用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機加工設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著消費多元化需求的不斷增加，大批量的生產(chǎn)模式將由小批量(甚至是單件)多品種的個性化定制生產(chǎn)所取代。同時隨著加工技術(shù)的進一步發(fā)展，消費者對工業(yè)機加工產(chǎn)品的加工質(zhì)量要求也在不斷提高?，F(xiàn)有技術(shù)中高科技機械加工設(shè)備也越來越普及，如數(shù)控機加工設(shè)備等。
[0003]用于板孔加工的機械包括各類的鉆床，鉆床相較于如車床、銑床、磨床，為得到高品質(zhì)的機械加工，往往需要更多的過程因素控制，如溫度、排肩、進給量、鉆頭刃口形狀等。同時，在針對直徑較大的孔進行鉆制時，以上過程因素也包括在待加工的工件上預先加工出一個用于鉆頭鉆入引導的引導孔。在針對同一工件上需要加工出多個相互之間相對位置有要求的孔加工時，如化工領(lǐng)域廣泛采用的換熱器管板，為得到以上引導孔，需要進行相當繁瑣的劃線、同時以上劃線的精度不便于保證，劃線完成后還需要采用榔頭敲擊沖孔針以一一得到各個引導孔。即現(xiàn)有技術(shù)中，在針對同一工件上需要加工出多個相互之間相對位置有特定關(guān)系的孔的加工過程中，存在劃線效率慢、定位精度低、加工成本高的缺點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中，在針對同一工件上需要加工出多個相互之間相對位置有特定關(guān)系的孔的加工過程中，存在劃線效率慢、定位精度低、加工成本高的缺點的問題，本實用新型提供了一種用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)。
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供的用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)通過以下技術(shù)要點來解決問題:用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)，包括底座、鉆頭、鉆孔電機及工作臺，所述工作臺設(shè)置于底座上，鉆頭連接于鉆孔電機的轉(zhuǎn)子上，鉆頭位于工作臺的上方，還包括位于工作臺上方的打孔機構(gòu)，所述打孔機構(gòu)包括氣缸及沖孔針，所述氣缸包括缸體、設(shè)置于缸體中的活塞部、連接于活塞部上的活塞桿、固定于活塞桿上的安裝塊，所述沖孔針螺紋連接于安裝塊上，所述活塞部將缸體的內(nèi)腔分割為上腔和下腔，所述上腔上設(shè)置有用于與壓縮氣源連接的通氣口，所述下腔內(nèi)還設(shè)置有軸線平行于活塞桿軸線的彈簧，所述彈簧的形變隨活塞部的運動而改變，且在上腔中為常壓時，彈簧形變產(chǎn)生的彈應(yīng)力可用于活塞部的復位；
[0006]所述鉆頭與工作臺可在X、Y、Z三向上相對運動、沖孔針與工作臺可在X、Y、Z三向上相對運動。
[0007]具體的，以上X、Υ、Ζ三向分別為空間直角坐標系中的三根數(shù)軸，優(yōu)選以上鉆頭和沖孔針各自的尖端均正對于工作臺的上表面，這樣，本加工系統(tǒng)便可完成軸向方向垂直于工作臺上表面的孔加工:通過沖孔針完成弓丨導孔沖制、通過鉆頭完成鉆孔加工。
[0008]以上結(jié)構(gòu)中，工作臺用于置放待加工的工件，設(shè)置的氣缸作為沖孔針的動力部件，通過對上腔中內(nèi)壓的補充和釋放，配合彈簧的彈應(yīng)力，完成沖孔針沿著其軸向方向的制動和沖孔針的復位。以上結(jié)構(gòu)中，將現(xiàn)有廣泛采用的采用榔頭敲擊的沖孔針與鉆頭設(shè)置于同一系統(tǒng)中，同時，沖孔針與鉆頭相對于工作臺在Χ、γ、ζ三向上可相對運動的結(jié)構(gòu)形式，可通過控制以上各向相對運動的距離，達到分別控制沖孔針、鉆頭分別相對與工作臺停留位置的目的，這樣，以上停留位置決定了沖孔針與鉆頭對工件的加工點的位置，便于省去在孔加工過程中繁瑣的劃線、引導孔預制等操作，利于實現(xiàn)自動化孔加工。
