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1、(10)申请公布号 CN 102896356 A(43)申请公布日 2013.01.30CN102896356A*CN102896356A*(21)申请号 201210337559.4(22)申请日 2012.09.12B23B 41/00(2006.01)(71)申请人上海华迅汽车配件有限公司地址 201821 上海市嘉定区菊城路288弄21号(72)发明人蒋学明 徐满红(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司 31002代理人胡美强 邱江霞(54) 发明名称用于加工薄壁筒件的内钻孔装置(57) 摘要本发明公开了一种用于加工薄壁筒件的内钻孔装置，包括一用于实现由内向外垂直钻孔的进刀装置，。
2、及一用于带动装夹的加工件直线滑移的滑座装置；所述加工件为一薄壁筒件，所述进刀装置包括：一气动角向钻，包括一钻头及一钻杆，所述钻头可伸缩进加工件的内筒中；一用于固定并对气动角向钻摆动调心的调心轴承座，所述调心轴承座内嵌设一调心轴承，所述钻杆与调心轴承的轴承孔相穿套；一用于控制所述钻杆以调心轴承座为杠杆支点摆动实现钻头钻孔的螺纹气动缸。采用本发明，既能精确地实现内钻孔的钻孔深度，又能避免加工中薄壁筒件的内筒变形，且加工过程一次完成，工序简单，成孔精度高。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 4 。
3、页 附图 2 页1/2页21.一种用于加工薄壁筒件的内钻孔装置，其特征在于，其包括：一用于实现由内向外垂直钻孔的进刀装置，及一用于带动装夹的加工件直线滑移的滑座装置；所述加工件为一薄壁筒件；其中，所述进刀装置包括：一气动角向钻，包括一钻头及一钻杆，所述钻头可伸缩进加工件的内筒中；一用于对气动角向钻摆动调心的调心轴承座，所述调心轴承座内嵌设一调心轴承，所述钻杆与调心轴承的轴承孔相穿套；一用于控制所述钻杆以调心轴承座为杠杆支点上下摆动实现钻头钻孔的螺纹气动缸。2.如权利要求1所述的内钻孔装置，其特征在于，所述螺纹气动缸包括一螺纹外筒，所述螺纹气动缸通过所述螺纹外筒与调心轴承座的底座螺接。3.如权利。
4、要求2所述的内钻孔装置，其特征在于，所述进刀装置还包括一用于拉动所述螺纹气动缸复位的拉簧，所述拉簧的一端与螺纹外筒的底部固接，另一端与所述调心轴承座的底座固接。4.如权利要求3所述的内钻孔装置，其特征在于，所述进刀装置还包括一控制钻孔深度的限位螺母。5.如权利要求4所述的内钻孔装置，其特征在于，所述螺纹气动缸还包括一用于控制钻孔速度的气动节流阀。6.如权利要求1所述的内钻孔装置，其特征在于，所述钻头的形状与加工件的待加工内孔的孔口形状相适应。7.如权利要求6所述的内钻孔装置，其特征在于，所述钻头的材料为钨钢材料。8.如权利要求1至7中任意一项所述的内钻孔装置，其特征在于，所述滑座装置包括：一滑。
5、动设置在一基台上的滑板；两固接在所述滑板的底部、且间隔平行滑动铺设在基台上的导轨；一设置在滑板上的、且用于沿与滑板的运动方向相平行装夹加工件的工件装夹装置。9.如权利要求10所述的内钻孔装置，其特征在于，所述工件装夹装置包括：用于分别夹设加工件的顶端和尾端的一第一支架、一第二支架，其中，所述第一支架设有一用于供气动角向钻的钻头伸入加工件的内筒中的穿孔，所述第二支架内活动嵌设有一顶杆，所述顶杆还与一推拉手柄固接。10.如权利要求9所述的内钻孔装置，其特征在于，所述工件装夹装置还包括：一压缩弹簧，所述顶杆包括：一与所述第二支架相穿设的内杆部，及一用于夹设加工件的外杆部，所述压缩弹簧套设在内杆部的位。
6、于第二支架内的杆轴上。11.如权利要求10所述的内钻孔装置，其特征在于，所述顶杆的外杆部上设有一用于与加工件的内筒相嵌套的限位圆台。12.如权利要求11所述的内钻孔装置，其特征在于，所述推拉手柄与内杆部的伸出第二支架外的杆端固接。13.如权利要求8所述的内钻孔装置，其特征在于，所述滑板的一侧间隔设有一用于保证加工件移动时的起点处于加工件的顶端的端面位的第一卡槽、一用于保证加工件从所述顶端移动到待钻的第一内孔处的第二卡槽，所述第一卡槽至第二卡槽间的距离等于加工件的顶端面至待钻的第一内孔的距离；所述滑座装置还包括一用于控制钻头的进刀位置的定位装置，所述定位装置包括一用于嵌入卡槽内的插杆及一用于拔插。
