专利名称：直孔端面钻模装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直孔端面钻模装置。
背景技术：
目前，在机床的各种箱体端面，经常需要进行直径Φ30πιπι以下的钻孔加工，如安装法兰盘的均布螺孔、操纵杆的定位孔等。有时为了节约成本，在箱体端面上直接通过划线在坐标镗床上加工，但螺孔和定位孔的位置精度较差，经常在装配过程中出现孔距偏斜的问题，装配不上，或者装配上会存在附加载荷，影响装配质量。因而，加工这些孔时，通常采用各种钻模来保证尺寸精度，对于一些体积在500 X 600 X 600小的箱体，常常采用回转钻模在摇臂钻床上加工，或采用一面两销定位的钻模板来加工。参见说明书附图1所示，是一个箱体一个端面上孔的布局，有右侧的一个大孔，与外部部件通过法兰连接，规则的分布有6个螺纹孔，用于固定连接，显然以中心大孔为基准，周边圆形阵列伤的小孔需要保证与中心孔的位置关系以及相互之间的位置关系的精度，才能保证不会产生装配上的问题。如图2所示，是一种常用的箱体端面钻模装置的结构，在钻模板2上安装两个柱销，一个菱形销3，另一个圆柱销5，菱形销3和圆柱销5的间距依靠钻模板2的镗孔加工精度保证。钻套4镶装在钻模板2上，孔距也是依靠镗孔的加工精度保证。两柱销和钻套4采用过盈连接与钻模板配合。该装置的安装与拆卸通过把手I由人工操作实现。这种结构对于⑶Ζ6140的床头箱或进 给箱来说比较合适，重量在6kg左右。对于附图1所示的箱体端面钻模装置，由于两个定位销需要插入箱体的两个定位孔内，在实际工作中，如在型号为CKD6163E-02011、CKD6163K-02011的床头箱在卧式加工中心上镗孔，经常出现孔距超差的问题，导致该钻模装置无法插入，有的能勉强插入则会产生附加载荷，产生常说的别劲问题，直接影响端面的螺孔和定位孔加工。即使孔距正确，人工装配也非常费劲，需要仔细对孔轻轻敲入。对于如型号为CKD61125L、CK61160G、C61250Sxl0数控重型卧车的20011床头箱体
来说，主轴孔的端面比较大，孔间距离也比较大，如附图3所示。如果再采用上述的回转钻模在摇臂钻床上加工根本不可行；如果采用图2所示的箱体端面钻模装置的结构，由于面积和厚度的相应增大，整套装置的重量达到30kg-50kg，人工操作已经不可行。对于图1所示的箱体端面钻模装置，由于两个定位销需要插入箱体的两个定位孔内，既然能插入必然存在间隙，那么钻出的孔必然受到该间隙的影响，孔距精度受到限制。如果采用基于过盈配合的配合方式进行定位，有可能会损伤定位销的表面，造成定位精度下降。
发明内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够保证较高加工精度的直孔端面钻模装置。本实用新型采用的技术方案为:一种直孔端面钻模装置，包括钻模板，在该钻模板中心开有定位孔，并匹配待钻端面以定位孔中心为中心阵列有一组钻套，还包括与所述钻模板端面配合并与其同轴设置的胀紧套，经由所述定位孔连接出用于胀紧套涨缩的驱动部件。从以上方案可以看出，依据本实用新型采用胀紧套结构实现准确的定位，当装入时，胀紧套缩小，可以方便的装入，而定位状态时，涨开胀紧套，胀紧内孔，实现无间隙的配合，从而，对比背景技术部分的分析，据此可以保证较高的加工精度。另一方面，胀紧套的涨缩调整非常方便，操作简便。上述直孔端面钻模装置，所述胀紧套包括一轴对称地设有至少两个径向孔并与所述钻模板同轴连接的定位轴，套在该定位轴的涨套，以及设置在所述径向孔内并包含于所述驱动部件的顶柱；其中定位轴在钻模板侧开有与所述定位孔同轴线的导孔，而所述定位孔则接合有手柄，与所述驱动部件通过轴向运动转径向运动的结构驱动所述顶柱顶持所述涨套。上述直孔端面钻模装置，所述轴向运动转径向运动的结构为所述顶柱以定位轴为基准的向心端为锥面，而所述驱动部件还包括与所述锥面配合的控制球；相应地，所述手柄与所述定位孔螺纹配合，并顶持所述控制球，所述导孔为盲孔。上述直孔端面钻模装置，所述锥面的顶角为90度。上述直孔端面钻模装置，所述顶柱有3飞根。上述直孔端面钻模装置，所述定位轴为一端带有轴环的圆柱轴，且轴环设有倒角，所述涨套与定位轴的轴身·配合，且涨套内孔直径小于轴环直径。