[0009]更進一步的技術(shù)方案為:
[0010]作為一種具體的可實現(xiàn)在Χ、Υ、Ζ三向上調(diào)整沖孔針、鉆頭分別相對與工作臺停留位置的具體實現(xiàn)方式，所述底座上設(shè)置有X向?qū)к墸鯴向?qū)к壣显O(shè)置可沿著X向?qū)к壔瑒拥墓ぷ髋_，所述工作臺上螺紋連接有X向螺紋桿，所述X向螺紋桿連接于位置固定的X向電機上；
[0011]還包括下端固定于底座上的立板，所述立板上固定有Υ向?qū)к?，所述Υ向?qū)к壣显O(shè)置有可沿著Υ向?qū)к壔瑒拥陌惭b座，所述安裝座上設(shè)置有Ζ向?qū)к?，所述Ζ向?qū)к壣显O(shè)置有可沿著Ζ向?qū)к壔瑒拥陌惭b板，所述鉆孔機構(gòu)及打孔機構(gòu)均固定于安裝板上，安裝座上還螺紋連接有Υ向螺紋桿，所述Υ向螺紋桿連接在位置固定的Υ向電機上；
[0012]所述X向電機、Υ向電機及Ζ向電機均為伺服電機。
[0013]以上X向螺紋桿、Υ向螺紋桿及Ζ向螺紋桿分別位于Χ、Υ、Ζ三向上，X向螺紋桿、Υ向螺紋桿及Ζ向螺紋桿各自的端部分別與X向電機、Υ向電機和Ζ向電機的轉(zhuǎn)子相連，X向?qū)к?、Υ向?qū)к壖唉ο驅(qū)к壏謩e與X向螺紋桿、Υ向螺紋桿及Ζ向螺紋桿的軸線平行。作為優(yōu)選，以上X向?qū)к?、Υ向?qū)к壖唉葡驅(qū)к壘恢挂桓?，這樣，便可很好的實現(xiàn)沖孔針、鉆頭分別相對與工作臺的停留位置精確調(diào)整。
[0014]由于伺服電機的轉(zhuǎn)速受負載的影響較大，作為一種便于優(yōu)化加工效率的具體實現(xiàn)方式，所述X向電機與工作臺之間還串聯(lián)有變速器。
[0015]由于針對不同的開孔大小需要采用到不同型號的鉆頭，作為一種便于更換不同的沖孔針以改變所形成的引導孔尺寸的技術(shù)方案，所述活塞桿的自由端上還固定有設(shè)置有內(nèi)螺紋孔的安裝塊，所述沖孔針螺紋連接于安裝塊上。即以上結(jié)構(gòu)中，通過在沖孔針相對于沖孔端的另一端上加工出外螺紋，便可得到上述結(jié)構(gòu)。
[0016]作為一種可保護沖孔針與安裝塊相連的連接螺紋的技術(shù)方案，所述沖孔針上還設(shè)置有凸臺，在沖孔針螺紋連接于所述內(nèi)螺紋孔后，所述凸臺的表面與安裝塊的表面接觸。即以上凸臺與安裝塊的接觸面用于傳遞沖孔針在加工過程中所需要的壓應(yīng)力。
[0017]作為一種便于實現(xiàn)缸體對活塞桿導向，以保護活塞部的技術(shù)方案，所述活塞桿與下腔腔壁之間設(shè)置有密封圈，所述下腔的腔壁上設(shè)置有均壓孔。以上結(jié)構(gòu)中，旨在使得下腔形成一個常壓腔，即在活塞部的運動過程中，以上常壓腔的內(nèi)壓平衡依靠均壓孔實現(xiàn)，這樣，就可將下腔的腔壁與活塞桿的間隙設(shè)置得更??；設(shè)置的密封圈可避免鉆肩進入到下腔內(nèi)以免對活塞部或缸體造成損害，這樣，優(yōu)選將均壓孔設(shè)置于缸體的側(cè)壁上以進一步避免鉆肩進入到下腔內(nèi)。
[0018]作為一種便于將工件固定于工作臺上、且易于實現(xiàn)的技術(shù)方案，所述工作臺上還設(shè)置有工件固定裝置，所述工件固定裝置包括至少一條開口位于工作臺上表面上、且開口端寬度小于底端寬度的T形槽，所述T形槽中內(nèi)嵌有滑塊，所述滑塊上固定有螺紋桿，且所述螺紋桿由Τ形槽的開口端伸出，螺紋桿上還螺紋連接有壓緊螺帽，所述螺紋桿上還穿設(shè)有位于壓緊螺帽與工作臺臺面之間的壓塊。進一步的，可在以上壓塊上設(shè)置條形槽，同一壓塊連接于兩根不同的螺紋桿上，以避免壓塊呈懸臂梁，利于對工件壓持的穩(wěn)固性。
[0019]為便于實現(xiàn)本系統(tǒng)的自動化，以使得現(xiàn)有的電子檔的設(shè)計方案能夠直接錄入本系統(tǒng)已完成自動鉆孔加工，所述還包括控制模塊，所述控制模塊包括數(shù)據(jù)輸入裝置、數(shù)據(jù)存儲裝置及數(shù)據(jù)處理裝置，所述X向電機、Υ向電機及Ζ向電機的控制模塊均連接在數(shù)據(jù)處理裝置的輸出端上。以上數(shù)據(jù)輸入裝置包括USB接口、WAN接口、LAN接口、鍵盤接口、鼠標接口中的一種或幾種。
