块22与一对滑轨21可滑动配合连接，其中，所述移动板23的上端面上设有一侧板231；所述翻转装置30包括旋转电机31、旋转轴32和夹持机构，所述旋转电机31安装在所述移动板23的侧板231上，所述旋转轴32活动设置在所述移动板23上、且与所述旋转电机31的输出轴相连接，所述夹持机构安装在位于所述旋转轴32的右端的承载装置60上，其中，所述夹持机构包括夹紧气缸33、一对夹紧臂34、上夹块35和下夹块36，所述夹紧气缸33固定设置在所述承载装置60上，一对夹紧臂34设置在所述夹紧气缸33的两端，所述上夹块35和下夹块36分别固定设置在一对夹紧臂34的内侧，所述上夹块35和下夹块36的设置使工件的加持更可靠。

如图5所示，该扩孔装置还包括设置在所述升降架123上的扩孔器40，所述扩孔器40包括箱体47、主轴电机43、主动带轮44、皮带45、从动带轮46、主轴42和扩孔钻41，所述箱体47固定安装在所述升降架123的右端，所述主轴电机43安装在所述箱体47上，所述主轴42通过轴承活动设置在所述箱体47上，所述主动带轮44安装在所述主轴电机43的输出轴上，所述从动带轮46安装在所述主轴42的上端，所述皮带45套设在所述主动带轮44和所述从动带轮46上，所述主轴电机43通过所述主动带轮44带动所述皮带45运动，运动的皮带45驱动所述从动带轮46带动所述主轴42旋转，所述扩孔钻41可拆卸地设置在所述主轴42的下端，所述主轴42旋转带动所述扩孔钻41旋转进行孔加工，所述扩孔钻41位于所述翻转装置30的上方。

该扩孔装置还包括下顶装置70，所述下顶装置70安装在所述箱体47内，所述下顶装置70包括微驱动装置和顶盘装置75，所述微驱动装置包括步进电机71、蜗杆72、涡轮73和导杆74，所述步进电机71固定连接在所述箱体47上，所述蜗杆72枢接在所述箱体47内，且所述蜗杆72的一端与所述步进电机71的输出轴固定连接，所述涡轮73枢接在所述箱体47内，且所述涡轮73与所述蜗杆72啮合，所述涡轮73上还设有齿731，所述导杆74可滑动设置在所述箱体47上，且位于所述涡轮73上的齿731与位于所述导杆74上的直齿啮合，所述顶盘装置75设置在所述导杆74的下端上，所述导杆74在所述涡轮73的作用进行微移动，由于轴承有轴向窜动，在所述扩孔钻41接触工件的瞬时，所述微驱动装置驱动所述顶盘装置75顶压在所述主轴42的上部，对所述主轴42施加一定的预紧力，避免所述扩孔钻41在接触工件初期受到冲击而损坏，节约能源的同时能够提高工作效率，也避免轴承的窜动造成孔的深度小于设计值而造成的加工误差，使加工精度高。

如图6所示，所述顶盘装置75包括小轴751、若干个钢球752、若干个旋转头753和保持架756，所述小轴751固定连接在所述导杆74的下端，所述小轴751的下端设有一凸台，所述凸台的下端上设有若干个呈环形均匀分布的凹槽7511，若干个钢球752容纳在所述凹槽7511内，所述旋转头753容纳在所述小轴751的下端与所述主轴42上部的承载体421之间，所述旋转头753的承载面7531抵挡在所述钢球752及所述承载体421的承载锥面4211上，若干个旋转头753由所述保持架756间隔保持在一起，且所述旋转头753的个数与所述凹槽7511的个数相同，并且所述旋转头753与所述凹槽7511及所述钢球752相对应，其中，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线倾斜设置，能够使所述主轴42自动定心，减小所述主轴42的径向窜动。

优选地，所述钢球752与所述旋转头753的个数均为8个。

优选地，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线的夹角为5°～15°。

最优地，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线的夹角为7.5°。

所述顶盘装置75还包括若干个侧转头754和一对夹紧壳755，所述侧转头754通过连接轴7541固定在所述旋转头753的内孔内，一对夹紧壳755均通过颈部7551固定在所述小轴751的上端上，所述侧转头754的外弧面抵挡在所述夹紧壳755内壁的滑道7552内。

采用所述顶盘装置75这样的结构，所述钢球752的设置、所述侧转头754的外弧面抵挡在所述夹紧壳755内壁的滑道7552内均是确保上所述旋转头753能够随所述承载体421顺畅的旋转，使所述主轴42减小轴向窜动的同时还能够旋转顺畅。

该扩孔装置还包括冷却装置50，所述冷却装置50的喷嘴51靠近所述扩孔钻41，由于喷射液体使所述扩孔钻41降温实现连续加工。

该扩孔装置还包括控制装置，所述升降电机121、驱动气缸24的控制电磁阀、旋转电机31、夹紧气缸33的控制电磁阀、主轴电机43和步进电机71均与所述控制装置电连接，所述控制装置协调控制各运动部件工作，其中，所述升降电机121为编码电机。

实施例二

参考图1至图6，如图1和图2所示的一种扩孔装置，包括底座100，所述底座100上设有立柱110和机架10，所述立柱110的上端面上设有一滑柱111，所述滑柱111上可滑动地设有一升降机构120，所述升降机构120包括升降电机121、升降丝杆122和升降架123，所述升降电机121固定安装在所述滑柱111的上部，所述升降丝杆122活动设置在所述滑柱111的一侧，所述升降丝杆122与所述升降电机121的输出轴相连接，所述升降架123滑动设置在所述滑柱111上，所述升降架123的螺母套设在所述升降丝杆122上；所述机架10上设有一移动装置20，所述移动装置20上设有一翻转装置30，且所述翻转装置30位于所述升降架123的下方，所述移动装置20用于调节所述翻转装置30的位置高度，所述翻转装置30可实现一次装夹、多个平面打孔。

