一种用于汽车轮辐的钻孔装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车安全领域，特别是关于一种用于汽车轮辐的钻孔装置。
【背景技术】
[0002]随着现代汽车业的高速发展，促使汽车的行驶速度与载荷的大幅度提高，而汽车车轮轮辐是汽车行驶系统中的重要部件，车辆的所有载荷都通过螺栓及中心轴传递到轮辐上。因此，轮辐上螺栓孔及中心孔的位置度非常重要，它的品质直接影响汽车行驶的安全性和可靠性。目前，我国轮辐螺栓孔及中心孔的制造工艺及专用模具各个厂家都有所不同，基本上可以概括为两种制造工艺方案:一种是用普通机床逐个加工轮辐上10个螺栓孔及中心孔；另一种是张运真等设计了一款专用钻床，一次性加工10个螺栓孔，然后用车床加工中心孔。第一种加工方案的特点是效率低、成本高、孔的位置精度低；第二种加工方案较第一种方案，效率和螺栓孔的位置精度有所提高，成本也随之降低，但加工效率、加工质量及加工成本仍然没有达到最佳的加工效果。现行业内亟需研发设计一种加工汽车车轮轮辐螺栓孔及中心孔的专用多头钻，以提高汽车车轮轮辐螺栓孔及中心孔的位置精度、加工效率，降低劳动强度，从而促进汽车车轮的生产线向自动化、柔性化方向发展。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种同时加工中心孔和螺栓孔的用于汽车轮辐的钻孔装置。
[0004]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0005]一种用于汽车轮辐的钻孔装置，包括机壳、设置在机壳内中心轴上且带有镗刀的中心主轴部件、环绕中心主轴部件呈等距圆周分布的多个具有铰孔刀的边轴部件、驱动中心主轴部件和边轴部件的齿轮箱组件、用于定位待加工轮辐的多头钻下定位装置。
[0006]所述中心主轴部件包括中心主轴、与中心主轴连接的浮动顶杆、套接在浮动顶杆端部的顶杆支撑套、套接在中心主轴上固定座、固定地且可拆卸地与固定座连接的装刀盘、设置在装刀盘上的菱形镗刀。
[0007]所述中心主轴与浮动顶杆间设有氮气弹簧，中心主轴、氮气弹簧、浮动顶杆的轴线均处于同一直线上；所述中心主轴、固定座、顶杆支撑套上各设有一滚子轴承。
[0008]所述边轴部件包括边轴、与边轴连接的刀套、设置在刀套上的铰孔刀，所述刀套与铰孔刀通过螺钉齿合，所述边轴与刀套通过紧定螺钉齿合。
[0009]所述边轴与刀套间还设有半圆键，所述边轴和刀套上各设有一滚子轴承。
[0010]用于汽车轮辐的钻孔装置的工作原理是:通过外置电机带动中心主轴旋转，装刀盘及菱形镗刀跟随中心主轴旋转完成对待加工轮辐上中心孔的加工，中心主轴通过齿轮箱组件中的星形齿轮带动边轴及铰孔刀完成对螺栓孔的加工。进给采用工件进给的方式，多头钻下定位装置与油缸连接且安装工作台上，由油缸推动多头钻下定位装置上下运动；当多头钻下定位装置降至最低点时，将待加工轮辐放置在多头钻下定位装置上，待安放妥当后，油缸带动多头钻下定位装置向上运动完成待加工轮辐的进给运动；该轮辐完成加工工作后，油缸驱动多头钻下定位装置向下运动，此时便可将已完成中心孔和螺栓孔的轮辐取下，并放入下一件待加工轮辐，进入下一项加工工作。
[0011]本实用新型相较于现有技术的有益效果是:
[0012]在汽车轮辐制造工艺过程中，传统工艺将其中螺栓孔及中心孔分两道工序完成，需要二次定位，就会形成二次定位误差，难以保证螺栓孔和中心孔间的位置精度，同时效率低，成本也会随之增加。
[0013]本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置能够实现车轮轮辐上的螺栓孔和中心孔在一道工序中加工完成，不仅可以较好地解决位置度的问题，而且效率明显提高，成本显著降低。
[0014]与传统工艺相比较，使用本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置一次定位并同时加工汽车轮辐上的中心孔及螺栓孔，孔的位置精度和尺寸精度明显得到提高。
【附图说明】
[0015]利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
[0016]图1是本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置的结构图。
[0017]图2是本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置的中心主轴部件的结构图。
[0018]图3是本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置的边轴部件的结构图。
【具体实施方式】
[0019]为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0020]请参照图1-图3，本实用新型实施例包括:
[0021]一种用于汽车轮辐的钻孔装置，包括机壳1、设置在机壳I内中心轴上且带有镗刀21的中心主轴部件2、环绕中心主轴部件2呈等距圆周分布的多个具有铰孔刀31的边轴部件3、驱动中心主轴部件2和边轴部件3的齿轮箱组件4、用于定位待加工轮辐01的多头钻下定位装置5。
