间歇微量进给微小孔钻床制造技术

间歇微量进给微小孔钻床，涉及一种钻削设备，尤其是涉及一种采用间歇微量进给的用于微小孔钻削的间歇微量进给微小孔钻床。提供一种将钻削时的时间、空间、钻削工艺参数细微化并重新匹配，使之协调合理的应用于实际钻削中，满足微小孔钻削需要的间歇微量进给微小孔钻床。设有底座、升降调节机构、钻床本体、交流伺服电机、精密微量进给机构、高速电主轴、钻夹头组件和控制机构。升降调节机构设于底座上，钻床本体设于升降调节机构顶部。精密微量进给机构设有进给机构底座、精密直线导轨副、精密滚珠丝杆副及其双螺母机构、联轴器、预紧力调节机构、高速轴承和滑动座，高速电主轴固定在滑动座上，控制机构设有程序控制器、触摸屏和变频调速器。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻削设备，尤其是涉及一种釆用间歇微量进给的用于微小孔钻削的 间歇微量进给微小孔钻床。技术背景在现代的制造业中，微小孔的加工越来越多，由于所要加工的微小孔的质量要求也越来 越高，而且对所要加工微小孔的材料也日益增多，因此高效率、高质量、高精度和低成本、 易操作、易维护的微小孔的加工技术已成为现代制造业急于解决的一个技术难题。孔是机械 零件的重要组成部分之一，而且随着现代制造业的快速发展，出现了大量的难加工的材料， 如工程陶瓷、不锈钢、复合材料、合金材料和永磁材料等，在这些材料上加工孔尤其是微 小孔，不是很容易。当今加工微小孔的主要方法有激光打孔、电火花加工、高速钻孔、超声 波打孔、超声波振动钻孔和复合超声波振动电火花加工等，以上加工方法各自存在一定的缺 陷，比如激光打孔、电火花加工的小孔表面产生加工硬化；超声波打孔只是在脆硬材料上 才有优势，而且这些方法不是稳定性适应性差、自动化程度低，就是设备价格很贵，相对制 造成本高，所加工的孔的精度也不高，不太适合批量钻孔的生产需要。于是急需一种具有先 进理念的钻削工艺及其设备，来满足现代制造业的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有的微小孔钻削设备中存在的上述缺陷，提供一种将钻削 时的时间、空间、钻削工艺参数细微化并重新匹配，使之协调合理的应用于实际钻削中，满 足微小孔钻削需要的间歇微量进给微小孔钻床。本技术设有底座、升降调节机构、钻床本体、交流伺服电机、精密微量进给机构、 高速电主轴、钻夹头组件和控制机构。升降调节机构设于底座上，钻床本体设于升降调节机构顶部。精密微量进给机构用于钻削的进给入钻和退钻运动，精密微量进给机构设有进给机构底 座、精密直线导轨副、精密滚珠丝杆副及其双螺母机构、联轴器、预紧力调节机构、上高速 轴承、下高速轴承和滑动座，进给机构底座固定于钻床本体上，精密直线导轨副固定于进给 机构底座上，精密滚珠丝杆副通过双螺母机构和预紧力调节机构与滑动座连接，精密滚珠丝杆副通过联轴器与交流伺服电机的电机轴连接，滑动座固定于精密直线导轨副上，上高速轴 承和下高速轴承分别设于精密滚珠丝杆副两端并分别和精密滚珠丝杆的上下轴承部装配配 合。交流伺服电机正反旋转带动精密滚珠丝杆副的滚珠丝杆正反旋转。高速电主轴固定在精密微量进给机构的滑动座上，高速电主轴带动钻头做高速精密旋转 运动。钻夹头组件用于钻头的夹紧固定，钻夹头组件设于高速电主轴下端。控制机构设有程序控制器(PLC)、触摸屏和变频调速器，程序控制器的输入端接触摸屏 的人机界面，变频调速器的输入端接程序控制器的输出端，变频调速器的输出端接高速电主 轴的输入端；程序控制器通过"间歇钻削"软件与交流伺服电机的伺服驱动器连接，交流伺 服电机的伺服驱动器和交流伺服电机连接，根据使用者通过人机界面输入的相关工艺参数自 动计算出交流伺服电机运动所需要的PA、 PB及脉冲类型和频率等参数并可保存相关数据，实 现自动钻削。控制机构的各元件之间以及与高速电主轴、交流伺服电机等之间通过电缆和相 关接口连接。通过交流伺服电机的旋转带动精密滚珠丝杆旋转，通过精密直线导轨副和精密滚珠丝杆 副将交流伺服电机的旋转运动转换成工艺需要的精密微量进给入钻和退钻运动，利用PA、 PB 脉冲信号(脉冲输入口A和脉冲输入口B)实现交流伺服电机的正反转。进给机构底座可通过螺纹连接固定于钻床本体上，精密直线导轨副可通过螺纹连接固定 于进给机构底座上，滑动座可通过螺纹连接固定于精密直线导轨副上。在精密微量进给机构上最好设有防尘盖。本技术在使用时，先将工件装夹定位，调整高速电主轴的起始高度，根据工艺需要 在人机界面上输入有关参数，钻削开始，高速电主轴的转速V在整个钻孔过程中基本上保持 恒速，控制部分的"间歇钻削"软件会自动根据公式计算出交流伺服电机的脉冲频率、正反 转需要的脉冲数等参数，完成钻削深度L后自动提升高速电主轴到起始位置高度，等待下一 个钻削的开始。