图1为一种箱体端面结构。图2为一种常规的直孔端面钻模装置；图3为典型箱体的端面结构。图4为依据本实用新型的一种直孔端面钻模装置的左剖结构示意图。图5为相应于图4的主视结构示意图。图6为重型车床主轴孔钻模结构示意图。图中:1、把手，2、钻模板，3、菱形销，4、钻套，5、圆柱销，6、手柄，7、压紧螺钉，8、钻模板，9、钻套，10、涨套，11、钢球，12、定位轴，13、顶柱，14、螺钉，15、限位销。
具体实施方式
说明附图4为例示的新型钻模装置的结构示意，但不构成对权利要求的限制，图中采用了简化画法，仅用于清楚表达，不代表真实产品的加工结构。在示例的描述中选用的术语名称可能包含特定的结构或者特性，但仅用表达于实例的技术条件，不应对本实用新型要求保护的技术方案构成限定。如前所述，已知的箱体端面钻模装置没有消隙结构，参照说明附图2，当前国内机床厂家都是这种基本安装结构，差不太多，附图4的新型钻模装置是对相关方案的进一步改进，表现在，在定位轴12上安装有涨套10，开始装入直孔时为间隙配合，通过手柄6的预紧使涨套10径向均匀的涨紧内孔，实现无间隙的配合。这里先说明胀紧套，其是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度螺栓的作用，在内环与轴之间、外环与轮毂之间产生巨大抱紧力，以实现机件与轴的无键联结。当承受负荷时，靠胀套与机件、轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递转矩、轴向力或二者的复合载荷。胀套联接主要有以下优点:对中精度高；安装/调整/拆卸方便；强度高，联结稳定可靠；在超载时可以保护设备不受损坏，尤其适用于传递重型负荷。广泛应用于重型机械、风力发电、包装机械、印刷机械、数控机床、自动化设备等领域。胀紧套原本是用于传动的部件，在这里用于胀紧实现连接和松脱。这里可以简化胀紧套为单纯的外环结构，也就是涨套10的结构形式，结构简单，这种结构在以下的内容中会有更清楚地描述。对于新型钻模装置结构来说，可以克服背景技术中所提到的弱点，保证如床头箱体端面钻孔的要求。关于相关方案的保障，以下内容能够有利于本领域的技术人员实现所要保护的技术方案。对于附图4的新型钻模装置，钻孔时可以将定位轴轻松的装入直孔中，通过摇动手柄6带动压紧螺钉7转动，顶紧作为过度件的钢球11向右运动，通过钢球压紧顶柱13的90°锥面使顶柱13径向运动，3个顶柱13顶紧涨紧套10，涨套10采用3mm厚的薄壁钢套，采用65Mn材料，可实现径向弹性变形，这样就实现了无间隙的配合。钻套9的位置依靠钻模板8镗孔时保证，这样便实现了新型钻模装置的定位和夹紧，满足了钻套9的正确导向。钻套的个数取决于所钻孔的个数，本领域的技术人员对此应有清楚的理解。关于顶柱 13，其长度应当满足涨套胀紧与松脱的行程要求。对于定位轴12上的径向孔，在一些应用中可以为通孔，此时应设置约束手柄6驱动的部件，比如采用台阶孔，对应部件采用阶梯轴的形式。而在另一些应用中，采用如图4所示的盲孔，采用钢球11类控制球，顶柱的向心端具有锥面或者球面结构，通过配合实现轴向运动向径向运动的转换。