申请/专利权人：深圳市高晟智能装备有限公司

申请日：2019-01-18

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109623385B

主分类号：B23P23/02

分类号：B23P23/02;B23B41/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.05.10#实质审查的生效;2019.04.16#公开

摘要：本发明提供一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法及装置，该方法包括步骤S1、采用大夹角的主切削刃钻头在圆柱体工件的圆柱面上形成导向孔的步骤；该步骤中，钻头的进给速度为0.3～0.5mms，在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔；步骤S2、采用同一大夹角的主切削刃钻头继续钻孔，直到钻通圆柱体工件；该步骤中，钻头的进给速度为2～4mms。该装置实现该方法。本发明中，钻导向孔和钻穿孔是一道工序完成。

主权项：1.一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、采用大夹角的主切削刃钻头在圆柱体工件的圆柱面上形成导向孔的步骤；该步骤中，所述的大夹角的主切削刃钻头的主切削刃夹角为140°，钻头的进给速度为0.3～0.5mms，在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔；大夹角的主切削刃钻头的转速为7000～8500rmin；步骤S2、采用同一大夹角的主切削刃钻头继续钻孔，在钻孔过程中，还调整钻头后退，后退的距离0.05mm～0.15mm，该步骤中，所述的大夹角的主切削刃钻头的主切削刃夹角为140°，钻头的进给速度为2～4mms，大夹角的主切削刃钻头的转速继续保持在7000～8500rmin之间；步骤S3、在离钻穿还有0.15mm～0.25mm时，减缓钻头的进给速度，直到钻通圆柱体工件。

