专利名称：一种倒立式深孔钻的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械钻孔设备，具体涉及一种深孔钻。
背景技术：
工件上孔的加工是机械加工中最常用的加工工序之一，随着各种现代化工业的快
速发展，需加工的孔的形式越来越多，特别是深孔的加工越来越引其人们的关注。 但深孔的加工一直采用分级钻，需要更换刀具比较麻烦；另外越到深处，径向分力
越大，钻头的摆动越大，孔越钻越偏；再者铁屑排不出，工件、铁屑和钻头之间的磨损越来越
大，热量越来越大又散不出，钻头易磨损或断裂，寿命短，同时加工质量得不到保证，且操作
复杂，生产效率低。
发明内容
为了克服深孔加工铁屑排不出，工件、铁屑和钻头之间的磨损大，钻头易磨损或断 裂，寿命短，加工质量得不到保证，生产效率低等不足，本发明提供一种倒立式深孔钻，解决 了上述深孔加工难题。 本发明解决上述技术问题的技术方案是一种倒立式深孔钻，包括钻头、夹具和钻 具动力机构，所述钻头倒立安装在主轴头上，所述夹具位于钻头上方，主轴头装在轴套中， 轴套固定在立柱座上。所述钻头为单刃钻，在钻头中心有一冷却孔，可利用高压油对钻头进 行冷却。所述夹具两侧设限位块，限位块卡在导轨上，使夹具平稳地在导轨上下运动。夹具 通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上，丝杆由电机驱动，使夹具沿丝杆上下运动。丝 杆螺母传动机构固定在立柱上，立柱固定在立柱座上。夹具上设有导向套和汽缸，汽缸活塞 端一顶尖固接。为提高加工精度，确保质量，本发明可采用程序自动控制钻头的转速和钻孔 的深度。在一台深孔钻上可设置两个相同的工位，同时可对两个工件进行钻孔，以提高工作 效率。
钻具动力机构包括设在电机座上的主轴电机、电机皮带轮和主轴皮带轮；电机座 固定在立柱座上。所述主轴电机通过三角皮带驱动主轴头。
本发明工件的装夹方式为 将工件从上往下套入固定在夹具上的导向套内，工件上端由汽缸活塞运动带动顶
尖从上往下顶住，工件装夹在夹具上，左侧用可调螺钉顶紧。钻孔时钻头只转动不移动，由
主轴电机通过三角皮带带动主轴头转动来实现的。钻孔时工件由上往下移动，由电动机带
动丝杆转动带动螺母移动带动夹具移动来实现的。本发明在钻孔时工件在上，孔面朝下，钻
具在下，钻头朝上，钻孔时钻头只转动，不移动，工件从上往下移动。铁屑在自重的作用下会
沿着钻头的螺旋槽自动排出。 本发明的有益效果 由于倒立式钻孔，工件在上，孔朝下，钻头采用单刃钻，钻孔过程中的铁屑会因自 重自动从钻头的螺旋槽中下落排出，同时在钻头中心有一小冷却孔，利用高压油对钻头进行冷却；减少工件、铁屑和钻头三者之间的磨损，有利于热量的散发，有利于提高钻头的使 用寿命，提高加工精度，更重要的是可加工深孔，本发明钻孔的深度可达500mm，由于丝杆螺 母传动的精度高，本发明钻孔深度误差可控制在0. 005mm范围内。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1为本发明的主视图；
图2为A-A剖面图；
图3为B-B剖视图；
图4为钻头部位剖面图。 图中1、底脚2、电机座3、主轴电机4、立柱座5、立柱6、电机7、丝杆螺母传动 机构8、汽缸9、围框10、工具架11、顶尖12、工件13、导向套14、夹具15、钻头16、轴 套17、主轴头18、主轴皮带轮19、平键20、三角皮带21、平键22、电机皮带轮，23、排屑 机构，24、导轨，25、限位块，26、键，27、冷却孔，28、刃槽。
具体实施例方式
参见图1-4，底脚1是整个深孔钻的支脚，在其上方用螺栓固定有立柱座4、电机座 2，电机座2固定主轴电机3，在立柱座4上固定有立柱5，立柱座4通过螺栓与轴套16固 定。主轴头17装在轴套16中。钻头15倒立安装在主轴头17上。钻头15采用单刃钻，便 于排屑。立柱5的主要作用是固定电机6和可使夹具14上下移动的丝杠螺母传动机构7。 主轴头17固定、夹紧钻头15并带动其旋转。主轴头17中设有冷却钻头的油道，油道与钻 头15的冷却孔27相连通，高压冷却油经冷却孔27进入并沿刃槽28流出，带走高速旋转的 钻头所产生的热量。夹具14位于钻头15上方，通过螺母安装在丝杆螺母传动机构7的丝 杆上，夹具14两侧设限位块25，可使夹具14卡在导轨24上定向平稳滑移，导轨24上设键 26。丝杆由电机6驱动，丝杆螺母传动机构固定在立柱5上，立柱5固定在立柱座4上。
