[其他]微孔高速精密鉆床

在審

• 申請號: 101986000008097
• 申請日: 1986-12-02
• 公開（公告）號: CN1003219B
• 公開（公告）日: 1989-02-08
• 發明（設計）人: 王潤田
• 申請（專利權）人: 北京工業學院
• 代理公司: 北京工業學院專利代理事務所
• 代理人: 王盼春

本發明提供了一種微孔高速精密鉆床。本發明采用軸向蝸輪驅動的氣動主軸系統，主軸采用空氣靜壓軸承支撐，變速箱內裝有氣動自動鎖緊裝置，支撐主軸系統的頭架由三條導軌導向。本發明有效地提高了鉆孔精度和鉆孔范圍，精度可達±０．００３－±０．００５ｍｍ，光潔度可達▽９－▽１０，鉆孔范圍可達Φ０．０５－Φ１ｍｍ。本鉆床可作為在各種材料上進行鉆、擴、鉸微孔加工的專用特效鉆床，適用于單件、成批和大量工件的加工。

本發明涉及一種微孔高速精密鉆床，它用于精密微孔的鉆削加工。

在“微小孔高速鉆削加工的研究”（日本，《精密機械》雜志，1983年第2期第98-104頁）上公開了一種微孔高速精密鉆床，它具有支撐主軸裝置的頭架，頭架上裝有主軸氣動系統和供氣回路，主軸裝置內裝有空氣靜壓軸承支撐的主軸和驅動主軸的空氣渦輪，床身上部裝有步進電機，床身下部裝有工作臺。

在“用超高速主軸加工微小孔”（日本，《機械工具》雜志，1983第3期第64-70頁）上公開了一種采用靜壓多孔隙軸承的超高速空氣渦輪主軸裝置的微孔鉆床，它的主軸裝置內裝有支撐主軸的空氣靜壓軸承和驅動主軸的空氣渦輪，驅動渦輪的空氣從中心進氣孔直接噴到渦輪上，空氣從渦輪中心流向渦輪邊緣，從而實現驅動渦輪轉動。具有該主軸裝置的微孔鉆床轉矩較小，在高負載，高精度的要求下，更顯得轉矩不足。

公知的美國專利-3677351中公開了一種用于鉆床的氣體驅動的主軸裝置。該主軸裝置具有驅動主軸的徑向渦輪和氣體靜壓軸承。進氣孔位于頂蓋表面靠近邊緣的位置，渦輪由徑向噴嘴噴出的空氣驅動。該主軸裝置承載能力小。

上述現有技術中存在著轉矩較小和不具有抵抗較大軸向力的缺點，不能適應對現代微孔鉆床高負載，高精度的要求。

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，而提供一種改進的高負載，高精度的鉆床，它的頭架運動平穩、主軸裝置具有抵抗軸向力，承載能力較大的特點。

本發明的技術解決方案是，微孔高速精密鉆床具有支撐主軸裝置的頭架，頭架上裝有主軸氣動系統和供氣回路，主軸裝置內裝有空氣靜壓軸承支撐的主軸和驅動主軸的空氣渦輪，一個具有步進電機的驅動頭架的變速箱安裝在床身上，床身下部裝有工作臺。本發明的特殊之處是，主軸的空氣渦輪是徑向輻射偏心曲面渦輪，主軸氣動系統中具有裝在主軸裝置上部的具有中心進氣孔的上蓋，和與該進氣孔相對安裝的分氣錐和噴氣嘴體，噴氣嘴體側面具有螺旋噴氣道，并與上蓋一起構成噴氣嘴;變速箱里裝有氣動自動鎖緊離合器，頭架由三條導軌導向。

徑向輻射偏心曲面渦輪可以是具有20-28個均布的曲面葉片，內曲面半徑為5-10mm，偏心距為1-1.5mm，渦輪為鋁合金制造。

噴氣嘴體可以是其上開有2-8個均布的導氣槽，每一個導氣槽與噴氣嘴體側面的螺旋噴氣道相通。分氣錐上部為圓錐體，下部為圓柱體，分氣錐壓裝在噴氣嘴體上。

變速箱內可以裝有氣動自動鎖緊離合器，該離合器是由具有齒條活塞為一整體的閥體，和經該齒條帶動的齒輪，裝于齒輪內的滾柱和與齒輪套裝的支架，以及位于齒條左端的彈簧所組成。

三條導軌的中心可以為等腰三角形布置，與變速箱連接的滾珠絲杠位于等腰三角形底邊的中點，三條導軌中兩條軌位于床身上，截面形狀為凹形，另一條導軌為圓柱，上端與變速箱連接，下端與床身相連接。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1.采用空氣驅動的徑向輻射偏心曲面渦輪，具有一定的抵抗軸向壓力的作用，在1-5個大氣壓時，轉速可達20000-70000轉/分，擴大了鉆孔范圍，鉆孔范圍可達φ0.05-φ1mm。

2.主軸裝置工作平穩，可以提高加工精度。

3.采用三條導軌導向，使導向平穩，提高了加工精度，加工精度可達±0.003-±0.005mm。

4.主軸裝置結構簡單、工藝性好。

5.采用氣動自動鎖緊離合器，主軸停止工作時，可以防止主軸裝置和頭架因自重而下滑，操作簡便。