全文数据：一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法及装置技术领域本发明涉及对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法及装置。背景技术不锈钢圆柱体的工件，如一种应用在液压缓冲铰链中的不锈钢活塞杆进行精密加工，需要在圆柱体形状的活塞杆的圆柱面上钻孔，目前，市场上常规的钻孔方法是利用中心钻在圆柱体的圆柱面上打点定位，即先钻导向孔，然后，利用钻头对准导向孔的位置定速加工，直到孔贯穿，这样的钻孔方法需要两个工序完成。钻孔效率低，不能满足要求。发明内容本发明针对目前市场上对不锈钢圆柱体的圆柱面钻孔的钻孔机需要两个工序才能完成钻孔所带来的不足，提供一种圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法及装置，只需要一道工序就可以完成钻孔。本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，包括以下步骤：步骤S1、采用大夹角的主切削刃钻头在圆柱体工件的圆柱面上形成导向孔的步骤；该步骤中，钻头的进给速度为0.3～0.5mms，在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔；大夹角的主切削刃钻头的转速为7000～8500rmin。步骤S2、采用同一大夹角的主切削刃钻头继续钻孔，直到钻通圆柱体工件；该步骤中，钻头的进给速度为2～4mms。大夹角的主切削刃钻头的转速继续保持在7000～8500rmin之间。本发明中，钻导向孔和钻穿孔是一道工序完成。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法中：所述的大夹角的主切削刃钻头的主切削刃夹角为140°。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法中：所述的步骤S2中，在钻孔过程中，还包括调整钻头后退的步骤。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法中：后退的距离0.05mm～0.15mm。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法中：在离钻穿还有0.15mm～0.25mm时，减缓钻头的进给速度。本发明还提供一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，包括进料机构、移料机构、钻孔机构和落料机构；所述的进料机构将圆柱体工件移动至移料机构上，移料机构将圆柱体工件固定并搬移到钻孔机构进行钻孔，钻孔结束后通过落料机构落料；所述的钻孔机构包括带动大夹角的主切削刃钻头高速旋转的高速电机；按下列方式控制钻头的进给速度的伺服电机：所述的高速电机设置在7000～8500rmin之间。在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔时，钻头的进给速度为0.3～0.5mms；继续钻孔直到钻通圆柱体工件过程中，钻头的进给速度为2～4mms。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中：所述的大夹角的主切削刃钻头的主切削刃夹角为140°。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中：在所述的钻孔机构的安装座上沿钻头进给方向设置有滑轨，在滑轨上有滑块滑动，在滑块上安装滑块安装板，所述的高速电机利用主轴固定块固定安装在滑块安装板上；与所述的伺服电机输出轴连动的滚珠丝杆啮合的螺帽与滑块连动。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中：所述的移料机构包括一个八工位的分割器、一个随分割器旋转的旋转盘、带动分割器旋转的电机、均布安装在旋转盘上的八组夹子组件、安装在分割器上而不随分割器旋转的固定盘、设置在上料工位处固定盘上的控制夹子组件打开夹住工件的上料气缸、设置在下料工位处固定盘上的控制夹子组件打开放下工件的下料气缸。进一步的，上述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中：在钻孔机构钻孔完成后还包括除去钻孔两边的毛刺的倒角机构；所述的倒角机构包括两组分别从钻孔两边倒角的对称单边倒角机构；所述的单边倒角机构的安装座上设置有倒角导轨，在倒角导轨上滑动的倒角滑块，由倒角滑块支撑的倒角滑块安装板，安装在倒角滑块安装板上的直流电机和主轴箱，所述的直流电机通过主轴箱内的螺旋齿轮带动倒角用的定型钻，推动倒角滑块在倒角导轨502上滑动的是倒角气缸。以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。附图说明附图1为本发明实施例1对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置结构示意图。附图2为本发明实施例1对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中钻孔机构结构示意图。附图3为本发明实施例1对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中移料机构结构示意图。附图4为本发明实施例1对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置中倒角机构结构示意图。具体实施方式实施例1，本实施例是一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，本实施例中，钻孔过程就一道工序，包括以下步骤：步骤S1、采用140°大夹角的主切削刃钻头在圆柱体工件的圆柱面上形成导向孔的步骤；该步骤中，钻头的进给速度为0.3～0.5mms，在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔；实践中，也可采用其它钻头，如主切削刃夹角为135°～150°的大夹角的主切削刃钻头。本实施例中优选的主切削刃夹角为140°。步骤S2、采用同一大夹角的主切削刃钻头继续钻孔，直到钻通圆柱体工件；该步骤中，钻头的进给速度为2～4mms。