本發(fā)明涉及機械設(shè)備制造，一種在深孔鉆削加工時可實現(xiàn)四種不同鉆模自動切換與定位的裝置。

背景技術(shù)：

深孔鉆削加工通常是指鉆削的深度是鉆孔直徑20倍以上的鉆削加工，例如汽車發(fā)動機的曲軸、凸輪軸、缸體、缸蓋等零部件的潤滑孔和冷卻孔的加工就屬于深孔加工技術(shù)。深孔加工由于鉆頭的長徑比在20倍以上，因此鉆頭的加工剛性很差，不能用深孔鉆頭直接在工件表面進行鉆削，需要有引導(dǎo)孔或鉆模導(dǎo)向來增加刀具的鉆削剛性。采用在工件表面加工引導(dǎo)孔的方式進行深孔加工，會增加深孔加工的工序，影響加工效率，當(dāng)有多個長徑比在20倍以上不同直徑規(guī)格的深孔加工時，就需要增加加工引導(dǎo)孔的刀具數(shù)量，增加加工成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自動切換的四工位鉆模裝置，安裝在機床主軸與工件之間，實現(xiàn)不同直徑規(guī)格深孔的直接鉆削加工。

本發(fā)明的自動切換的四工位鉆模裝置，包括兩個換位油缸、定位插銷油缸，還有電氣、程序配置、鉆模導(dǎo)軌座，其特征在于四工位鉆模結(jié)構(gòu)和鉆模的定位機構(gòu)通過鉆模導(dǎo)軌座垂直地安裝在主軸前部，四工位鉆模的兩個換位油缸串接并與鉆?；?、鉆模導(dǎo)軌座均平行地固定在一起，在鉆模滑板上安裝有四個不同規(guī)格的第一至第四鉆模用于鉆頭導(dǎo)向，按照作業(yè)程序?qū)嵤╇姎夂鸵簤嚎刂?四位油缸的驅(qū)動使任一鉆模在鉆模導(dǎo)軌座上下移動；鉆模定位機構(gòu)的定位插銷油缸帶動定位插銷插入定位插銷板的定位孔中，從而實現(xiàn)任一鉆模與主軸的同心，完成鉆模的自動定位。

為保證鉆削加工時鉆模導(dǎo)向的可靠性和刀具壽命，鉆模的導(dǎo)向孔應(yīng)與主軸中心保持高度同軸。因此鉆模切換到位后，還需一套定位機構(gòu)來保證鉆模與主軸的同軸：首先，鉆?；迳显O(shè)計一個具有四個定位基準(zhǔn)的插銷板，由兩個換位油缸伸出縮回動作產(chǎn)生四個狀態(tài)為四工位，分別使四個鉆模在鉆?；迳咸幱诓煌恢谩Ｔ倥浜香@模的定位機構(gòu)：同時使插銷板上四個定位基準(zhǔn)的間距與四位油缸的行程一致；其次，在鉆模導(dǎo)軌座上安裝定位插銷油缸，在定位插銷油缸活塞桿的前端裝有定位插銷，定位插銷在定位插銷油缸的驅(qū)動下，可完成鉆?；宓亩ㄎ粍幼鳌１驹O(shè)計可以實現(xiàn)四種不同直徑規(guī)格的鉆模的自動切換，從而實現(xiàn)不同孔徑深孔的直接鉆削加工，專門用于汽車曲軸油孔加工等深孔鉆削設(shè)備，顯著提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為四工位鉆模裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a～d為四位油缸工作原理圖；

圖3為四工位鉆模裝置與主軸位置示意圖；

圖4四位油缸電氣控制圖。

具體實施方式

本發(fā)明的自動切換的四工位鉆模裝置，包括兩個換位油缸、定位插銷油缸，還有電氣、程序配置、鉆模導(dǎo)軌座，見圖1、圖3，其特征在于兩個換位油缸1、2串接并與鉆?；?、鉆模導(dǎo)軌座8均平行地固定在一起，四工位鉆模結(jié)構(gòu)和鉆模的定位機構(gòu)通過鉆模導(dǎo)軌座8垂直地安裝在主軸15前部；在鉆模滑板9上安裝有四個不同規(guī)格的第一至第四鉆模3～6用于鉆頭導(dǎo)向，按照作業(yè)程序?qū)嵤╇姎夂鸵簤嚎刂?，四位油缸的?qū)動使任一鉆模在鉆模導(dǎo)軌座上下移動；定位插銷油缸12帶動定位插銷14插入定位插銷板13的定位孔中，從而實現(xiàn)任一鉆模與主軸15的同心，完成鉆模的自動定位。

四工位鉆模裝置的具體結(jié)構(gòu)見圖1、圖3，鉆?；?由左壓板11a、右壓板11b在兩側(cè)固定安裝在鉆模導(dǎo)軌座8上，并可在鉆模導(dǎo)軌座8內(nèi)上下移動；四位油缸的第二油缸2活塞桿通過第二油缸連接板7并立固定在鉆模導(dǎo)軌座8側(cè)面下部，第一油缸1的活塞桿通過第一油缸連接板10安裝在鉆模導(dǎo)軌座8側(cè)面上部，在鉆?；?上安裝有四個不同規(guī)格的一鉆模3、二鉆模4、三鉆模5、四鉆模6，用于鉆頭導(dǎo)向。

