一种用于加工套类零件径向孔的自动钻削设备的制作方法

本发明涉及套类零件加工技术领域，具体是涉及一种用于加工套类零件径向孔的自动钻削设备。

背景技术：

套类零件是一种常见的工件，根据用途的不同，一些套类零件的外壁上沿套类零件的径向开设有多个孔，在车削完套类零件的主体后，还需在钻床上进行钻孔，一般是利用卡盘将套类零件固定后进行转孔，但无论是采用内固定还是外固定的方式，卡盘与套类零件的接触范围有限，在钻孔时，钻具的冲击力会造成套类零件的变形，对于精度要求较高的套类零件而言，在钻孔后还需对套类零件进行修正，制造效率低，成本升高。

中国专利cn202010512662.2公开了一种套类零件的钻床定位夹具，主要涉及机床夹具技术领域；包括支撑盘，所述支撑盘的一个侧面上以支撑盘的侧面的圆心为中心，环形阵列设有若干个滑槽，在每一个所述滑槽中均设有第一滑块、第二滑块，所述第一滑块远离支撑盘的一侧的中部水平设有内支撑板，所述内支撑板的中部沿着内支撑板的长度方向上设有腰型孔，每个所述滑槽内均设有丝杠，所述第一滑块上镶嵌有与丝杠相适应的丝母，所述支撑盘的中部水平设有转轴、空心轴；该装置仅依靠内支撑板定位固定套类零件，容易在钻孔时发生断裂现象。

技术实现要素：

一、要解决的技术问题

本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，特提出一种用于加工套类零件径向孔的自动钻削设备，本技术方案解决了自动稳定固定套类零件并对其沿径向开孔的问题。

二、技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的用于加工套类零件径向孔的自动钻削设备，包括：双工滑动组件，其双工作端能够相向或背向移动；第一旋转组件和第二旋转组件，所述旋转组件工作端同轴且相向设置在双工滑动组件双工作端；三爪弹性定位组件，同轴设置在所述旋转组件工作端，所述三爪弹性定位组件工作端能够沿其径向弹性滑动；可调式扩张爪，沿轴线均布在所述三爪弹性定位组件工作端上，所述可调式扩张爪包括能够沿径向移动从而抵接套类零件内周的扩张杆，所述扩张杆上设置有沿径向的第一腰型槽，所述扩张杆上沿轴线还固定设置有用于抵接套类零件端面的抵接件，所述抵接件工作端设置有沿轴向能够竖直升降的安装杆，所述安装杆上还滑动设置能够滑动且沿套类零件径向的钻套；龙门悬吊组件，设置在双工滑动组件一侧；钻孔组件，其工作端竖直朝向套类零件设置在龙门悬吊组件工作端。

优选地，双工滑动组件包括：底板；第一滑动板和第二滑动板，所述滑动板通过双工导轨相向或背向滑动设置在底板顶部，第一旋转组件和第二旋转组件分别设置在所述滑动板顶端；内螺纹固定耳，沿双工导轨滑动方向同轴设置在所述滑动板底端；双向螺纹柱，沿双工导轨滑动方向通过转动座转动设置在底板顶部，且所述双向螺纹柱与内螺纹固定耳同轴螺纹拧接；第一伺服电机，其输出轴与双向螺纹柱一端同轴固定连接。

优选地，第一旋转组件包括：第一立板和第二立板，所述立板竖直水平固定设置在第一滑动板底端；旋转柱，其轴线水平转动设置在第一立板和第二立板上；固定盘，同轴固定设置在旋转柱一端，且其另一端与三爪弹性定位组件同轴固定连接；第二伺服电机，其输出轴与旋转柱另一端同轴固定连接；光电编码器，其输入轴与旋转柱同轴向固定设置在第二立板上，所述光电编码器与控制器电连接；同步带，旋转柱输出轴与光电编码器输入轴通过同步带同步传动连接。

