間歇微量進給微小孔鉆床制造技術

間歇微量進給微小孔鉆床，涉及一種鉆削設備，尤其是涉及一種采用間歇微量進給的用于微小孔鉆削的間歇微量進給微小孔鉆床。提供一種將鉆削時的時間、空間、鉆削工藝參數細微化并重新匹配，使之協調合理的應用于實際鉆削中，滿足微小孔鉆削需要的間歇微量進給微小孔鉆床。設有底座、升降調節機構、鉆床本體、交流伺服電機、精密微量進給機構、高速電主軸、鉆夾頭組件和控制機構。升降調節機構設于底座上，鉆床本體設于升降調節機構頂部。精密微量進給機構設有進給機構底座、精密直線導軌副、精密滾珠絲桿副及其雙螺母機構、聯軸器、預緊力調節機構、高速軸承和滑動座，高速電主軸固定在滑動座上，控制機構設有程序控制器、觸摸屏和變頻調速器。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鉆削設備，尤其是涉及一種釆用間歇微量進給的用于微小孔鉆削的 間歇微量進給微小孔鉆床。技術背景在現代的制造業中，微小孔的加工越來越多，由于所要加工的微小孔的質量要求也越來 越高，而且對所要加工微小孔的材料也日益增多，因此高效率、高質量、高精度和低成本、 易操作、易維護的微小孔的加工技術已成為現代制造業急于解決的一個技術難題。孔是機械 零件的重要組成部分之一，而且隨著現代制造業的快速發展，出現了大量的難加工的材料， 如工程陶瓷、不銹鋼、復合材料、合金材料和永磁材料等，在這些材料上加工孔尤其是微 小孔，不是很容易。當今加工微小孔的主要方法有激光打孔、電火花加工、高速鉆孔、超聲 波打孔、超聲波振動鉆孔和復合超聲波振動電火花加工等，以上加工方法各自存在一定的缺 陷，比如激光打孔、電火花加工的小孔表面產生加工硬化；超聲波打孔只是在脆硬材料上 才有優勢，而且這些方法不是穩定性適應性差、自動化程度低，就是設備價格很貴，相對制 造成本高，所加工的孔的精度也不高，不太適合批量鉆孔的生產需要。于是急需一種具有先 進理念的鉆削工藝及其設備，來滿足現代制造業的需要。
技術實現思路
本技術的目的在于針對現有的微小孔鉆削設備中存在的上述缺陷，提供一種將鉆削 時的時間、空間、鉆削工藝參數細微化并重新匹配，使之協調合理的應用于實際鉆削中，滿 足微小孔鉆削需要的間歇微量進給微小孔鉆床。本技術設有底座、升降調節機構、鉆床本體、交流伺服電機、精密微量進給機構、 高速電主軸、鉆夾頭組件和控制機構。升降調節機構設于底座上，鉆床本體設于升降調節機構頂部。精密微量進給機構用于鉆削的進給入鉆和退鉆運動，精密微量進給機構設有進給機構底 座、精密直線導軌副、精密滾珠絲桿副及其雙螺母機構、聯軸器、預緊力調節機構、上高速 軸承、下高速軸承和滑動座，進給機構底座固定于鉆床本體上，精密直線導軌副固定于進給 機構底座上，精密滾珠絲桿副通過雙螺母機構和預緊力調節機構與滑動座連接，精密滾珠絲桿副通過聯軸器與交流伺服電機的電機軸連接，滑動座固定于精密直線導軌副上，上高速軸 承和下高速軸承分別設于精密滾珠絲桿副兩端并分別和精密滾珠絲桿的上下軸承部裝配配 合。交流伺服電機正反旋轉帶動精密滾珠絲桿副的滾珠絲桿正反旋轉。高速電主軸固定在精密微量進給機構的滑動座上，高速電主軸帶動鉆頭做高速精密旋轉 運動。鉆夾頭組件用于鉆頭的夾緊固定，鉆夾頭組件設于高速電主軸下端。控制機構設有程序控制器(PLC)、觸摸屏和變頻調速器，程序控制器的輸入端接觸摸屏 的人機界面，變頻調速器的輸入端接程序控制器的輸出端，變頻調速器的輸出端接高速電主 軸的輸入端；程序控制器通過"間歇鉆削"軟件與交流伺服電機的伺服驅動器連接，交流伺 服電機的伺服驅動器和交流伺服電機連接，根據使用者通過人機界面輸入的相關工藝參數自 動計算出交流伺服電機運動所需要的PA、 PB及脈沖類型和頻率等參數并可保存相關數據，實 現自動鉆削。控制機構的各元件之間以及與高速電主軸、交流伺服電機等之間通過電纜和相 關接口連接。通過交流伺服電機的旋轉帶動精密滾珠絲桿旋轉，通過精密直線導軌副和精密滾珠絲桿 副將交流伺服電機的旋轉運動轉換成工藝需要的精密微量進給入鉆和退鉆運動，利用PA、 PB 脈沖信號(脈沖輸入口A和脈沖輸入口B)實現交流伺服電機的正反轉。進給機構底座可通過螺紋連接固定于鉆床本體上，精密直線導軌副可通過螺紋連接固定 于進給機構底座上，滑動座可通過螺紋連接固定于精密直線導軌副上。在精密微量進給機構上最好設有防塵蓋。本技術在使用時，先將工件裝夾定位，調整高速電主軸的起始高度，根據工藝需要 在人機界面上輸入有關參數，鉆削開始，高速電主軸的轉速V在整個鉆孔過程中基本上保持 恒速，控制部分的"間歇鉆削"軟件會自動根據公式計算出交流伺服電機的脈沖頻率、正反 轉需要的脈沖數等參數，完成鉆削深度L后自動提升高速電主軸到起始位置高度，等待下一 個鉆削的開始。