带动大夹角的主切削刃钻头旋转的高速电机转速为7000～8500rmin的范围合适，本实施例中，采用7500rmin。步骤S3、在钻孔过程中，还包括调整钻头后退的步骤；后退的距离0.05mm～0.15mm。步骤S4：在离钻穿还有0.15mm～0.25mm时，减缓钻头的进给速度。本实施例中，在同一工序上完成对圆柱体钻孔，利用伺服电机进给较小的速度使钻头在圆柱体上先形成定位导向孔，由伺服电机驱动高速电机缓慢进给，接触圆柱体后继续钻孔深度约0.2mm形成定位导向孔，伺服电机的进给速度为0.3-0.5mms，并且使用的钻头角度不同于普通的钻头，常用的普通钻头主切削刃夹角顶角为118°，当使用于圆柱体表面钻孔时，自动钻孔机所选的钻头主切削刃夹角顶角为140°大夹角；完成定位孔，伺服电机的进给速度变为2-4mms进行钻孔加工；在钻孔过程中，对一些较深的孔，冷却液冷却不到位的情况下，可调整钻头在该处后退0.1mm，待冷却良好后再次进给进行钻孔；在圆柱体快钻穿离钻穿还有0.2mm时，伺服电机通过减速从而控制进给速度，缓慢的钻穿工件，此方法针对一些韧性较强的材料如SUS304时，控制将要钻穿时的速度可在钻孔完成后不会产生毛刺，而且在钻头钻孔过程中产生的残屑容易脱离钻头，再加工时不易损伤钻头。本实施例实现上述方法的装置是一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，包括进料机构1、移料机构2、钻孔机构3和落料机构4；如图1所示，进料机构1将圆柱体工件移动至移料机构2上，移料机构2将圆柱体工件固定并搬移到钻孔机构3进行钻孔，本实施例中，大夹角的主切削刃钻头301的主切削刃夹角为140°。钻孔结束后通过落料机构落料；钻孔机构3包括带动大夹角的主切削刃钻头301的高速旋转的高速电机302；按下列方式控制钻头301的进给速度的伺服电机303：在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔时，钻头的进给速度为0.3～0.5mms；继续钻孔直到钻通圆柱体工件过程中，钻头的进给速度为2～4mms。本实施例中，由设备结构示意图可以看出：它是具有八个工位的钻孔机，该自动钻孔机由移料机构2、进料机构1、两组钻孔机构3、2组倒角机构5、检测机构6、落料机构4组成，其中移料机构2的作用是将转盘上安装的8组夹子组件203同心等距移动，带动产品上料，加工，检测及下料；进料机构1是将由振动盘供料上料的不锈钢活塞杆夹取移动至移料机构2上的夹子组件203中，每次上料2PCS，夹子组件203每组可夹取2PCS产品；钻孔机构3对不锈钢活塞杆进行钻孔贯穿，其中打点定位导向孔及钻穿不锈钢活塞杆在一个工序中即可完成；两组倒角机构5同时在两边对2PCS钻孔完成的活塞杆进行倒角；检测机构6对钻孔及倒角完成的活塞杆进行检测，利用检测通规进行检测，并对活塞杆已加工完成的孔内进行残屑清理；落料机构4的作用是将活塞杆从夹子组件203中推出掉落至落料斗下料，防止余料随旋转盘旋转至下工位上料处发生干涉。这些设置在一个机架组件9上，不锈钢活塞杆是由供料振动盘7供料的，另外，本实施例中还具有人机界面设备8。钻孔机构3的安装座304上沿钻头301进给方向设置有滑轨305，如图2所示，在滑轨305上有滑块306滑动，在滑块306上安装滑块安装板307，高速电机302利用主轴固定块308固定安装在滑块安装板307上；与伺服电机303输出轴连动的滚珠丝杆309啮合的螺帽310与滑块306连动。本实施例中，钻孔机构的伺服电机303利用滚珠丝杆309、螺帽310控制着高速电机302进给的速度进行钻孔加工，螺帽310安装在滑块安装板307上，滑块安装板307两边是两组导轨305，在轨道305上滑动的是滑块306，伺服电机303连接滚珠丝杆309旋转以控制滑块安装板307的前进与后退，主轴固定块308固定高速电机302安装在滑块安装板307上，由伺服电机303控制速度进行钻孔加工，为防止脏污掉进导轨滑块中，在滑块安装板307两边都设计了风琴罩311，保证结构内部的清洁。本实施例中，移料机构2如图3所示，包括一个八工位的分割器201、、随分割器旋转的旋转盘211、带动分割器201旋转的电机202、均布安装在旋转盘211上的八组夹子组件203、安装在分割器201上而不随分割器201旋转的固定盘204、设置在上料工位处固定盘204上的控制夹子组件203打开夹住工件的上料气缸205、设置在下料工位处固定盘204上的控制夹子组件203打开放下工件的下料气缸206。本实施例中，移料机构以电机作为主动力带动分割器旋转，分割器为8工位的分割器201，在旋转盘上均布安装8组夹子组件，随分割器201同心等距移动，在上料处及下料处的上料气缸205和下料气缸206，当活塞杆上料及下料时夹子组件需打开，转盘上方设置了一块固定盘204安装在分割器上，不随分割器旋转，固定不动，当上料及下料时，上料气缸推出，夹子组件203打开，活塞杆上料与下料；落料斗207安装在接削盘边上，因加工过程产生废屑及钻头钻孔过程需要增加冷却液，在移料机构组件外方围了防渣罩208及防水盖板209，防水盖板209可手提拿开；其余废屑及冷却液掉落接屑盘210流入机架内部的特定位置。本实施例中，在钻孔机构3钻孔完成后还包括除去钻孔两边的毛刺的倒角机构5；倒角机构5包括两组分别从钻孔两边倒角的对称单边倒角机构；单边倒角机构的安装座501上设置有倒角导轨502，在倒角导轨502上滑动的倒角滑块503，由倒角滑块503支撑的倒角滑块安装板504，安装在倒角滑块安装板504上的直流电机506和主轴箱505，直流电机506通过主轴箱505内的螺旋齿轮507带动倒角用的定型钻508，推动倒角滑块503在倒角导轨502上滑动的是倒角气缸509。如图4所示，活塞杆钻孔完成后，需要去除钻孔两边的毛刺，倒角机构5的滑块安装板504安装在导轨502和滑块503上，靠倒角气缸509控制推出与收回，直流电机506与主轴箱505、主轴盖安装在滑块安装板503上，直流电机506利用螺旋齿轮507同时控制着两个定型钻508进行倒角，螺旋齿轮507旋转需要增加润滑油并防止脏污，所以这运动部分安装在主轴箱505里，另一组倒角机构安装在移料机构的固定盘上，两组倒角机构同时对夹子组件上的2PCS活塞杆的进行四个面倒角。在倒角导轨502侧面设置有检测倒角滑块503的换速感应片510和槽型光电传感器511。