优选地，第一旋转组件还包括轴承，旋转柱通过轴承轴线水平转动设置在第一立板和第二立板上。

优选地，第二旋转组件与第一旋转组件结构完全相同且关于双工滑动组件中竖直面对称。

优选地，三爪弹性定位组件包括：旋转盘，同轴固定设置在第一旋转组件和第二旋转组件工作端，所述旋转盘相对侧均布有沿其径向的第一滑槽；第一螺纹杆，沿径向转动设置在第一滑槽中；第一内螺纹滑动块和安装块，其均沿径向滑动设置在第一滑槽中，且所述第一内螺纹滑动块与第一螺纹杆同轴螺纹拧接，所述安装块与第一螺纹杆滑动配合，且所述第一内螺纹滑动块位于安装块朝向旋转盘轴线端，可调式扩张爪固定设置在安装块外侧；固定销，沿径向固定设置在第一内螺纹滑动块上且与安装块滑动配合；弹簧，同轴套设在固定销上，且其两端分别抵接在第一内螺纹滑动块和安装块相对端；转动轴，同轴转动设置在旋转盘中；第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述锥齿轮分别同轴固定设置在第一螺纹杆和转动轴一端，且所述锥齿轮轴线垂直且相互啮合；第三伺服电机，其输出轴与转动轴一端同轴固定连接。

优选地，抵接件上还设置有沿套类零件径向的第二滑槽；抵接件还包括：第二螺纹杆，沿套类零件径向转动设置在第二滑槽中；第二内螺纹滑动块，沿套类零件径向滑动设置在第二滑槽中且与第二螺纹杆同轴螺纹拧接，安装杆沿套类零件轴向固定设置在第二内螺纹滑动块上；调节螺母，钻套通过调节螺母同轴拧接固定设置在安装杆上。

优选地，抵接件相对套类零件抵接端还等间距设置有沿其径向的凸条。

优选地，可调式扩张爪还包括拉簧，所述拉簧两端分别于抵接件和扩张杆安装部固定连接。

优选地，龙门悬吊组件包括：第一滚珠丝杆滑台，沿双工滑动组件工作端滑动方向设置在双工滑动组件一侧；小型龙门架，固定设置在第一滚珠丝杆滑台工作端；第二滚珠丝杆滑台，竖直设置在小型龙门架顶端，且钻孔组件固定设置在第二滚珠丝杆滑台工作端。

三、有益效果

与现有技术相比，本设备通过从套类零件两端依次进行内扩张定位，从而使得在钻孔时套类零件相对稳定，且能够适应不同尺寸的套类零件，具体来说，工作时，使得第一滑动板和第二滑动板背向移动，从而使得第一旋转组件和第二旋转组件上三爪弹性定位组件工作端相互远离；将套类零件沿轴向插接在一侧可调式扩张爪上，使得扩张杆抵接在轴向抵接在套类零件内周；启动放置侧第三伺服电机，使得安装块沿径向带动扩张杆扩张，因其第一内螺纹滑动块沿径向克服弹簧弹性移动，且其安装块为三个，从而使得套类零件与放置侧三爪弹性定位组件同轴，从而完成定位；

启动第一伺服电机，使得第一滑动板和第二滑动板相向移动，从而使得另一侧可调式扩张爪插接在套类零件内周，启动与其连接侧三爪弹性定位组件，使其工作端带动可调式扩张爪扩张从而对套类零件进行二次定位；即使得两侧扩张杆沿轴向均布在套类零件内周，且两侧抵接件抵接在套类零件两端，从而完成定位操作；预先调节安装杆相对套类零件外周距离，滑动调节钻套，使其与预开孔点同轴；同步启动第一旋转组件和第二旋转组件，使其带动套类零件沿周向转动，即使得钻套轴线竖直位于套类零件顶部，从而便于对套类零件沿径向开孔；启动第一滚珠丝杆滑台和第二滚珠丝杆滑台，使其工作端带动钻孔组件水平移动，使得钻孔组件工作端与钻套同轴，使得钻孔组件工作端同轴竖直穿过钻套在套类零件外周开出径向孔，直到钻孔组件工作端沿径向贯穿第一腰型槽，从而完成加工作业，相比现有设备，本设备钻削精度更高，且能够适应不同尺寸的套类零件。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的双工滑动组件的立体图；