與現有的微小孔鉆削床相比，本技術具備如下的突出特點1. 切削的微量化因為根據實際鉆削需要，可以合理地選擇每次的微小鉆削深度Ln， 可以將每次的微小鉆削深度U精確到0. 25 30u m，做到微量切削。2. 微小孔鉆削只需合理調節各個工藝參數，即可很容易地切削直徑為①0.1 1.0mm 的微小孔。3. 切削力很小由于可以做到微量切削，因此根據鉆削需要切削力可以非常的小。4. 切削熱很小由于可以做到微量切削、切削力也很小，因此每次的微小鉆削深度Ln切削產生的切削熱也非常小。5. 間歇鉆削由于每鉆削一個微小鉆削深度都是由進鉆鉆削和退鉆這幾個主要階段組成， 根據實際需要合理調整選擇每次進鉆鉆削和退鉆的距離如此連續累積鉆削N次含N次以上， 則完成一個深度為L的孔的鉆削，因此鉆削是間歇進行的。而且在每一個微小鉆削深度的鉆 削所用的時間中實際切削所用的時間小于未切削(空程如退鉆)所占用的時間，這樣配置 每一個微小鉆削深度中進鉆鉆削和退鉆等各個時間段的時間長短主要是為了保證在每一個微 小鉆削深度的鉆削中鉆頭有相對充足的時間冷卻，所以在每一個微小鉆削深度的鉆削中鉆頭 行程分配都是"鉆削少退鉆多"的。6. 切削溫度很低由于間歇切削微量切削并且切削液或其他冷卻氣體或空氣(干切削時) 的進入及排出可以大大帶走切削熱，因此實際切削溫度很低。7. 易于排屑由于可以做到微量切削和間歇切削，根據實際需要適當調整好相關鉆孔參 數完全可以做到幾何斷屑，并且斷屑十分微小極易排出，并且進給入鉆時對切削液或其他冷 卻氣體或空氣(干切削時)的急速壓縮使其快速排出也有助于排屑。8. 環保切削、鉆削速度相對快由于可以做到微量切削、間歇切削、切削熱很小、易于 排屑、空氣可以進入易于冷卻降溫等原因，根據實際情況可以不用切削液(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環保切削。同時根據實際需要合理調整各項 鉆削參數使每次微量切削都變得非常簡單容易，因此可以快速連續反復進行微量間歇切削， 鉆削的速度相對較快。9. 自動鉆削調整好鉆削及鉆床各參數后，鉆削過程是自動實現的。10. 全自動鉆削該設備可根據實際需要配置自動送料、卸料、夾具等機構，實現大批 量的全自動鉆削，大大提高生產效率，降低制造成本。11. 操作方便鉆床調整好后，鉆削時根據實際鉆削工藝需要只要在操作面板上輸入高 速精密主軸轉速V(r/min)、鉆削深度L (ram)、微小鉆削深度Ln(mm)、退鉆距離D(mm)、鉆削 速度Vz(mm/s)等參數即可進行自動鉆孔。附圖說明圖1為本技術實施例的結構組成示意圖。具體實施方式參見圖1，本技術設有底座1、升降調節機構2、鉆床本體3、交流伺服電機4、精 密微量進給機構(101 109)、高速電主軸5、鉆夾頭組件6、控制機構7和防塵蓋8。升降 調節機構2設于底座1上，鉆床本體3設于升降調節機構2頂部。精密微量進給機構用于鉆削的進給入鉆和退鉆運動，精密微量進給機構設有進給機構底座101、精密直線導軌副102、 精密滾珠絲桿副103及其雙螺母機構104、聯軸器105、預緊力調節機構106、上高速軸承107、 下高速軸承108和滑動座109，進給機構底座101通過螺紋連接固定于鉆床本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
間歇微量進給微小孔鉆床，其特征在于設有底座、升降調節機構、鉆床本體、交流伺服電機、精密微量進給機構、高速電主軸、鉆夾頭組件和控制機構；升降調節機構設于底座上，鉆床本體設于升降調節機構頂部；精密微量進給機構設有進給機構底座、精密直線導軌副、精密滾珠絲桿副及其雙螺母機構、聯軸器、預緊力調節機構、上高速軸承、下高速軸承和滑動座，進給機構底座固定于鉆床本體上，精密直線導軌副固定于進給機構底座上，精密滾珠絲桿副通過雙螺母機構和預緊力調節機構與滑動座連接，精密滾珠絲桿副通過聯軸器與交流伺服電機的電機軸連接，滑動座固定于精密直線導軌副上，上高速軸承和下高速軸承分別設于精密滾珠絲桿副兩端并分別和精密滾珠絲桿的上下軸承部裝配配合；高速電主軸固定在精密微量進給機構的滑動座上；鉆夾頭組件設于高速電主軸下端；控制機構設有程序控制器、觸摸屏和變頻調速器，程序控制器的輸入端接觸摸屏的人機界面，變頻調速器的輸入端接程序控制器的輸出端，變頻調速器的輸出端接高速電主軸的輸入端；程序控制器與交流伺服電機的伺服驅動器連接，交流伺服電機的伺服驅動器和交流伺服電機連接，控制機構的各元件之間以及與高速電主軸、交流伺服電機之間通過電纜和相關接口連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳安源，
申請(專利權)人：陳安源，
類型：實用新型
國別省市：92[中國|廈門]