[其他]新型微機控制微孔高速精密鉆床

無效

• 申請號: 86203587
• 申請日: 1986-06-04
• 公開（公告）號: CN86203587U
• 公開（公告）日: 1987-06-10
• 發明（設計）人: 王潤田
• 申請（專利權）人: 北京工業學院
• 主分類號: B23B41/14
• 分類號: B23B41/14
• 代理公司: 北京工業學院專利代理事務所
• 代理人: 秦月貞,王珂

適用于非金屬、有色金屬、鋼和不銹鋼另件上的微孔加工（鉆、擴、鉸），孔徑為φ0.1～φ0.5mm，精度為±0.005mm，光潔度V8～V10。是手表廠、化纖廠、油泵油咀廠、儀器儀表廠以及電子、航空和國防工業領域的科研加工廠用于微孔加工的特效高速精密鉆床。

美國專利3677351介紹了一種微孔高速精密鉆床，其渦輪供氣壓力為15Psi（1.05kg／cm²），主軸轉速為22000RPM；若渦輪供氣壓力為100Psi（7kg／cm²），主軸轉速為100000RPM。其主軸系統的徑向軸承為整體結構，止推軸承為三圈小孔，三圈共43個小孔，渦輪（轉子）由許多葉片均布于圓周上，空氣直接沖擊葉片旋轉；由壓縮空氣驅動主軸軸向送進。主軸系統中，經向軸承為整體式，工藝性差；渦輪的葉片數目較多，結構復雜；主軸軸向進給受壓縮空氣壓力變化的影響，工作不平穩，有抖動；且主軸結構復雜，另件數目多，工藝性較差，成本高。

本實用新型的任務是提供一種新型微機控制微孔高速精密鉆床。它的研制充分體現了現有技術的優點，而克服了上述缺點。

附圖中：

圖1是機床總體布局圖，

圖2是機床主軸系統結構原理圖，

圖3是機床的進給系統圖，

圖4是機床的氣動系統圖，

圖5是機床的導向機構圖，

圖6是滾珠絲杠鎖緊離合器圖，

圖7是主軸轉速與供氣壓力曲線（實驗結果）。

由圖1，本機床是由控制系統〔1〕、雙立柱塑料導向機構〔2〕、主軸系統〔3〕、測深機構〔4〕、放大鏡〔5〕、氣動系統〔6〕和工作臺〔7〕等組成。

主要機構的工作原理如下：

1.主軸系統：見圖2

主軸為立式回轉主軸，由卡頭螺帽（3－1），彈簧卡頭（3－2），端蓋（3－3），主軸（3－4），孔堵頭（3－5），軸體（3－6），徑向軸承（3－7），中間接套（3－8），徑向止推軸承（3－9），聯接套（3－10），鎖緊環（3－11），止推軸承（3－12），密氣環（3－13），密封環（3－14），渦輪（3－15），堵頭（3－16），渦輪套（3－17），螺釘（3－18），帽（3－19）和氣帽（3－20）組成。

壓縮空氣由上孔（a）進入，經兩個徑向軸承節流小孔（b）（各二排，每排由10～12個構成，孔徑為φ0.15～φ0.35mm）和兩個止推軸承節流小孔（c）（各一排，每排由12～16個構成，孔徑為φ0.15～φ0.35mm），進入軸承間隙，與主軸（3－4）之間形成一層薄氣膜（壓縮空氣的壓力為4～5kg／cm²，隨鉆孔直徑大小與工件材料而變化），將主軸浮起，使主軸居中心位置，保持一定剛度。同時壓縮空氣又經下面孔道（d）進入渦輪（3－15），由其圓周上12～14個均布的圓柱小孔（f）噴射出（圓柱小孔（f）的軸線與渦輪半徑方向垂直），在主軸帽內腔形成反作用力，驅動主軸（3－4）高速旋轉。壓縮空氣再由主軸（3－4）與軸承（3－9）、（3－12）之間和排氣道（e）排出。

2.進給系統：見圖3

由微機控制步進電機（1－1）正、反轉，經變速箱（1－2）的齒輪傳給滾珠絲杠（1－3）帶動頭架（1－4）上、下移動，實現進給運動，頭架上下移動時，由導向機構（2）導向，保持主軸（3－4）靈活、平穩地移動。

3.氣動系統：見圖4

壓縮空氣是主軸（3－4）回轉的動力源。氣動系統由氣源開關（6－1），過濾除水器（6－2），過濾除塵器（6－3），進氣壓力調節閥（6－4）、（6－5），分配閥（6－6）和貯存氣缸（6－7）組成。壓縮空氣由供氣站或供氣泵供給，壓力應穩定在5個大氣壓左右。

4.工作臺為160×160mm²，可左右前后各移動50mm，由精密螺紋絲杠M10×0.5mm帶動，手輪為200等分格，每分度格為2.5μm。

5.雙立柱導向機構：見圖5

本機床的導向機構（2）采用直徑為φ20～φ28mm雙立柱式結構，導套（2－2）內裝有特制的聚四氟乙烯塑料導帶（2－3），厚度為1.5～2mm，可用整體式，也可用帶狀，撓在導套（2－2）內，并粘牢于導套（2－2）的內部，再經精密加工而成，摩擦系數小，導向平穩，靈活，輕便。

6.鎖緊離合器：見圖6

為防止鉆床頭架（1－4）因自重而自由降落，本機床采取了兩項措施：