图4为本发明的第一旋转组件的立体图；

图5为本发明的三爪弹性定位组件的立体图；

图6为本发明的三爪弹性定位组件的正视图；

图7为图6的a-a截面处的剖视图；

图8为图6的b-b截面处的剖视图；

图9为图7的c出局部放大图；

图10为本发明的龙门悬吊组件的立体图。

图中标号为：

1-双工滑动组件；1a-底板；1b-第一滑动板；1c-第二滑动板；1d-双工导轨；1e-内螺纹固定耳；1f-双向螺纹柱；1g-第一伺服电机；

2-第一旋转组件；2a-第一立板；2b-第二立板；2c-旋转柱；2d-固定盘；2e-第二伺服电机；2f-光电编码器；2g-同步带；2h-轴承；

3-第二旋转组件；

4-三爪弹性定位组件；4a-旋转盘；4a1-第一滑槽；4b-第一螺纹杆；4c-第一内螺纹滑动块；4d-安装块；4e-固定销；4f-弹簧；4g-转动轴；4h-第一锥齿轮；4i-第二锥齿轮；4j-第三伺服电机；

5-可调式扩张爪；5a-扩张杆；5a1-第一腰型槽；5b-抵接件；5b1-安装杆；5b2-钻套；5b3-第二滑槽；5b4-第二螺纹杆；5b5-第二内螺纹滑动块；5b6-调节螺母；5b7-凸条；5c-拉簧；

6-龙门悬吊组件；6a-第一滚珠丝杆滑台；6b-小型龙门架；6c-第二滚珠丝杆滑台；

7-钻孔组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

实施例1：

参照图2所示，一种用于加工套类零件径向孔的自动钻削设备，包括：

双工滑动组件1，其双工作端能够相向或背向移动；

第一旋转组件2和第二旋转组件3，所述旋转组件工作端同轴且相向设置在双工滑动组件1双工作端；

三爪弹性定位组件4，同轴设置在所述旋转组件工作端，所述三爪弹性定位组件4工作端能够沿其径向弹性滑动；

可调式扩张爪5，沿轴线均布在所述三爪弹性定位组件4工作端上，所述可调式扩张爪5包括能够沿径向移动从而抵接套类零件内周的扩张杆5a，所述扩张杆5a上设置有沿径向的第一腰型槽5a1，所述扩张杆5a上沿轴线还固定设置有用于抵接套类零件端面的抵接件5b，所述抵接件5b工作端设置有沿轴向能够竖直升降的安装杆5b1，所述安装杆5b1上还滑动设置能够滑动且沿套类零件径向的钻套5b2；

龙门悬吊组件6，设置在双工滑动组件1一侧；

钻孔组件7，其工作端竖直朝向套类零件设置在龙门悬吊组件6工作端。

工作时，使得双工滑动组件1双工作端背向移动，从而使得第一旋转组件2和第二旋转组件3上三爪弹性定位组件4工作端相互远离；

将套类零件沿轴向插接在一侧可调式扩张爪5上，使得扩张杆5a抵接在轴向抵接在套类零件内周；

启动放置侧三爪弹性定位组件4，使得工作端沿径向带动扩张杆5a扩张，因其工作端沿径向弹性移动，且其工作端为三个，从而使得套类零件与放置侧三爪弹性定位组件4同轴，从而完成定位；

启动双工滑动组件1，使其双工作端相向移动，从而使得另一侧可调式扩张爪5插接在套类零件内周，启动与其连接侧三爪弹性定位组件4，使其工作端带动可调式扩张爪5扩张从而对套类零件进行二次定位；即使得两侧扩张杆5a沿轴向均布在套类零件内周，且两侧抵接件5b抵接在套类零件两端，从而完成定位操作；

预先调节安装杆5b1相对套类零件外周距离，滑动调节钻套5b2，使其与预开孔点同轴，

同步启动第一旋转组件2和第二旋转组件3，使其带动套类零件沿周向转动，即使得钻套5b2轴线竖直位于套类零件顶部，从而便于对套类零件沿径向开孔；

启动龙门悬吊组件6，使其工作端带动钻孔组件7水平移动，使得钻孔组件7工作端与钻套5b2同轴，使得钻孔组件7工作端同轴竖直穿过钻套5b2在套类零件外周开出径向孔，直到钻孔组件7工作端沿径向贯穿第一腰型槽5a1，从而完成加工作业。

