一种卧式钻孔装置的制作方法

本发明涉及一种卧式钻孔装置，属于钻孔加工装置领域。

背景技术：

现有技术中，对钣金件的钻孔设备，通常用于垂直方向的钻孔加工。针对钣金类、薄板类、脆性大的零件的端面加工可用的钻孔设备极少。采用现有的钻孔设备和钻孔方法加工钣金类零件，会产生毛刺大，孔的圆度不够的问题。

此外，市场上较成熟的设备因为没有足够大的台面和装卡机构，现有的立式、卧式钻床也不适合加工较大的板状类零件。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种卧式钻孔装置。

为了实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：一种卧式钻孔装置，包括机架和钻孔组件；

所述机架包括用于放置工件的机台和设置有所述钻孔组件的钻台；所述钻台与所述机台的一侧连接；所述工件的加工面与所述钻台和所述机台的连接面平行，所述工件的加工方向垂直于所述加工面；

所述钻孔组件包括机座、一个或多个高速电机、一个或多个钻头、气液阻尼缸；其中，所述气液阻尼缸的一端固定到所述钻台远离所述机台的一侧；所述气液阻尼缸的驱动轴固定连接到所述机座，用于驱动所述机座沿所述加工方向移动；所述高速电机固定在所述机座上，和所述机座一起移动；所述钻头固定到所述高速电机的旋转轴的前端。

进一步地，所述钻台与所述加工面垂直的的两侧分别设置有第一滑轨，在所述机座上设置有与所述第一滑轨相对应的第一滑块。

进一步地，所述机座上设置有与所述加工面平行的第二滑轨，在所述高速电机的底部设置有与所述第二滑轨相对应的第二滑块；多个所述高速电机之间的距离可调。

进一步地，所述卧式钻孔装置，还包括设置在所述机台上的装卡组件和定位组件；

所述装卡组件设置于所述机台靠近所述钻台的一侧，至少用于向所述工件提供垂直方向的作用力；

所述定位组件设置于所述机台远离所述钻台的一侧，用于向所述工件提供水平方向的作用力。

进一步地，所述装卡组件还用于向所述工件提供水平方向的作用力。

进一步地，所述定位组件包括水平的支撑板、两个侧连接板和竖直的限位块；

所述支撑板的两端通过两个侧连接板与所述机台连接；所述限位块垂直于所述支撑板设置，用于向所述工件提供朝向加工面的作用力。

进一步地，所述机台远离所述钻台的一端的侧面设置有容纳所述侧连接板的插槽；在所述插槽的上侧设置有第一定位块；在所述插槽的下侧设置有第二定位块；所述第二定位块较所述第一定位块更靠近所述插槽的开口；

在所述侧连接板的底边设置有多个定位槽；当所述第二定位块卡入所述定位槽中且所述侧连接板位于水平位置时，所述侧连接板的上表面和所述第一定位块的下表面接触。

进一步地，所述装卡组件包括可旋转的连轴及一个或多个压板；

所述连轴的两端与所述机台可旋转地连接；

所述压板的一端套设在所述连轴上，所述压板可随所述连轴旋转；所述压板的另一端用于与所述机台一起卡紧所述工件；旋转所述连轴，可以使所述压板在松开状态和卡紧状态之间转换。

进一步地，多个所述压板在所述连轴上的位置可调。

进一步地，所述机台上还设置有一个或多个支撑板，所述支撑板的长度方向与所述加工方向垂直。

本发明所提供的卧式钻孔装置，结合高速电机和气液阻尼缸，可以实现侧向端面打孔时的高速旋转和慢速进给，尤其适用于幅面较大、厚度较薄的钣金类成形工件上的开孔，适用于较大板状类零件的端面加工；可以将钣金类成形零件打出光洁度、圆度较高的孔。

附图说明

图1是本发明所提供的卧式钻孔装置的立体结构示意图；

图2是图1所示卧式钻孔装置的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行进一步地详细描述。

如图1所示，本发明所提供的卧式钻孔装置，包括机架1、钻孔组件(包括可移动的机座21、高速电机22、钻头23、气液阻尼缸24)、定位组件3及装夹组件4。

具体的，机架1包括用于放置工件200的机台10和设置有钻孔组件的钻台11。钻台11与机台10的一侧连接。钻台11可以设置在机台10的任一侧，用于对放置在机台10上的工件200的端面进行钻孔或倒角加工。其中，工件200的加工面与钻台11和机台10的连接面平行，工件的加工方向垂直于加工面。