与现有的微小孔钻削床相比，本技术具备如下的突出特点1. 切削的微量化因为根据实际钻削需要，可以合理地选择每次的微小钻削深度Ln， 可以将每次的微小钻削深度U精确到0. 25 30u m，做到微量切削。2. 微小孔钻削只需合理调节各个工艺参数，即可很容易地切削直径为①0.1 1.0mm 的微小孔。3. 切削力很小由于可以做到微量切削，因此根据钻削需要切削力可以非常的小。4. 切削热很小由于可以做到微量切削、切削力也很小，因此每次的微小钻削深度Ln切削产生的切削热也非常小。5. 间歇钻削由于每钻削一个微小钻削深度都是由进钻钻削和退钻这几个主要阶段组成， 根据实际需要合理调整选择每次进钻钻削和退钻的距离如此连续累积钻削N次含N次以上， 则完成一个深度为L的孔的钻削，因此钻削是间歇进行的。而且在每一个微小钻削深度的钻 削所用的时间中实际切削所用的时间小于未切削(空程如退钻)所占用的时间，这样配置 每一个微小钻削深度中进钻钻削和退钻等各个时间段的时间长短主要是为了保证在每一个微 小钻削深度的钻削中钻头有相对充足的时间冷却，所以在每一个微小钻削深度的钻削中钻头 行程分配都是"钻削少退钻多"的。6. 切削温度很低由于间歇切削微量切削并且切削液或其他冷却气体或空气(干切削时) 的进入及排出可以大大带走切削热，因此实际切削温度很低。7. 易于排屑由于可以做到微量切削和间歇切削，根据实际需要适当调整好相关钻孔参 数完全可以做到几何断屑，并且断屑十分微小极易排出，并且进给入钻时对切削液或其他冷 却气体或空气(干切削时)的急速压縮使其快速排出也有助于排屑。8. 环保切削、钻削速度相对快由于可以做到微量切削、间歇切削、切削热很小、易于 排屑、空气可以进入易于冷却降温等原因，根据实际情况可以不用切削液(干切削)或采用 微量切削液(半干切削)，既降低制造成本又做到环保切削。同时根据实际需要合理调整各项 钻削参数使每次微量切削都变得非常简单容易，因此可以快速连续反复进行微量间歇切削， 钻削的速度相对较快。9. 自动钻削调整好钻削及钻床各参数后，钻削过程是自动实现的。10. 全自动钻削该设备可根据实际需要配置自动送料、卸料、夹具等机构，实现大批 量的全自动钻削，大大提高生产效率，降低制造成本。11. 操作方便钻床调整好后，钻削时根据实际钻削工艺需要只要在操作面板上输入高 速精密主轴转速V(r/min)、钻削深度L (ram)、微小钻削深度Ln(mm)、退钻距离D(mm)、钻削 速度Vz(mm/s)等参数即可进行自动钻孔。附图说明图1为本技术实施例的结构组成示意图。具体实施方式参见图1，本技术设有底座1、升降调节机构2、钻床本体3、交流伺服电机4、精 密微量进给机构(101 109)、高速电主轴5、钻夹头组件6、控制机构7和防尘盖8。升降 调节机构2设于底座1上，钻床本体3设于升降调节机构2顶部。精密微量进给机构用于钻削的进给入钻和退钻运动，精密微量进给机构设有进给机构底座101、精密直线导轨副102、 精密滚珠丝杆副103及其双螺母机构104、联轴器105、预紧力调节机构106、上高速轴承107、 下高速轴承108和滑动座109，进给机构底座101通过螺纹连接固定于钻床本本文档来自技高网...

【技术保护点】
间歇微量进给微小孔钻床，其特征在于设有底座、升降调节机构、钻床本体、交流伺服电机、精密微量进给机构、高速电主轴、钻夹头组件和控制机构；升降调节机构设于底座上，钻床本体设于升降调节机构顶部；精密微量进给机构设有进给机构底座、精密直线导轨副、精密滚珠丝杆副及其双螺母机构、联轴器、预紧力调节机构、上高速轴承、下高速轴承和滑动座，进给机构底座固定于钻床本体上，精密直线导轨副固定于进给机构底座上，精密滚珠丝杆副通过双螺母机构和预紧力调节机构与滑动座连接，精密滚珠丝杆副通过联轴器与交流伺服电机的电机轴连接，滑动座固定于精密直线导轨副上，上高速轴承和下高速轴承分别设于精密滚珠丝杆副两端并分别和精密滚珠丝杆的上下轴承部装配配合；高速电主轴固定在精密微量进给机构的滑动座上；钻夹头组件设于高速电主轴下端；控制机构设有程序控制器、触摸屏和变频调速器，程序控制器的输入端接触摸屏的人机界面，变频调速器的输入端接程序控制器的输出端，变频调速器的输出端接高速电主轴的输入端；程序控制器与交流伺服电机的伺服驱动器连接，交流伺服电机的伺服驱动器和交流伺服电机连接，控制机构的各元件之间以及与高速电主轴、交流伺服电机之间通过电缆和相关接口连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安源，
申请(专利权)人：陈安源，
类型：实用新型
国别省市：92[中国|厦门]