[0022]中心主轴部件2包括中心主轴22、与中心主轴22连接的浮动顶杆23、套接在浮动顶杆23端部的顶杆支撑套24、套接在中心主轴22上固定座25、固定地且可拆卸地与固定座25连接的装刀盘26、设置在装刀盘26上的菱形镗刀21。
[0023]为提高主轴上镗刀的寿命及加工面的质量，选择菱形镗刀，在加工过程中产生的切削力F，其中切削力F可分解为径向切削力Fl和轴向切削力F2，中心主轴的端部设计了浮动顶杆，浮动顶杆与多头钻下定位装置中的浮动顶杆支撑套相配合，给主轴提供了与径向切削力F方向相反的支承力。在径向切削力Fl作用下，中心主轴端部采用浮动顶杆后，中心主轴在安装镗刀头处的转角和挠度都大大减小了，分别只有原来的约十分之一和四分之一，即大大地减少了主轴的弯曲变形，从而可以显著地提高了主轴的强度和刚性。
[0024]中心主轴22与浮动顶杆23间设有氮气弹簧27，中心主轴22、氮气弹簧27、浮动顶杆23的轴线均处于同一直线上；中心主轴22、固定座25、顶杆支撑套24上各设有一滚子轴承。
[0025]夹紧采用五根氮气弹簧压紧，因为氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件，体积小，弹力大，行程长，工作平稳，制造精密，使用寿命长，弹力曲线平缓，能够提供较恒定的压力，从而可以提高专用多头钻加工对象的质量和降低生产成本。
[0026]边轴部件3包括边轴32、与边轴32连接的刀套33、设置在刀套33上的铰孔刀31，刀套33与铰孔刀31通过螺钉35齿合，边轴32与刀套33通过紧定螺钉36齿合。
[0027]边轴32与刀套33间还设有半圆键34，边轴32和刀套33上各设有一滚子轴承。
[0028]在汽车轮辐制造工艺过程中，传统工艺将其中螺栓孔及中心孔分两道工序完成，需要二次定位，就会形成二次定位误差，难以保证螺栓孔和中心孔间的位置精度，同时效率低，成本也会随之增加。本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置能够实现车轮轮辐上的螺栓孔和中心孔在一道工序中加工完成，不仅可以较好地解决位置度的问题，而且效率明显提高，成本显著降低。与传统工艺相比较，使用本实用新型的用于汽车轮辐的钻孔装置一次定位并同时加工汽车轮辐上的中心孔及螺栓孔，孔的位置精度和尺寸精度明显得到提高。
[0029]中心主轴围绕滚子轴承旋转，同时带动装刀盘及菱形镗刀同步旋转，氮气弹簧与浮动顶杆安装在轴端；浮动顶杆支撑套与滚子轴承安装在多头钻下定位装置上，当多头钻下定位装置向上作工作进给运动时，浮动顶杆支撑套也同步向上运动，当接触到浮动顶杆时，通过锥度配合带动顶杆支撑套与主轴同步旋转，压缩氮气弹簧浮动顶杆向上运动，浮动顶杆与轴端孔通过小间隙的动配合能给主轴提供较好的支撑力。
[0030]铰孔刀与刀套通过螺钉锁紧连接，而刀套通过半圆键及紧定螺钉锁紧在边轴上，中心主轴通过星形齿轮带动边轴旋转，从而带动铰孔刀作旋转运动，当轮辐工件随多头钻下定位装置向上作进给运动过程中，铰孔刀完成轮辐螺栓孔的加工。此设计的最大特点是能够完成快速换刀，在开机前，提前准备好刀套及铰孔刀，并用螺钉锁紧，放在一旁备用，当铰孔刀在加工过程中发生崩刃，变钝等现象时，只需松开紧定螺钉，就能卸下铰孔刀及刀套，并装上事先准备好的铰孔刀及刀套，从而实现快速换刀，提高加工效率。
[0031]最后应当说明的是，以上实施例说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种用于汽车轮辐的钻孔装置，其特征在于，包括机壳、设置在机壳内中心轴上且带有镗刀的中心主轴部件、环绕中心主轴部件呈等距圆周分布的多个具有铰孔刀的边轴部件、驱动中心主轴部件和边轴部件的齿轮箱组件、用于定位待加工轮辐的多头钻下定位装置。
2.根据权利要求1所述的用于汽车轮辐的钻孔装置，其特征在于，所述中心主轴部件包括中心主轴、与中心主轴连接的浮动顶杆、套接在浮动顶杆端部的顶杆支撑套、套接在中心主轴上固定座、固定地且可拆卸地与固定座连接的装刀盘、设置在装刀盘上的菱形镗刀。
3.根据权利要求2所述的用于汽车轮辐的钻孔装置，其特征在于，所述中心主轴与浮动顶杆间设有氮气弹簧，所述中心主轴、氮气弹簧、浮动顶杆的轴线均处于同一直线上；所述中心主轴、固定座、顶杆支撑套上各设有一滚子轴承。
4.根据权利要求1所述的用于汽车轮辐的钻孔装置，其特征在于，所述边轴部件包括边轴、与边轴连接的刀套、设置在刀套上的铰孔刀，所述刀套与铰孔刀通过螺钉齿合，所述边轴与刀套通过紧定螺钉齿合。
5.根据权利要求4所述的用于汽车轮辐的钻孔装置，其特征在于，所述边轴与刀套间还设有半圆键，所述边轴和刀套上各设有一滚子轴承。
【专利摘要】本实用新型公开一种用于汽车轮辐的钻孔装置，包括机壳、设置在机壳内中心轴上且带有镗刀的中心主轴部件、环绕中心主轴部件呈等距圆周分布的多个具有铰孔刀的边轴部件、驱动中心主轴部件和边轴部件的齿轮箱组件、用于定位待加工轮辐的多头钻下定位装置。本实用新型提供一种同时加工中心孔和螺栓孔的用于汽车轮辐的钻孔装置。
【IPC分类】B23P23-02, B23B19-02
【公开号】CN204277453
【申请号】CN201420647767
【发明人】杨立民
【申请人】临安科泰通信科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月3日