本发明中驱动主轴头17转动的方式有多种，如本例中所述主轴电机3通过电机皮 带轮22、主轴皮带轮18和三角皮带20驱动主轴头17。主轴电机3也可经变速机构直接驱 动主轴头17。主轴电机可采用高速伺服电机实现钻头的高速转动，达到工件表面的高的精 度。高速伺服电机转速为6500转，通过减速可使主轴头获得不同的转速，可加工不同的材 料，如钢、铸铁、铝合金等，且工件的表面粗糙度可达0. 1-0. 2um，高于衍磨的水平。一台深孔 钻上可设置单工位，也可设置相同的双工位(如本例)，以提高工作效率。
本发明工件的装夹过程是 将工件12从上往下套入事先固定在夹具14上的导向套13内，工件上端通过控制 汽缸8的活塞向下运动带动顶尖11从上往下顶住工件，工件左侧用可调螺钉顶紧。
本发明钻孔时，工件12的上下移动，由电动机6带动丝杆螺母传动机构7带动 夹具移动来实现的(工件装夹在夹具上)，最在钻孔深度可达500mm，深度误差可控制在 0. 005mm范围内。 本发明钻头15的转动是通过下列传动实现的主轴电机3、平键21、电机皮带轮 22、三角皮带20、主轴皮带轮18、平键19、主轴头17。钻孔过程中的铁屑会因自重自动从钻头的刃槽28中下落经排屑机构23排出。主轴电机3可采用高速伺服电机，通过减速可使 主轴获得不同的转速，以便加工不同的材料，如钢、铸铁、铝合金等，且工件的表面粗糙度可 达0. 1-0. 2um.
权利要求
一种倒立式深孔钻，包括钻头(15)、夹具(14)和钻具动力机构，其特征在于所述钻头(15)倒立安装在主轴头(17)上，所述夹具(14)位于钻头(15)上方，主轴头(17)装在轴套(16)中，轴套(16)固定在立柱座(4)上，主轴头(17)由所述钻具动力机构带动。
2. 根据权利要求l所述的倒立式深孔钻，其特征在于所述钻头(15)为单刃钻，在钻头中心设有冷却孔(27)。
3. 根据权利要求1或2所述的倒立式深孔钻，其特征在于所述夹具(14)两侧设限位块(25)，限位块(25)卡在导轨(24)上；夹具(14)通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上，丝杆由电机(6)驱动，丝杆螺母传动机构固定在立柱(5)上，立柱(5)固定在立柱座(4)上。
4. 根据权利要求1所述的倒立式深孔钻，其特征在于所述钻具动力机构包括设在电机座(2)上的主轴电机(3)、电机皮带轮(22)和主轴皮带轮(18);所述主轴电机(3)通过三角皮带(20)驱动主轴头(17);所述电机座(2)固定在立柱座(4)上。
5. 根据权利要求4所述的倒立式深孔钻，其特征在于所述主轴电机(3)为高速伺服电机。
全文摘要
本发明涉及一种倒立式深孔钻，包括钻头、夹具和钻具动力机构，所述钻头倒立安装在主轴头上，所述夹具位于钻头上方，主轴头装在轴套中，轴套固定在立柱座上。所述钻头为单刃钻，在钻头中心有一冷却孔，可利用高压油对钻头进行冷却。所述夹具通过螺母安装在丝杆螺母传动机构的丝杆上，夹具可沿丝杆上下运动。本发明采用钻头倒立的方式，工件在上，要钻的孔面朝下，钻孔时钻头只转动，不移动，工件从上往下移动，钻孔过程中的铁屑会因自重自动从钻头的刃槽中下落排出，减少工件、铁屑和钻头三者之间的磨损，有利于热量的散发、提高钻头的使用寿命、提高加工精度。
文档编号B23B51/06GK101716690SQ201010100780
公开日2010年6月2日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者尹建贺 申请人:宣城市建林机械有限公司