权利要求：1.一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、采用大夹角的主切削刃钻头在圆柱体工件的圆柱面上形成导向孔的步骤；该步骤中，钻头的进给速度为0.3～0.5mms，在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔；大夹角的主切削刃钻头的转速为7000～8500rmin；步骤S2、采用同一大夹角的主切削刃钻头继续钻孔，直到钻通圆柱体工件；该步骤中，钻头的进给速度为2～4mms，大夹角的主切削刃钻头的转速继续保持在7000～8500rmin之间。2.根据权利要求1所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：所述的大夹角的主切削刃钻头的主切削刃夹角为140°。3.根据权利要求1所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：所述的步骤S2中，在钻孔过程中，还包括调整钻头后退的步骤。4.根据权利要求3所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：后退的距离0.05mm～0.15mm。5.根据权利要求1至4中任一所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的方法，其特征在于：在离钻穿还有0.15mm～0.25mm时，减缓钻头的进给速度。6.一种对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，包括进料机构1、移料机构2、钻孔机构3和落料机构4；所述的进料机构1将圆柱体工件移动至移料机构2上，移料机构2将圆柱体工件固定并搬移到钻孔机构3进行钻孔，钻孔结束后通过落料机构落料；其特征在于：所述的钻孔机构3包括带动大夹角的主切削刃钻头301的的高速电机302；所述的高速电机302的转速为7000～8500rmin，按下列方式控制钻头301的进给速度的伺服电机303：在圆柱体工件的圆柱面的钻孔深度0.15mm～0.25mm的导向孔时，钻头的进给速度为0.3～0.5mms；继续钻孔直到钻通圆柱体工件过程中，钻头的进给速度为2～4mms。7.根据权利要求6所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，其特征在于：所述的大夹角的主切削刃钻头301的主切削刃夹角为140°。8.根据权利要求6所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，其特征在于：在所述的钻孔机构3的安装座304上沿钻头301进给方向设置有滑轨305，在滑轨305上有滑块306滑动，在滑块306上安装滑块安装板307，所述的高速电机302利用主轴固定块308固定安装在滑块安装板307上；与所述的伺服电机303输出轴连动的滚珠丝杆309啮合的螺帽310与滑块306连动。9.根据权利要求6所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，其特征在于：所述的移料机构2包括一个八工位的分割器201、随分割器旋转的旋转盘211、带动分割器201旋转的电机202、均布安装在旋转盘211上的八组夹子组件203、安装在分割器201上而不随分割器201旋转的固定盘204、设置在上料工位处固定盘204上的控制夹子组件203打开夹住工件的上料气缸205、设置在下料工位处固定盘204上的控制夹子组件203打开放下工件的下料气缸206。10.根据权利要求6至9中任一所述的对圆柱体工件的圆柱面钻孔的装置，其特征在于：在钻孔机构3钻孔以后还包括除去钻孔两边的毛刺的倒角机构5；所述的倒角机构5包括两组分别从钻孔两边倒角的对称单边倒角机构；所述的单边倒角机构的安装座501上设置有倒角导轨502，在倒角导轨502上滑动的倒角滑块503，由倒角滑块503支撑的倒角滑块安装板504，安装在倒角滑块安装板504上的直流电机506和主轴箱505，所述的直流电机506通过主轴箱505内的螺旋齿轮507带动倒角用的定型钻508，推动倒角滑块503在倒角导轨502上滑动的是倒角气缸509。

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