如图3所示，双工滑动组件1包括：

底板1a；

第一滑动板1b和第二滑动板1c，所述滑动板通过双工导轨1d相向或背向滑动设置在底板1a顶部，第一旋转组件2和第二旋转组件3分别设置在所述滑动板顶端；

内螺纹固定耳1e，沿双工导轨1d滑动方向同轴设置在所述滑动板底端；

双向螺纹柱1f，沿双工导轨1d滑动方向通过转动座转动设置在底板1a顶部，且所述双向螺纹柱1f与内螺纹固定耳1e同轴螺纹拧接；

第一伺服电机1g，其输出轴与双向螺纹柱1f一端同轴固定连接。

底板1a用于固定设置并排的双工导轨1d，启动第一伺服电机1g，使其输出轴带动双向螺纹柱1f在底板1a顶部同轴转动，而双向螺纹柱1f与安装在第一滑动板1b和第二滑动板1c底端的内螺纹固定耳1e同轴螺纹拧接，从而使得所述滑动板在双工导轨1d上相向或背向移动，从而便于调节第一旋转组件2和第二旋转组件3之间距离。

如图4所示，第一旋转组件2包括：

第一立板2a和第二立板2b，所述立板竖直水平固定设置在第一滑动板1b底端；

旋转柱2c，其轴线水平转动设置在第一立板2a和第二立板2b上；

固定盘2d，同轴固定设置在旋转柱2c一端，且其另一端与三爪弹性定位组件4同轴固定连接；

第二伺服电机2e，其输出轴与旋转柱2c另一端同轴固定连接；

光电编码器2f，其输入轴与旋转柱2c同轴向固定设置在第二立板2b上，所述光电编码器2f与控制器电连接；

同步带2g，旋转柱2c输出轴与光电编码器2f输入轴通过同步带2g同步传动连接。

第一立板2a和第二立板2b用于转动安装旋转柱2c，启动第二伺服电机2e，使得旋转柱2c在所述立板上带动固定盘2d同轴转动，即使得三爪弹性定位组件4夹持住套类零件沿周向转动，从而便于沿径向钻孔，且通过光电编码器2f和同步带2g能够控制第二伺服电机2e输出量，从而便于控制套类零件沿周向转动角度。

如图4所示，第一旋转组件2还包括轴承2h，旋转柱2c通过轴承2h轴线水平转动设置在第一立板2a和第二立板2b上。

通过轴承2h能够使得旋转柱2c在第一立板2a和第二立板2b上稳定转动。

如图2所示，第二旋转组件3与第一旋转组件2结构完全相同且关于双工滑动组件1中竖直面对称。

第二旋转组件3和第一旋转组件2结构完全相同，从而便于同步控制套类零件沿周向转动。

如图7和图8所示，三爪弹性定位组件4包括：

旋转盘4a，同轴固定设置在第一旋转组件2和第二旋转组件3工作端，所述旋转盘4a相对侧均布有沿其径向的第一滑槽4a1；

第一螺纹杆4b，沿径向转动设置在第一滑槽4a1中；

第一内螺纹滑动块4c和安装块4d，其均沿径向滑动设置在第一滑槽4a1中，且所述第一内螺纹滑动块4c与第一螺纹杆4b同轴螺纹拧接，所述安装块4d与第一螺纹杆4b滑动配合，且所述第一内螺纹滑动块4c位于安装块4d朝向旋转盘4a轴线端，可调式扩张爪5固定设置在安装块4d外侧；

固定销4e，沿径向固定设置在第一内螺纹滑动块4c上且与安装块4d滑动配合；

弹簧4f，同轴套设在固定销4e上，且其两端分别抵接在第一内螺纹滑动块4c和安装块4d相对端；

转动轴4g，同轴转动设置在旋转盘4a中；

第一锥齿轮4h和第二锥齿轮4i，所述锥齿轮分别同轴固定设置在第一螺纹杆4b和转动轴4g一端，且所述锥齿轮轴线垂直且相互啮合；

第三伺服电机4j，其输出轴与转动轴4g一端同轴固定连接。

当需要夹持定位套类零件时，启动第三伺服电机4j，使其输出轴带动转动轴4g在旋转盘4a中同轴转动，即使得相互啮合的第一锥齿轮4h和第二锥齿轮4i同步转动，从而使得第一螺纹杆4b在第一滑槽4a1中同轴转动，从而使得与其螺纹拧接在第一内螺纹滑动块4c在第一滑槽4a1上沿径向移动，从而使其通过弹簧4f推动安装块4d沿径向滑动，从而使得安装在安装块4d上的可调式扩张爪5沿径向扩张，从而定位套类零件，固定销4e用于滑动连接第一内螺纹滑动块4c和安装块4d，防止其之间脱离。