机台10的上台面10a优选为矩形的板。机台10的上台面与地面平行，用于放置待加工的工件a。在机台10下面设置有支撑上台面10a的多个机台支撑腿100。机台支撑腿100设置在机台10的两个长边侧，向地面延伸，相互平行。相邻的两个机台支撑腿100之间设置有连接杆101。由四个机台支撑腿100和两个连接杆101形成一个机台支撑架，支撑着机台10的上台面10a。

如图1和图2所示，钻台11与机台10的第一短边连接(如图2所示的右侧)。钻台11的上台面优选为矩形框结构。钻台11的上台面和机台10的上台面可以等高，也可以不等高。通常，钻台11的上台面低于机台10的上台面。钻台11的上台面包括多个支撑梁，优选地，将垂直于加工面的支撑梁连接到机台支撑腿100，并使平行于加工面的支撑梁的两端分别与垂直于加工面的支撑梁连接。

在钻台11下面设置有用于支撑上台面和钻孔组件的钻台支撑腿110。该钻台支撑腿110设置在钻台10的两个短边侧，向地面延伸，相互平行。该钻孔支撑腿110可以设置成与机台支撑腿100共用一个支撑腿，也可以单独各自设置。当机台10和钻台11共用支撑腿时，更有利于整个钻孔装置的稳定性。两个相邻的钻孔支撑腿110之间设置有连接杆111，由四个钻孔支撑腿110和两个连接杆111形成一个钻台支撑架，支撑着钻孔组件。

在图1和图2中，仅在机台10和钻台11的一对侧边中设置了连接杆，可以理解，在机台10和钻台11的另一对侧边中也可以设置连接杆。

钻孔组件包括包括机座21、一个或多个高速电机22、一个或多个钻头23、气液阻尼缸24。其中，气液阻尼缸24的一端固定到钻台11远离机台10的一侧；气液阻尼缸24的驱动轴固定连接到机座21，用于驱动机座21沿加工方向(即，与加工面垂直的方向)移动；高速电机22固定在机座21上，钻头23固定到高速电机22的旋转轴的前端，高速电机22、钻头23和机座21一起沿加工方向移动。

如图1和图2所示，在钻台11与加工面垂直的的两侧(即图1中钻台11的短边)分别设置有第一滑轨25。机座21的底部设置有多个第一滑块26，多个第一滑块26与上述第一滑轨25对应，用于实现机座21的移动。

气液阻尼缸24的一端固定到钻台11远离机台10的一侧。气液阻尼缸24的驱动轴与机座21固定连接，用于驱动机座21在垂直于加工面的方向(即，沿加工方向)移动。本发明的气液阻尼缸24克服了气体传动的不稳定性，和高速钻孔结合后，切削量和切削力能控制的非常小，也是保证钻孔质量的关键技术之一。

另外，本发明选用气液阻尼缸24，一方面能够满足钻孔时低速向前推动高速电机，实现小进给的需求，同时能够兼顾非钻孔时快速移动机座21的需求。通过选择参数合适的气液阻尼缸，可以提供两种不同的速度。

在机座21上设置有一个或多个钻孔设备。单个钻孔设备包括高速电机22和钻头23。高速电机22设置在机座21上并可随机座21一起沿加工方向移动。钻头23固定在高速电机22的旋转轴的前端，随着高速电机的旋转而旋转，随着机座21的移动，实现侧向端面打孔。两个钻头23的旋转轴平行设置，并且垂直于待加工工件200的加工面。

优选地，多个钻孔设备可以沿加工面方向移动，从而调整孔间距。例如图示为双轴钻孔设备，通过调整两个钻孔设备的间距，可以适用于端面尺寸不同的多种钣金类、薄板的端面钻孔需求。

机座21上设置有两条平行的第二滑轨27，第二滑轨27的长度方向与加工面平行，在高速电机22的底部设置有多个第二滑块28，第二滑块28和第二滑轨27相对应。通过第二滑块28和第二滑轨27，高速电机22和钻头23可沿平行于加工面的方向移动。当机座21上设置多个高速电机22时，通过调整不同高速电机22之间的间距，能够调整孔间距，可以满足不同孔间距的钻孔需求，即满足待加工工件a的开孔的尺寸变化要求。

为了对多个钻头23之间的间距进行定量调整，还可以在机座21上设置刻度，在高速电机22上设置与钻头23位置对应的指针29。通过观察多个指针29之间的距离，可以确定多个钻头23之间的间距。

本发明所选用的高速电机24是指转速超过6000r/min的电机。例如，选择高速电机22的额定转速为9000r/min。钻孔时转速的提高即减少了切削力，切削力减少，即工件200和钻头23所承受的强迫振动即减小，所以打孔质量提高，可以减少孔周边的毛刺。