7、所述插杆的定位手柄，权 利 要 求 书CN 102896356 A2/2页3所述插杆与定位手柄呈L型垂直连接。14.如权利要求13所述的内钻孔装置，其特征在于，所述滑板还设有一第三卡槽，所述第一卡槽、第二卡槽与第三卡槽位于滑板的同一侧；所述第三卡槽至第二卡槽间的距离等于待钻的第一内孔至第二内孔之间的距离。15.如权利要求14所述的内钻孔装置，其特征在于，所述第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽均为一与所述插杆的锥头相啮合的V型槽。权 利 要 求 书CN 102896356 A1/4页4用于加工薄壁筒件的内钻孔装置技术领域0001 本发明涉及一种内钻孔装置，特别地涉及一种用于加工薄壁筒件的内钻孔装置。背。
8、景技术0002 汽车转向器的缸筒零件通油孔，其通常的加工方法是用钻床钻孔，然后用气动工具修去毛刺，再用球头磨具修磨内孔口形状或采用钢球模具在压机上压制成型。上述的加工方法虽然可行但需要分三次加工，且手工用气动工具修毛刺容易产生缸筒内壁拉毛，在压机上压制成型又可能引起缸筒变形。因此需要寻求一种方法解决上述的技术难题。发明内容0003 本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的内钻孔加工低效且容易造成薄壁加工件的内筒变形的缺陷，提供一种既不会引起加工件的内筒变形又能精确地实现钻孔要求的用于加工薄壁筒件的内钻孔装置。0004 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用于加工薄壁筒件的内钻孔。
9、装置，其特点在于，其包括：0005 一用于实现由内向外垂直钻孔的进刀装置，及一用于带动装夹的加工件直线滑移的滑座装置；所述加工件为一薄壁筒件；其中，所述进刀装置包括：0006 一气动角向钻，包括一钻头及一钻杆，所述钻头可伸缩进加工件的内筒中；0007 一用于对气动角向钻摆动调心的调心轴承座，所述调心轴承座内嵌设一调心轴承，所述钻杆与调心轴承的轴承孔相穿套；0008 一用于控制所述钻杆以调心轴承座为杠杆支点上下摆动实现钻头钻孔的螺纹气动缸。0009 较佳地，所述螺纹气动缸包括一螺纹外筒，所述螺纹气动缸通过所述螺纹外筒与调心轴承座的底座螺接。0010 较佳地，所述进刀装置还包括一用于拉动所述螺纹气。
10、动缸复位的拉簧，所述拉簧的一端与螺纹外筒的底部固接，另一端与所述调心轴承座的底座固接。0011 较佳地，所述进刀装置还包括一控制钻孔深度的限位螺母。0012 较佳地，所述螺纹气动缸还包括一用于控制钻孔速度的气动节流阀。0013 较佳地，所述钻头的形状与加工件的待加工内孔的孔口形状相适应。0014 较佳地，所述钻头的材料为钨钢材料。0015 较佳地，所述滑座装置包括：0016 一滑动设置在一基台上的滑板；0017 两固接在所述滑板的底部、且间隔平行滑动铺设在基台上的导轨；0018 一设置在滑板上的、且用于沿与滑板的运动方向相平行装夹加工件的工件装夹装置。0019 较佳地，所述工件装夹装置包括：用。
11、于分别夹设加工件的顶端和尾端的一第一支说 明 书CN 102896356 A2/4页5架、一第二支架，其中，所述第一支架设有一用于供气动角向钻的钻头伸入加工件的内筒中的穿孔，所述第二支架内活动嵌设有一顶杆，所述顶杆还与一推拉手柄固接。0020 较佳地，所述工件装夹装置还包括：一压缩弹簧，所述顶杆包括：一与所述第二支架相穿设的内杆部，及一用于夹设加工件的外杆部，所述压缩弹簧套设在内杆部的位于第二支架内的杆轴上。0021 较佳地，所述顶杆的外杆部上设有一用于与加工件的内筒相嵌套的限位圆台。0022 较佳地，所述推拉手柄与内杆部的伸出第二支架外的杆端固接。0023 较佳地，所述滑板的一侧间隔设有一用。
