[发明专利]一种深孔加工设备及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别是涉及一种深孔加工设备及加工方法。

背景技术

所谓的深孔，就是指长度远大于直径的孔，例如一些油通道通孔，通孔长度为400-500mm，孔的尺寸为Φ8mm，长径比为50以上，加工难度极大，一般的加工方法几乎无法完成上述加工，常规的加工方法是采用专用机床、用枪钻分段加工的方式，其设备本身成本较高，加工成本也较高，评价加工一件产品所需的时间为5-10min，其加工效率也不理想。并且对于像水龙头这样的阀体这样的工件，其内孔长度较长、较深，而对于深孔的加工一般难度较大，利用机床竖向钻孔的时候，钻不通的地方是用人工去操作，效率低下，且切割精度不高。总结多种深孔加工的难点后发现，目前现有技术中深孔加工的难点主要有：1、在普通车床、钻床上进行深孔加工时，刀具的进给力度不易控制(当出现钻头排屑困难，加大刀具进给力度容易造成钻头折断)；2、由于操作难度大，需要工人有熟练的技术及操作经验，且细心；3、钻削区的冷却比较困难，冷却液不能进入钻削区，容易造成钻头过热损坏；4、切割精度不高，容易孔偏造成小丝杆旋进去后变为废品。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明主要目的是提供一种深孔加工设备，能够保证加工的深孔的精度及垂直度，提高了加工效率且能避免钻孔的时候铁屑堵塞导致钻头折断，延长钻头的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种深孔加工设备，包括机架、钻头进给装置、钻头、主轴箱、工件定位装置、驱动电机、气泵及控制系统，所述钻头设于所述钻头进给装置上，所述钻头进给装置包括丝杆、伺服电机及钻头夹具；所述工件定位装置设于所述主轴箱的一端，所述钻头与所述工件定位装置的轴心位于同一水平线；所述工件定位装置连接所述气泵，所述气泵控制所述工件定位装置的夹取；所述驱动电机控制所述主轴箱的运动；所述钻头进给装置、主轴箱及控制系统均设于所述机架上；所述钻头进给装置连接所述控制系统。本发明中所述的钻头与工件定位装置的轴心位于同一水平线上，其实质目的是钻头与待加工工件的中心位于同一水平线上，以保证在钻孔过程中孔的垂直度不变，及提高钻孔精度。

优选的，所述工件定位装置呈圆盘状，所述工件定位装置上设有用于固定工件的夹块。

优选的，所述工件定位装置上设有3个夹块，所述工件置于所述3个夹块的中心位置，所述3个夹块在所述气泵的控制下将所述工件夹紧。

优选的，所述控制系统控制钻头的进退。本发明中在控制系统里设制每次的钻孔深度，能够避免在钻孔过程中由于钻孔至太深致使铁屑不能排出造成卡死使钻头断裂的情况。具体方法为在控制系统里设置：1、设置钻孔深度达到50mm-70mm时自动退出排屑，2设制钻孔总深度达到90mm-130mm时再自动退出排屑，3设制钻孔总深度达到110mm-150mm时已将工件加工完成自动退出设备自动停止运转。

优选的，本发明所述的深孔加工设备还包括防护设备。

进一步的，所述防护设备为防护罩，所述防护罩设在整台深孔加工设备的外围，所述防护罩的一侧设有移动门，所述移动门上还设有一防护开关。本发明中所述的防护罩将整台设备保护起来，移动门能左右滑动，打开移动门，工人可以对设备上控制系统的控制面板进行操作。移动门上装有一只防护开关，如果移动门没有关好则设备就不能启动运转。

优选的，所述深孔加工设备还设有冷却系统，所述冷却系统包括冷却液箱、油泵电机、冷却液管道，所述冷却液箱设于所述机架下方，所述冷却液管道连接所述冷却液箱及所述工件定位装置，所述冷却液在所述油泵电机的输送下在所述冷却液管道里流动。本发明中冷却系统利用油泵电机将冷却液送至钻头钻孔的位置上对钻头进行冷却。

本发明中通过对工件定位装置及钻头位置的设置，使钻头与所述工件定位装置的轴心位于同一水平线，即使钻头能够横向对准要加工的工件进行钻孔，从而实现横向操作。实现横向操作的优点是：在加工深孔过程中，工件转，钻头保持固定不转，从而保证了钻孔过程中，深孔的垂直度。

本发明通过利用控制系统来控制钻头的进度，当钻头钻入一定深度后，控制系统就控制钻头退出，以防止铁屑塞死导致钻头断裂的情况。

本发明通过利用气泵控制工件定位装置上的夹块来实现对工件的夹取，相比较现有技术中利用人工将工件安装并固定在工件定位装置上，本发明所述的工件定位装置不仅可以通过控制系统上的控制按钮来控制对工件的夹取，而且由于是利用气压控制夹块对工件的夹紧，使工件受力均匀，并且均匀的夹紧力能防止工件在夹紧过程中的外表面损伤。