通过上述钻孔组件，结合气液阻尼缸的低速平稳进给及高速电机的高速旋转，实现高精度的加工需求，可以提高打孔质量，适用于对厚度较小、工件较脆的钣金类、薄板类工件的端面进行加工。例如加工各种新风机及空调设备的护板。根据加工需求，通过调整工件的高度或调整钻头的高度，还可实现倒角的需求。

为了提高工件加工质量，该发明所提供的卧式钻孔装置，同时提供了设置在机台10上的定位组件3及装卡组件4。定位组件3设置于机台10远离钻台11的一侧，用于向工件200提供水平方向的作用力，即朝向钻台11方向的作用力，用于对工件200进行定位。装卡组件4设置于机台10靠近钻台11的一侧，至少用于向工件200提供垂直方向的作用力。优选地，装卡组件4还用于向工件200提供水平方向的作用力。以靠近工件200的加工面的一端为前端，以远离工件200的加工面的一端为后端。定位组件3和装卡组件4分别用于从工件200的后端和前端施加作用力，实现工件200的固定。结合定位组件3和装卡组件4，可以实现工件200的快速装卡，并可以减小加工过程中的工件变形。

具体来说，定位组件3设置在机台10远离钻台11的一端，用于对工件200的后端进行定位。定位组件3包括水平的支撑板30、两个侧连接板31和限位块32。其中，支撑板30用于向工件200的后端，提供向上的支撑力。支撑板30的两端通过两个侧连接板31与机台10连接。限位块32垂直于支撑板30设置，工件200放置在支撑板30上，限位块32用于向工件提供朝向加工面的作用力。

优选地，上述定位组件3在机台10上的位置可调，以适应长度尺寸不同的工件加工。由于定位组件3需要向工件200的后端提供定位作用，定位组件3仅能实现多个固定尺寸的位置调整。

为了模数化调整定位组件3和装卡组件4之间的间距，在机台10远离钻台11的一端的侧面设置有容纳侧连接板31的插槽105。在插槽105内设置有两个定位块(包括第一定位块106和第二定位块107)，第一定位块设置在靠近插槽105上侧的位置，第二定位块107设置在靠近插槽105下侧的位置，并且，第二定位块107较第一定位块106更接近插槽105开口的位置。

在侧连接板31的底边设置有多个定位槽35；当第二定位块107卡入定位槽35中且侧连接板31位于水平位置时，侧连接板31的上表面和第一定位块106的下表面接触。

当调整定位组件3的位置时，通过向上抬起定位组件3的后端，并移动定位组件3的位置，使得第二定位块107卡入不同的定位槽35中，然后放下定位组件3的后端，实现定位组件3的调整。此时，侧连接板31的上表面与第一定位块106接触，第一定位块106用于从上部限定侧连接板31的移动，从而实现定位组件3的位置限定。

装卡组件4设置在机台10靠近钻台11的一端，用于对工件200的前端进行固定。装卡组件4包括可旋转的连轴41及一个或多个压板42。多个压板42在连轴41上的位置可调，适用于端面长度不同的工件的装卡。

如图1所示，连轴41的两端与机台10可旋转地连接。连轴41的两端的截面为圆形，通过轴承设置在与机台10连接的固定架上。连轴41的中部具有方形的截面，用于装配压板42。压板42的一端套设在连轴41上，压板42可随连轴41旋转。压板42的另一端用于与机台11一起卡紧工件200。压板42具有方孔，用于和连轴41的中部配合，旋转连轴41，可以使压板42在松开状态和卡紧状态之间转换。

根据待加工工件尺寸，调整定位组件3的位置，并调整装卡组件4中多个压板42之间的位置。旋转压板42到打开状态，将工件放置在机台上，后端紧靠限位块32，旋转压板42到卡紧状态。在旋转压板42的过程中，依靠压板42的动作带动工件200成45度角切入，使工件200在上下和切削进给方向上准确定位。

为了减少工件200在加工过程中的变形，机台10上还可以设置有一个或多个支撑件5，支撑件5的长度方向与加工方向垂直，从而依靠钣金件的重力，增加钣金件向后端滑动的摩擦力。支撑件5使用与机台10的上台面10a的材质不同的材料制作。

综上所述，本发明所提供的卧式钻孔装置，适用于幅面较大、厚度较薄的钣金类成形工件上的开孔，适用于较大板状类零件的端面加工，能快速的放置定位；可以将钣金类成形零件打出光洁度、圆度较高的孔。

以上对本发明所提供的一种卧式钻孔装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。