12、于保证加工件移动时的起点处于加工件的顶端的端面位的第一卡槽、一用于保证加工件从所述顶端移动到待钻的第一内孔处的第二卡槽，所述第一卡槽至第二卡槽间的距离等于加工件的顶端面至待钻的第一内孔的距离；所述滑座装置还包括一用于控制钻头的进刀位置的定位装置，所述定位装置包括一用于嵌入卡槽内的插杆及一用于拔插所述插杆的定位手柄，所述插杆与定位手柄呈L型垂直连接。0024 较佳地，所述滑板上设有所述第一卡槽、第二卡槽的一侧还设有一第三卡槽，所述第三卡槽至第二卡槽间的距离等于待钻的第一内孔至第二内孔之间的距离。0025 较佳地，所述第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽均为一与所述插杆的锥头相啮合的V型槽。0026 在符。
13、合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。0027 本发明的积极进步效果在于：采用本发明，既能精确地实现内钻孔的钻孔深度，又能避免加工中薄壁件的内筒变形，且加工过程一次完成，工序简单，成孔精度高。附图说明0028 图1为本发明的内钻孔装置在加工薄壁筒件时的装配结构图。0029 图2为本发明的气动角向钻的进刀装置部分的局部剖视图。0030 图3为本发明的用于装夹待加工件的滑座装置部分的局部剖视图。0031 图4为图3的左视图。具体实施方式0032 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。0033 实施例0034 如图1至。
14、图4所示，本发明提供的一种用于加工薄壁筒件的内钻孔装置，主要由气动角向钻的进刀装置1与装夹加工件3（以下简称工件）的滑座装置2二部分组成。气动角向钻11的安装是将气动角向钻11以调心轴承座12内的调心轴承13为杠杆支点，安装在调心轴承座12上，气动角向钻11的后部通过螺纹气动缸14上下运动实现钻头钻孔。本实施例中的螺纹气动缸、气动角向钻均可分别采用现有技术中公知的螺纹气动缸及气动角向钻来实现，因此，该部分在此不作赘述。0035 气动角向钻11固定在调心轴承座12上，包括一特制成型钻头及一钻杆，特制成型说 明 书CN 102896356 A3/4页6钻头装夹在气动角向钻11的钻杆上。调心轴承座1。
15、2内嵌设一用于对气动角向钻11调心的调心轴承13。钻杆与调心轴承13的轴承孔相穿套；钻头可伸缩进工件的内筒中。在气动角向钻11的后部通过螺纹气动缸14上下运动，实现钻头从内向外钻孔。0036 钻头的进刀运动是通过调心轴承13作的一个杠杆摆运动，钻头的摆动角度随调心轴承的调心角度上下小幅度摆动，这样可以使钻头又能钻出一定角度的内孔，又不至于偏离垂直钻孔的方向。0037 其中的螺纹气动缸14包括一螺纹外筒，通过该螺纹外筒，螺纹气动缸14与调心轴承座12的底座121螺接。0038 进刀装置还包括一拉簧15，拉簧15的一端与螺纹外筒的底部固接，另一端与调心轴承座12的底座121固接，用于拉动螺纹气动缸。
16、复位。0039 钻孔的深度通过螺纹气动缸14的螺纹外筒，及固定在螺纹气动缸14的活塞杆上的限位螺母16调整，钻孔的速度由气动节流阀控制。其中，特制成型钻头的形状是根据工件内表面孔口要求制作，可选用钨钢材料，提高钻头寿命。0040 本发明的滑座装置包括：一滑动设置的滑板21，滑板21通过间隔平行固设在基台28上的导轨22能在基台28上水平滑移；一设置在滑板21上的、且用于与调心轴承13同心装夹工件的工件装夹装置。工件装夹装置包括：用于分别夹设工件的顶端31和尾端32的一第一支架23、一第二支架24，其中，第一支架23设有一用于供气动角向钻11的钻头伸入工件的内筒中的穿孔，第二支架24内可伸缩地嵌。
17、设有一顶杆25，顶杆25的伸出第二支架24的杆端与一推拉手柄27固接。顶杆25包括：一与第二支架24相穿设的内杆部，及一用于夹设工件的外杆部，压缩弹簧26套设在内杆部的位于第二支架24内的杆轴上。顶杆25的外杆部上设有一用于与内筒工件的尾端32相嵌套的限位圆台251。0041 滑座装置装夹工件时，应使工件的内筒中心线与滑座的运动方向平行。此外，还应能确保伸入筒内的钻头刚好与工件的筒内表面相接触。工件装夹在滑座装置上，通过压缩弹簧26夹紧，这样的夹装既简单又方便。0042 滑板21的一侧间隔设有一用于保证移动时的起点处于加工件的顶端31的端面位的第一卡槽41、一用于保证加工件从顶端31的端面移动。