如图2、图3和图4所示，所述移动装置20包括一对滑轨21、滑块22、驱动气缸24和移动板23，所述驱动气缸24安装在所述机架10上，所述移动板23固定连接在所述驱动气缸24的推杆241上，所述移动板23的两端均设有一滑块22，一对滑轨21分别固定设置在所述机架10的一对立板11上，且所述滑轨21与地面垂直，一对滑块22与一对滑轨21可滑动配合连接，其中，所述移动板23的上端面上设有一侧板231；所述翻转装置30包括旋转电机31、旋转轴32和夹持机构，所述旋转电机31安装在所述移动板23的侧板231上，所述旋转轴32活动设置在所述移动板23上、且与所述旋转电机31的输出轴相连接，所述夹持机构安装在位于所述旋转轴32的右端的承载装置60上，其中，所述夹持机构包括夹紧气缸33、一对夹紧臂34、上夹块35和下夹块36，所述夹紧气缸33固定设置在所述承载装置60上，一对夹紧臂34设置在所述夹紧气缸33的两端，所述上夹块35和下夹块36分别固定设置在一对夹紧臂34的内侧，所述上夹块35和下夹块36的设置使工件的加持更可靠。

如图5所示，该扩孔装置还包括设置在所述升降架123上的扩孔器40，所述扩孔器40包括箱体47、主轴电机43、主动带轮44、皮带45、从动带轮46、主轴42和扩孔钻41，所述箱体47固定安装在所述升降架123的右端，所述主轴电机43安装在所述箱体47上，所述主轴42通过轴承活动设置在所述箱体47上，所述主动带轮44安装在所述主轴电机43的输出轴上，所述从动带轮46安装在所述主轴42的上端，所述皮带45套设在所述主动带轮44和所述从动带轮46上，所述主轴电机43通过所述主动带轮44带动所述皮带45运动，运动的皮带45驱动所述从动带轮46带动所述主轴42旋转，所述扩孔钻41可拆卸地设置在所述主轴42的下端，所述主轴42旋转带动所述扩孔钻41旋转进行孔加工，所述扩孔钻41位于所述翻转装置30的上方。

该扩孔装置还包括下顶装置70，所述下顶装置70安装在所述箱体47内，所述下顶装置70包括微驱动装置和顶盘装置75，所述微驱动装置包括步进电机71、蜗杆72、涡轮73和导杆74，所述步进电机71固定连接在所述箱体47上，所述蜗杆72枢接在所述箱体47内，且所述蜗杆72的一端与所述步进电机71的输出轴固定连接，所述涡轮73枢接在所述箱体47内，且所述涡轮73与所述蜗杆72啮合，所述涡轮73上还设有齿731，所述导杆74可滑动设置在所述箱体47上，且位于所述涡轮73上的齿731与位于所述导杆74上的直齿啮合，所述顶盘装置75设置在所述导杆74的下端上，所述导杆74在所述涡轮73的作用进行微移动，由于轴承有轴向窜动，在所述扩孔钻41接触工件的瞬时，所述微驱动装置驱动所述顶盘装置75顶压在所述主轴42的上部，对所述主轴42施加一定的预紧力，避免所述扩孔钻41在接触工件初期受到冲击而损坏，节约能源的同时能够提高工作效率，也避免轴承的窜动造成孔的深度小于设计值而造成的加工误差，使加工精度高。

如图6所示，所述顶盘装置75包括小轴751、若干个钢球752、若干个旋转头753和保持架756，所述小轴751固定连接在所述导杆74的下端，所述小轴751的下端设有一凸台，所述凸台的下端上设有若干个呈环形均匀分布的凹槽7511，若干个钢球752容纳在所述凹槽7511内，所述旋转头753容纳在所述小轴751的下端与所述主轴42上部的承载体421之间，所述旋转头753的承载面7531抵挡在所述钢球752及所述承载体421的承载锥面4211上，若干个旋转头753由所述保持架756间隔保持在一起，且所述旋转头753的个数与所述凹槽7511的个数相同，并且所述旋转头753与所述凹槽7511及所述钢球752相对应，其中，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线倾斜设置，能够使所述主轴42自动定心，减小所述主轴42的径向窜动。

优选地，所述钢球752与所述旋转头753的个数均为12个。

优选地，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线的夹角为8°。

最优地，所述承载面7531相对所述旋转头753的轴线的夹角为4°。

所述顶盘装置75还包括若干个侧转头754和一对夹紧壳755，所述侧转头754通过连接轴7541固定在所述旋转头753的内孔内，一对夹紧壳755均通过颈部7551固定在所述小轴751的上端上，所述侧转头754的外弧面抵挡在所述夹紧壳755内壁的滑道7552内。

采用所述顶盘装置75这样的结构，所述钢球752的设置、所述侧转头754的外弧面抵挡在所述夹紧壳755内壁的滑道7552内均是确保上所述旋转头753能够随所述承载体421顺畅的旋转，使所述主轴42减小轴向窜动的同时还能够旋转顺畅。

该扩孔装置还包括冷却装置50，所述冷却装置50的喷嘴51靠近所述扩孔钻41，由于喷射液体使所述扩孔钻41降温实现连续加工。

该扩孔装置还包括控制装置，所述升降电机121、驱动气缸24的控制电磁阀、旋转电机31、夹紧气缸33的控制电磁阀、主轴电机43和步进电机71均与所述控制装置电连接，所述控制装置协调控制各运动部件工作，其中，所述升降电机121为编码电机。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。