实施例2：

相较于实施例1，本实施例中，如图9所示，抵接件5b上还设置有沿套类零件径向的第二滑槽5b3；抵接件5b还包括：

第二螺纹杆5b4，沿套类零件径向转动设置在第二滑槽5b3中；

第二内螺纹滑动块5b5，沿套类零件径向滑动设置在第二滑槽5b3中且与第二螺纹杆5b4同轴螺纹拧接，安装杆5b1沿套类零件轴向固定设置在第二内螺纹滑动块5b5上；

调节螺母5b6，钻套5b2通过调节螺母5b6同轴拧接固定设置在安装杆5b1上。

因第二螺纹杆5b4与第二内螺纹滑动块5b5同轴螺纹拧接，通过转第二螺纹杆5b4，能够使得第二内螺纹滑动块5b5带动安装杆5b1沿径向在第二滑槽5b3上移动，从而便于适应不同尺寸的套类零件，且通过转动调节螺母5b6，能够使得钻套5b2在安装杆5b1上沿套类零件轴向移动，从而便于定位开孔点。

如图9所示，抵接件5b相对套类零件抵接端还等间距设置有沿其径向的凸条5b7。

凸条5b7用于防止抵接件5b在抵接套类零件两端时，所述套类零件沿周向转动。

如图9所示，可调式扩张爪5还包括拉簧5c，所述拉簧5c两端分别于抵接件5b和扩张杆5a安装部固定连接。

通过拉簧5c能够使得扩张杆5a和抵接件5b相对稳定，从而使得扩张杆5a在扩张定位时更加稳定。

如图10所示，龙门悬吊组件6包括：

第一滚珠丝杆滑台6a，沿双工滑动组件1工作端滑动方向设置在双工滑动组件1一侧；

小型龙门架6b，固定设置在第一滚珠丝杆滑台6a工作端；

第二滚珠丝杆滑台6c，竖直设置在小型龙门架6b顶端，且钻孔组件7固定设置在第二滚珠丝杆滑台6c工作端。

小型龙门架6b用于固定安装第二滚珠丝杆滑台6c，通过启动第一滚珠丝杆滑台6a和第二滚珠丝杆滑台6c能够使得钻孔组件7沿水平和竖直方向的移动，从而便于钻孔组件7沿径向对套类零件进行开孔。

该发明的自动钻削设备实现发明目的的过程如下：工作时，使得第一滑动板1b和第二滑动板1c背向移动，从而使得第一旋转组件2和第二旋转组件3上三爪弹性定位组件4工作端相互远离；将套类零件沿轴向插接在一侧可调式扩张爪5上，使得扩张杆5a抵接在轴向抵接在套类零件内周；

再启动放置侧第三伺服电机4j，使得安装块4d沿径向带动扩张杆5a扩张，因其第一内螺纹滑动块4c沿径向克服弹簧4f弹性移动，且其安装块4d为三个，从而使得套类零件与放置侧三爪弹性定位组件4同轴，从而完成定位；

然后启动第一伺服电机1g，使得第一滑动板1b和第二滑动板1c相向移动，从而使得另一侧可调式扩张爪5插接在套类零件内周，启动与其连接侧三爪弹性定位组件4，使其工作端带动可调式扩张爪5扩张从而对套类零件进行二次定位；即使得两侧扩张杆5a沿轴向均布在套类零件内周，且两侧抵接件5b抵接在套类零件两端，从而完成定位操作；

预先调节安装杆5b1相对套类零件外周距离，滑动调节钻套5b2，使其与预开孔点同轴；同步启动第一旋转组件2和第二旋转组件3，使其带动套类零件沿周向转动，即使得钻套5b2轴线竖直位于套类零件顶部，从而便于对套类零件沿径向开孔；启动第一滚珠丝杆滑台6a和第二滚珠丝杆滑台6c，使其工作端带动钻孔组件7水平移动，使得钻孔组件7工作端与钻套5b2同轴，使得钻孔组件7工作端同轴竖直穿过钻套5b2在套类零件外周开出径向孔，直到钻孔组件7工作端沿径向贯穿第一腰型槽5a1，从而完成加工作业。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。