鉆模的定位機構(gòu)：詳見圖3，在鉆?；?背面安裝有四個定位基準(zhǔn)的定位插銷板13，其間距與四位油缸的行程長短一致；其次，在鉆模導(dǎo)軌座8上安裝定位插銷油缸12，在定位插銷油缸12活塞桿的前端裝有定位插銷14，在定位插銷油缸12的驅(qū)動下，定位插銷14插入各自插銷板13，完成鉆?；宓亩ㄎ粍幼?；定位插銷板13與鉆模滑板9在第一油缸1和第二油缸2的驅(qū)動下，移動到所需位置后，安裝在鉆模導(dǎo)軌座8上的定位插銷油缸12伸出，將定位插銷14插入定位插銷板13的定位孔中，從而實現(xiàn)第一鉆模3與主軸15的同心。

四位油缸是配置兩個油缸，見圖2，其伸出、縮回動作有四位狀態(tài)，實施四個位置驅(qū)動：其特征在于兩個油缸背靠背串聯(lián)組合方式，將第一油缸1和第二油缸2串聯(lián)，其中一個油缸的行程是另一個油缸行程的二倍，兩個油缸共有四個進油口a、b、c、d，通過不同進油口進油的組合方式，實現(xiàn)油缸的四個位置驅(qū)動，使液壓驅(qū)動的四工位一至四鉆模3～6分別與主軸15同心，實現(xiàn)四種不同直徑規(guī)格的鉆模的自動切換，從而實現(xiàn)不同孔徑深孔的直接鉆削加工。詳見圖1，其工作原理為：a、d口進油時，第一油缸1和第二油缸2的活塞桿均縮回，使四鉆模6與主軸15同心；b、d口進油時，第二油缸2活塞桿伸出，第一油缸1活塞桿縮回。三鉆模5與主軸15同心，a、c口進油時，第二油缸2活塞桿縮回，第一油缸1活塞桿伸出，鉆模11與主軸同心；b、c口進油時，第二油缸2活塞桿伸出，第一油缸1活塞桿伸出，一鉆模3與主軸15同心。四位油缸電氣控制圖詳見圖4，在各個油缸出油口a～d配置對應(yīng)的第一至第四控制閥yv3、yv4、yv5、yv6，與作業(yè)電路的第一至第四控制輸出b3～b6連通。當(dāng)需要使四鉆模6與主軸16同心時，需將第一進油口a、第四進油口d的第一控制輸出b3、第四控制輸出b6置為1，使第一、第三進油口a、d第一控制閥yv3、第四控制閥yv6得電；當(dāng)需要使三鉆模5與主軸15同心時，需將第二、第四進油口b、d的第二、第四控制輸出b4、b6置為1，使第二、第四進油口b、d第二、第四控制閥yv4、yv6得電；當(dāng)需要使二鉆模4與主軸15同心時，需將第一、第三進油口a、c的第一、第三控制輸出b3、b5置為1，使第一、第三進油口a、c的第一、第三控制閥yv3、yvb5得電；當(dāng)需要使一鉆模3與主軸15同心時，需將第二、第三進油口b、c和第二、第三控制輸出b4、b5置為1，使第二、第三進油口b、c的第二、第三控制閥yv4、yv5得電。

電氣控制程序如下：

yv3、yv6得電:

yv4、yv6得電:

yv3、yv5得電:

yv4、yv5得電:

其中m13、m12、m11、m10為電氣控制程序代碼，分別對應(yīng)四鉆模6、三鉆模5、二鉆模4、一鉆模3。當(dāng)控制程序執(zhí)行m13時,程序控制輸出q10.3與q10.6置1，同時將q10.4與q10.5置0，使第一、第四進油口a、d的第一、第四控制閥yv3、yv6得電，即a、d口出油實現(xiàn)四鉆模6與主軸的同心；當(dāng)控制程序執(zhí)行m12時,程序控制輸出q10.4與q10.6置1，同時將q10.3與q10.5置0，使第二、第四進油口b、d控制閥yv4、yv6得電，即b、d口出油實現(xiàn)三鉆模5與主軸的同心；當(dāng)控制程序執(zhí)行m11時,程序控制輸出q10.3與q10.5置1，同時將q10.4與q10.6置0，使第一、第三進油口a、c控制閥yv3、yv5得電，即a、c口出油實現(xiàn)二鉆模4與主軸的同心；當(dāng)控制程序執(zhí)行m10時,程序控制輸出q10.4與q10.5置1，同時將q10.3與q10.6置0，使第二、第三進油口b、c控制閥yv4、yv5得電，即b、c口出油實現(xiàn)一鉆模3與主軸的同心。

鉆?；?在第一油缸1和第二油缸2的驅(qū)動下到位后，為保證一鉆模3與主軸15同心，通過四位油缸驅(qū)動，滿足加工要求的鉆模自動切換到位后，安裝在鉆模導(dǎo)軌座8上的定位銷在定位油缸的驅(qū)動下伸出，插入安裝在鉆?；迳蠈?yīng)的四工位插銷板的定位孔中，完成鉆模的自動定位。