[0020]為便于監(jiān)測鉆頭、沖孔針分別相對于工作臺的位置，還包括用于監(jiān)測沖孔針與工作臺相對位置、用于監(jiān)測鉆頭與工作臺相對位置的位置監(jiān)測機構(gòu)，所述檢測機構(gòu)為光柵尺、位置傳感器中的至少一種。
[0021]本實用新型具有以下有益效果:
[0022]本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，將現(xiàn)有廣泛采用的采用榔頭敲擊的沖孔針與鉆頭設(shè)置于同一系統(tǒng)中，同時，沖孔針與鉆頭相對于工作臺在X、Y、Z三向上可相對運動的結(jié)構(gòu)形式，可通過控制以上各向相對運動的距離，達到分別控制沖孔針、鉆頭分別相對與工作臺停留位置的目的，這樣，以上停留位置決定了沖孔針與鉆頭對工件的加工點的位置，便于省去在孔加工過程中繁瑣的劃線、引導孔預制等操作，利于實現(xiàn)自動化孔加工。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型所述的用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實用新型所述的用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)一個具體實施例中，打孔機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中標記分別為:1、底座，2、Χ向?qū)к墸?、工作臺，4、工件固定裝置，5、沖孔針，51、凸臺，6、氣缸，61、缸體，62、通氣口，63、上腔，64、活塞部，65、下腔，66、均壓孔，67、活塞桿，68、彈簧，69、安裝塊，7、立板，8、Υ向?qū)к墸?、Ζ向電機，10，Ζ向?qū)к墸?1、安裝座，12，安裝板，13、鉆孔電機，14、Υ向螺紋桿，15、鉆頭，16、Υ向電機，17、Χ向電機，18、Χ向螺紋桿，19、變速器，20、控制模塊，21、Ζ向螺紋桿。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型提供了用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)，下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但是本實用新型不僅限于以下實施例:
[0027]實施例1:
[0028]如圖1和圖2所示，用于板孔定制加工的自動孔加工系統(tǒng)，包括底座1、鉆頭15、鉆孔電機13及工作臺3，所述工作臺3設(shè)置于底座1上，鉆頭15連接于鉆孔電機13的轉(zhuǎn)子上，鉆頭15位于工作臺3的上方，還包括位于工作臺3上方的打孔機構(gòu)，所述打孔機構(gòu)包括氣缸6及沖孔針5，所述氣缸6包括缸體61、設(shè)置于缸體61中的活塞部64、連接于活塞部64上的活塞桿67、固定于活塞桿67上的安裝塊69，所述沖孔針5螺紋連接于安裝塊69上，所述活塞部64將缸體61的內(nèi)腔分割為上腔63和下腔65，所述上腔63上設(shè)置有用于與壓縮氣源連接的通氣口62，所述下腔65內(nèi)還設(shè)置有軸線平行于活塞桿67軸線的彈簧68，所述彈簧68的形變隨活塞部64的運動而改變，且在上腔63中為常壓時，彈簧68形變產(chǎn)生的彈應(yīng)力可用于活塞部64的復位；
[0029]所述鉆頭15與工作臺3可在X、Y、Z三向上相對運動、沖孔針5與工作臺3可在X、Y、Z三向上相對運動。
[0030]本實施例中，以上Χ、Υ、Ζ三向分別為空間直角坐標系中的三根數(shù)軸，優(yōu)選以上鉆頭15和沖孔針5各自的尖端均正對于工作臺3的上表面，這樣，本加工系統(tǒng)便可完成軸向方向垂直于工作臺3上表面的孔加工:通過沖孔針5完成引導孔沖制、通過鉆頭15完成鉆孔加工。
[0031]以上結(jié)構(gòu)中，工作臺3用于置放待加工的工件，設(shè)置的氣缸6作