如图5所示的结构中，顶柱13配有3个，能够获得相对均匀的径向定持力，由于涨套具有一定的刚度，使得摩擦面的获得具有一定的可用性，因而，采用2个时，也是许用的。顶柱13的个数最好不要超过5个，否则结构过于复杂，成本相对也比较高。对于新型钻模装置结构来说，由于采用的是单孔配合，必然存在一个小孔如何定向的问题，如附图6所示，可以在箱体主轴孔垂直方向上划线，再在新型钻模装置对应的垂直方向上打印一条直线，只要两线对正即可解决定向问题，不影响钻孔加工精度。该装置克服了附图2采用一面两销定位的别劲问题，采用单孔间隙装入和退出，不受箱体在镗孔时孔距超差的影响，装配省时省力。该装置可以在CKD61125L、CK61160G、C61250Sxl0等数控重型卧车的20011床头箱体上应用，如附图6所示，是在附图3的II区域做成一个钻模，结构同附图4，这里不再叙述；为了保证180±0.02和200±0.02尺寸，在附图6钻模板上安装了一个定位销15，靠在主轴孔左侧相邻的孔壁上，通过调整定位销直径的大小来实现。由于主轴孔直径加大，可以将涨紧套壁厚设计成6mm，顶柱比较细长，可以在中间区域挖一段长的空刀消除别劲问题。由于是单孔，整套新型钻模装置重量大大减小，可以控制在6kg左右，满足箱体钻孔时安装与拆卸的要求。对于CK61160G主轴孔的定位，可以采用铸铝或铝合金做材料以减轻重量。该装置解决了重型机床箱体上的钻孔问题。该装置工作时定位轴与直孔为无间隙配合，消除了老式箱体端面钻模装置定位销与定位孔的间隙，提高了孔距位置精度。该装置对于任何箱体都是可行的，既适合小型箱体的加工，也适合于重型箱体的加工，`还适合于直孔端面需要精确钻孔的零件加工。
权利要求1.一种直孔端面钻模装置，包括钻模板(8)，在该钻模板中心开有定位孔，并匹配待钻端面以定位孔中心为中心阵列有一组钻套(9)，其特征在于，还包括与所述钻模板(8)端面配合并与其同轴设置的胀紧套，经由所述定位孔连接出用于胀紧套涨缩的驱动部件。
2.根据权利要求1所述的直孔端面钻模装置，其特征在于，所述胀紧套包括一轴对称地设有至少两个径向孔并与所述钻模板同轴连接的定位轴(12)，套在该定位轴(12)的涨套(10)，以及设置在所述径向孔内并包含于所述驱动部件的顶柱(13)； 其中定位轴(12)在钻模板(8)侧开有与所述定位孔同轴线的导孔，而所述定位孔则接合有手柄(6)，与所述驱动部件通过轴向运动转径向运动的结构驱动所述顶柱(13)顶持所述涨套。
3.根据权利要求2所述的直孔端面钻模装置，其特征在于，所述轴向运动转径向运动的结构为所述顶柱(13)以定位轴为基准的向心端为锥面，而所述驱动部件还包括与所述锥面配合的控制球；相应地，所述手柄与所述定位孔螺纹配合，并顶持所述控制球，所述导孔为盲孔。
4.根据权利要求3所述的直孔端面钻模装置，其特征在于，所述锥面的顶角为90度。
5.根据权利要求2至4任一所述的直孔端面钻模装置，其特征在于，所述顶柱(13)有3 6根。
6.根据权利要求2至4任一所述的直孔端面钻模装置，其特征在于，所述定位轴(12)为一端带有轴环的圆柱轴，且轴环设有倒角，所述涨套与定位轴的轴身配合，且涨套内孔直径小于轴环直径 。
专利摘要本实用新型公开了一种直孔端面钻模装置，包括钻模板，在该钻模板中心开有定位孔，并匹配待钻端面以定位孔中心为中心阵列有一组钻套，还包括与所述钻模板端面配合并与其同轴设置的胀紧套，经由所述定位孔连接出用于胀紧套涨缩的驱动部件。依据本实用新型能够保证较高加工精度。
文档编号B23B47/28GK203091808SQ20132012203
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者王玉梅, 谭德宁, 孙利, 杨成刚, 曹红昌 申请人:德州德隆(集团)机床有限责任公司