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机械加工技术:一招解决圆表面打孔难题

简介

轴套类工件在其轴向端面的同一或多个圆周上密集分布大量的细长孔,因避免造 成细长孔偏斜甚至两孔相通,一般不能在普通钻床或镗床上加工。

目前,钻密集细长 孔方法多采用枪钻加工,枪钻的细长钻头在旋转轴向方向的进给运动,本次加工完毕后,将 钻头从工件的孔中反向退出,然后加工该工件圆周上的另外的孔,由于钻头的轴向位置是 不能变动的,因此,只能将工件进行转动重新定位,才能对下该工件圆周上的下一个孔进行 加工。

目前采用的方法是,当钻完一个孔后,需要钻该工件圆周上的下一个孔时,通过行 车将工件吊起,通过旋转一个角度来找正需要加工孔的位置,这种操作不仅难度大,而且很 费时费力。

工件圆周上多孔加工的工装


由支撑台 1、压紧装置、至 少四个对工件进行分度的转动分度装置以及安装在支撑台上的行走机构组成,下面分别对 每部分进行详细说明 :参照图 1 和图 2,压紧装置设置于支撑台 1 的台面上。压紧装置包括第一螺杆 2、 第二螺杆 3、压板 4、上夹紧螺母 5、下夹紧螺母 6 以及压紧螺母 7。第一螺杆 2 和第二螺杆3 的一端分别固定在支撑台 1 上,压板 4 上设有两个通孔,压板 4 套在第一螺杆 2 和第二螺 杆 3 上,上夹紧螺母 5 和下夹紧螺母 6 分别与第一螺杆 2 螺纹连接,压板 4 被夹持于上夹紧 螺母 5 和下夹紧螺母 6 之间。

压紧螺母 7 与第二螺杆螺纹连接,压紧螺母与压板 4 的 上端面紧靠。本部分的工作过程是 :通过调整上夹紧螺母 5、下夹紧螺母 6 以及压紧螺母 7, 对压板的位置进行调节,从而实现压板的端部对被加工工件压紧。压紧装置还可以为以下结构(这种结构 在图中未示出):其包括支架、气缸以及压板,气缸的缸体固定在支架上,气缸的活塞杆与压 板连接,压板的形状为弧形,以便于与工件的圆周面进行接触。这种压紧装置的工作过程 为 :通过控制气缸,使活塞杆带动压板上下运动,从而对工件压紧。图 1 和图 2,各个转动分度装置之间的连线形成一个矩形或平行四边形,压紧 装置位于转动分度装置的连线形成的矩形或平行四边形的一侧。转动分度装置包括支撑体 8、轴 9 以及轴承 10,支撑体 8 的一端固定在支撑台 1 的台面上,支撑体 8 的另一端设有凹 槽,轴 9 的两端固定在凹槽的侧壁面上,轴承连接在轴上。本部分的工作过程为 :由于被加 工工件通过转动分度装置进行支撑,被加工工件与转动分度装置中的轴承 10 接触,通过对 工件施加旋转作用力,工件可以平稳旋转,这样就无需通过将工件起吊,来找正需要加工孔 的位置,并且通过这种支撑结构,可以将工件进行任意转动,对加工孔的位置的找正既方便 又准确。转动分度装置,转动分度装置可以包括轴承以 及轴,在支撑台的台面上设有凹槽,轴的两端固定在凹槽的侧壁面上,轴承连接在轴上。转动分度装置还可以为一个钢球,该钢球的装配方式为 :在支撑台的台面上设有球 面凹槽,钢球过渡配合在球面凹槽中。由于钢球在球面凹槽内可以自由转动,因此,通过钢 球的作用也能使工件的旋转较为轻松。 参照图 1,行走机构包括切换驱动装置、滚动体装置、压块、复位装置,支撑台上端面设有空腔 11,一个上端盖 12 封盖在空腔腔口,切换驱动装置与上端盖 12 连接。切换驱动装置包括一个与上端盖螺纹连接的手柄 13 以及驱动压块移动的推动 装置,推动装置上端与该手柄接触。推动装置包括压板 14 以及连接于该压板下端面的 推杆 15,其中压板上端面与手柄 13 连接或接触,推杆 15 下端与压块 17 连接或接触。支撑 台 1 下端面设有凹腔 18,支撑台上还设有台阶孔 19,该台阶孔 19 的一端与所述空腔连通, 台阶孔的另一端与所述凹腔连通。压块 17 位于台阶孔中。

滚动体装置的下部装配在 所述凹腔中,滚动体装置的上部穿入台阶孔中与压块 17 连接。滚动体装置包括支撑 体 20 以及设置于该支撑体上端面的连接轴 21,支撑体 20 下端面上设有滚动体 22。滚 动体 22 为钢球,支撑体 20 由支撑块 23、第一挡块 24、第二挡块组成,支撑块 23 上设有第一 通孔以及第二通孔,支撑块的下表面上设有供滚动体露出的开口,该开口与第二通孔连通, 第一挡块 24 和第二挡块上均设有呈弧形的半圆槽,支撑块上的第一通孔以及第二通孔,与 第一挡块和第二挡块上的弧形的半圆槽组一个呈跑道型的通道,滚动体 22 紧密地排 列在该通道内。这种支撑体与滚动体安装后,可使滚动体 22 在通道内作循环式的滚动,避 免滚动体长久与地面接触,有利于延长滚动体的使用寿命。复位装置 16 套在滚动体装 置的上部,复位装置 16 的一端与压块抵靠,复位装置的另一端与滚动体装置抵靠,复位装 置 16 为弹簧。

行走机构的工作过程是 :

当支撑台 1 需要运动时,通过旋动手柄 13,推动 压板 14、推杆 15、压块 17 以及滚动体装置依次向下运动,最终使滚动体装置的滚动体 22 与 地面保持接触,在推力的作用下,加上滚动体的滚动方式,即可将支撑台 1 推动。当支撑台 不需运动时,通过转动手柄13,在复位装置16的回复作用力下,压块17向上移动,通过推杆 15 推动压板 14 向上移动,压块 17 向上移动的同时,连接轴 21 以及滚动体装置也随着压块 17 向上移动,这样,滚动体退回到凹腔 18 内,不与地面进行接触,通过支撑台 1 下表面与地 面的摩擦力使支撑台不会发生位移,如果摩擦力不够大,则还可以通过螺钉将支撑台固定 在地面上,确保支撑台不会位移。通过行走机构可以使支撑台通过滚动体装置的滚动方式使其运动,这样可 以根据需要来决定选择具体的动作方式。由于利用滚动体来实现运动,其主要优点是其摩 擦力小、运动灵便,不易产生爬行现象,定位精度较高,摩擦较小,寿命长润滑简单,因此,当 对工件需要高精度定位时,可以切换到滚动体装置的方式来运动,这样有利于进一步地增 加对工件的定位精度。

效果

辊套类零件可以在枪钻机床上钻沿圆周方向上的孔时,具 有方便地解决工件反复旋转定位,以及结构简单的优点。





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