[发明专利]一种循环水排屑的长轴深孔钻装置及方法

权利要求书

1.一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，包括车床、深孔钻头、进水单元及排水单元；所述进水单元由进水装置及进给装置一组成，所述排水单元由排水管及进给装置二组成；所述进水装置安装在进给装置一上，进水装置上设排水管通道供排水管通过；进水装置包括壳体、旋转进水筒、前端套筒及楔形密封套；壳体上设进水管，对应部位的壳体内侧为进水区；旋转进水筒设于壳体内并能够相对壳体及排水管转动；旋转进水筒对应进水区的部分设夹套结构，夹套结构内部设多个进水孔与进水区连通，夹套结构与壳体之间密封连接；旋转进水筒在靠近车床的主轴箱一端设前端套筒及楔形密封套，前端套筒内孔表面与深孔钻头外表面之间留有间隙作为进水通路；深孔钻头内部设轴向排水通道，夹套结构通过内部进水通道与轴向排水通道连通，轴向排水通道另外与排水管的一端相连；排水管的另一端穿过进水装置中的排水管通道后与进给装置二相连；进给装置一、进给装置二均能够沿车床纵向进给移动。

2.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述车床由床身、床腿一、床腿二、主轴箱及三爪卡盘；床身的两端分别由床腿一、床腿二支撑，床身的一端顶部设主轴箱，主轴箱的输出轴连接三爪卡盘，床身上沿纵向设床身导轨。

3.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述旋转进水筒由连接套及支撑套组成，支撑套的中部设夹套结构；靠近连接套的支撑套前端外表面与壳体之间通过轴承一转动连接，支撑套后端外表面与壳体之间通过轴承二转动连接；支撑套前端内表面与排水管之间通过轴承三转动连接，支撑套后端内表面与排水管之间通过轴承四转动连接；对应支撑套一端的壳体为封闭结构，壳体另一端通过挡盖封闭，挡盖与壳体之间通过螺钉固定；夹套结构与轴承一之间设密封挡圈一，夹套结构与轴承二之间设密封挡圈二；支撑套中设内部进水通道；连接套与前端套筒通过螺钉固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述轴承一、轴承二均为密封滑动轴承，所述轴承三、轴承四均为密封滚动轴承。

5.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述进水孔为矩形孔，在夹套结构的外壁上呈多排多列均匀设置。

6.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述深孔钻头由钻头本体、切削刀一、切削刀二、切削刀三、导向块一、导向块二组成；钻头本体分为切削端和连接端，切削端有2个切削部，其中一个切削部的主切削刃上设切削刀一，外侧设导向块一；另一个切削部的主切削刃上沿径向设置切削刀二和切削刀三，外侧设导向块二；2个切削部对应钻头本体中心的部分相连，2个切削部之间分别设轴向排水通道；所述连接端通过螺纹与排水管的对应端相连。

7.根据权利要求6所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述钻头本体的顶角为150°～170°。

8.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述进给装置一由进给架一、横向滑板、手轮一、固定座一及横向调节手轮组成，进给架一的底部设与床身导轨配合的滑槽，手轮一通过齿轮传动机构与床身对应侧的齿条啮合传动，并实现进给架一沿床身纵向的进给运动；进给架一上设横向滑板，横向滑板与进给架一之间通过丝杠机构滑动连接，并通过横向调节手轮实现横向滑板沿床身横向的移动；固定座一设于横向滑板上，用于固定进水装置。

9.根据权利要求1所述的一种循环水排屑的长轴深孔钻装置，其特征在于，所述进给装置二由进给架二、手轮二、固定座二及锁紧机构组成；进给架二的底部设与床身导轨配合的滑槽，手轮二通过齿轮传动机构与床身对应侧的齿条啮合传动，并实现进给架二沿床身纵向的进给运动；固定座二设于进给架二上，固定座二上设穿管孔，排水管自穿管孔中穿过，并通过锁紧机构锁紧固定。

10.基于权利要求1～9任意一种所述装置的循环水排屑的长轴深孔钻方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将待钻孔的工件装卡在车床的三爪卡盘中，将排水管穿过固定座二、进水装置后连接深孔钻头，通过横向调节手轮调整进水装置的位置，使深孔钻头、旋转进水筒与工件同轴；

2)车床启动，三爪卡盘带动工件转动，同时摇动手轮一、手轮二，带动进水装置、深孔钻头及排水管同时进给；

3)当深孔钻头与工件端面接触后，通过进水管向进水装置中供水；钻孔作业开始后，水流从进水管流入进水装置的进水区，流过夹套结构上的进水孔后，通过夹套结构中的内部进水通道输送到深孔钻头的前端，由于楔形密封套与所钻孔的孔壁密封配合，水只能经深孔钻头的轴向排水通道进入排水管，在此过程中，将钻削过程产生的金属屑带出，通过排水管排走；

4)当楔形密封套进入深孔钻头所钻的孔中并与孔壁紧密接触后，停止摇动手轮一；在后续钻孔作业中，通过工件带动楔形密封套进而通过前端套筒带动旋转进水筒旋转；

5)钻孔作业完成后，先反向摇动手轮二通过排水管带动深孔钻头自工件中退出，同时停止向进水装置内供水；然后反向摇动手轮一，使进水装置远离工件，车床停车，将钻孔后的工件自三爪卡盘上卸下。