18、到待钻的第一内孔51处的第二卡槽42，第一卡槽41至第二卡槽42间的距离等于加工件的顶端面至第一内孔51的距离。如果是还要钻第二个内孔，则滑板上设有与第一卡槽41、第二卡槽42同侧一第三卡槽43。第三卡槽43至第二卡槽42间的距离等于待钻的第一内孔51至第二内孔52之间的距离。0043 滑座装置还包括一用于控制钻头的进刀位置的定位装置，包括一用于嵌入卡槽内的插杆61及一用于插拔插杆61的定位手柄62，插杆61与定位手柄62呈L型垂直连接。第一卡槽41、第二卡槽42、第三卡槽43均为一与插杆61的锥头相啮合的V型槽。0044 手工推动滑座通过直线导轨运动，工件的尺寸即待加工内孔到加工件的顶端面的。
19、距离，及二个待钻的内孔之间的距离可通过三个卡槽及定位装置来保证。0045 本发明适用于所有薄壁机械零件的内钻孔，尤其适用于二个内孔之间具有角度或加工不通孔的情况。0046 下面以一种汽车转向器的机械零件为例，来说明本发明装置的钻孔过程。0047 如图1至图4所示，气动角向钻11固定在调心轴承座12上，螺纹气动缸14进气顶出。气动角向钻11以调心轴承13为支点使钻头向下运动实现钻孔。钻孔完成后，螺纹说 明 书CN 102896356 A4/4页7气动缸14退出，两头分别连接着螺纹气动缸14与调心轴承座底座的拉簧15将气动角向钻的钻杆部分复位。而为了更好地控制钻孔的深度，在钻孔操作之前，可以根据需。
20、要的钻孔深度，调整限位螺母16将螺纹气动缸的最大压缩行程限定好。比如，设置在1mm至3mm之间，这样就实现了根据钻孔的深度对气动缸的压缩行程的调整。0048 如图1-4所示，向外（若正对纸面看时为向右侧）拉动推拉手柄27，压缩弹簧26得到挤压，则将工件的顶端31夹紧在第一支架23上的凹槽内。松开推拉手柄27，压缩弹簧26顶出顶杆25，抵在工件的尾端32的筒体内，通过弹力压紧工件。0049 松开定位手柄62，带动与定位手柄62相连的卡在第一卡槽41内的插杆61拔出，这时可以用手推动滑板21向左侧（本处的左为正对图纸时的左侧方向，同理，右侧也为正对图纸时的右侧方向，下文不再重复解释）滑移。待需要加。
21、工件滑移，使钻头对准待加工的第一内孔51的位置时，再插入定位手柄62，使插杆61与第二卡槽42嵌设，将滑板21定位，则开始钻第一内孔51。0050 待第一内孔51加工好后，退出钻头。同时，松开定位手柄62，再推动滑板21继续向左滑移，待钻头对准加工件的需钻的第二内孔52的位置时，再插入定位手柄62，使插杆61与第三卡槽43嵌设，从而再次将加工件定位，开始钻第二内孔52。钻好第二内孔52后，退出钻头，松开定位手柄62，用手拉动滑板21向右方滑移复位，则薄壁筒件的二个内孔的加工全部完成。0051 本发明，尤其适用于在薄壁筒件内加工深度为1mm到3mm之间的内孔，且能精确钻孔。本发明在实现气动角向钻。
22、垂直钻孔的同时，还能以调心轴承为杠杆实现调心摆动。0052 此外，本发明还能实现多个彼此具有一定夹角的内孔或不通孔的精准加工。比如，可通过在第一支架处增加一套现有技术中公知的角度定位装置或分度装置，同时在第二支架增设一套用于转动加工件的轴承来实现加工件的角度装夹，进而实现不在同一中心线上、具一定夹角的多个内孔的加工。而且还省却了加工的多道工序，提高了内孔的加工效率。上述的装夹角度定位装置或分度装置部分可采用现有技术的技术方案来实现，因此具体如何装夹角度定位装置部分在此不作赘述。0053 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。说 明 书CN 102896356 A1/2页8图1图2说 明 书 附 图CN 102896356 A2/2页9图3图4说 明 书 附 图CN 102896356 A。