专利名称：钻杆扭转装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及麻花钻制造设备，尤其涉及钻杆扭转装置。
背景技术：
在机械加工行业中，钻头是经常使用的一种刀具，其中最常用的是麻花钻。为提高麻花钻的钻削性能和使用寿命，除要进行热处理、表面镀钛、抛光、氮化外，改善冷却方式成了不可忽视的问题，传统的麻花钻在切削过程中冷却液必须直接喷在钻头上，当钻孔深度达30毫米时，冷却极不充分，钻头切削刃部分几乎得不到冷却，切削所产生的热量不能快速传出时，刃部温度升高，红化变软，操作者为了使钻头能正常工作，须频繁退出钻头，冷却后再继续钻孔，因此切削速度慢、效率低、钻头磨损快、寿命短、劳动强度大、加工质量差。近年来，有的厂家采用在麻花钻内部钻两直孔的方式，通入冷却液冷却钻头兼辅助排屑的作用，钻头寿命提高了很多，但这很容易造成钻杆内部冷热不均，增加内应力。随着科技的不断创新，国外出现了螺旋状双油孔麻花钻，其切削效率较普通麻花钻提高30% 50%，寿命提高2倍以上。压力冷却液不仅可有效地对钻尖进行充分冷却，而且由孔内向外冲击切屑，更有效地克服了普通麻花钻在较深孔加工中排屑不畅的缺点，从根本上改善了孔加工条件，减少或避免出现铁屑粘附，孔加工表面质量得以提高；由于供液充分且不会中断，所以可以进行不停机的连续高效率加工；另外由于切削十分平稳，孔加工精度相应提高，是高效、高耐用度的孔加工刀具，可广泛用于机械制造行业。但是现有获得螺旋状双油孔的麻花钻生产工艺，通常是在钻杆两端直接施加扭矩，由此制成的钻杆纵向扭转不均匀，螺旋角在钻杆的长度方向上变化很大，精度很低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可实现均匀扭转、扭转成形精度高、可制成带螺旋状双油孔的麻花钻的钻杆扭转装置。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种钻杆扭转装置，包括驱动电机、传动装置、平移装置、用于夹持钻杆的卡盘和绕设于钻杆上的加热线圈，所述传动装置设有第一输出轴和第二输出轴，所述驱动电机与传动装置相连，卡盘装设于第一输出轴端部，平移装置与第二输出轴相连，平移装置上装设有螺旋模具，所述螺旋模具设于卡盘与加热线圈之间，螺旋模具的中心轴线和卡盘的旋转轴线沿平移装置的平移方向同轴布置。所述平移装置包括丝杆、轨道、平移板和支座，所述丝杆通过轴承支承于支座上，并且丝杆的一端与第二输出轴相连，所述平移板上装设有丝杆螺母，所述丝杆螺母与丝杆套接，所述轨道设于平移板的下方，平移板滑设于轨道上。
所述平移板两侧均固定有导向挡板，两导向档板套设于轨道两侧，所述轨道顶部设有截面为V形的导向槽，平移板的底部设有与导向槽配合的导向条。
所述传动装置还包括蜗杆输入轴、传动箱体以及装设于传动箱体内的中间传动轴，所述第一输出轴上装设有蜗轮和第一齿轮，所述蜗轮与蜗杆输入轴啮合，所述中间传动轴上装设有第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮之间设有换挡拔叉，所述第二输出轴上设有第五齿轮和第六齿轮，第五齿轮与第三齿轮啮合，第六齿轮与第四齿轮啮合。
所述传动箱体上设有视孔盖。
与现有技术相比，本发明的优点在于钻杆一端通过卡盘夹持，另一端套设于螺旋模具内，并用加热线圈对钻杆的成形段进行预加热，驱动电机启动后，传动装置的第一输出轴通过卡盘对钻杆一端输出扭矩，同时由传动装置的第二输出轴驱动平移装置平移，平移装置平移时带动固定于平移装置上的螺旋模具沿钻杆轴向移动，从而利用模具挤压成型的原理成形螺旋钻杆，螺旋成形精度比直接扭转提高很多，使钻杆螺旋角在长度方向上的变化很小，并且可保证钻杆纵向扭转均匀，特别是可以使在钻杆上预先钻出的直线通孔形成与钻杆螺旋角相等的螺旋通孔，从而制成带螺旋状双油孔的麻花钻，当钻杆投入使用后，该螺旋通孔能够为钻杆提供最优的冷却效果；通过更换不同截面的螺旋模具，可加工不同形式的麻花钻钻杆，通过适当调整平移装置的丝杆工作部分长度，可加工不同长度的麻花钻钻杆；平移装置中的平移板底部设于轨道上，利用导向挡板和基座上的导向槽约束平移板的平移方向，使平移装置平移稳定，平移精度高；采用蜗轮蜗杆传动机构作为驱动电机与传动装置之间的减速机构，其结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小，传递扭矩大，且能得到很大的单级传动比，使第一输出轴转速满足要求，采用多级齿轮机构变速，并利用换挡拔叉实现换挡控制，将麻花钻钻杆的螺旋角(或导程)范围扩大，可扭转不同导程、不同螺旋角以及不同直径的麻花钻钻杆，实现系列化生产。本发明的钻杆扭转装置采用了很多标准化元件，设备结构简单，制造成本较低，并且相比于冷挤压工艺，用本装置生产麻花钻的生产成本大幅降低。
图l是本发明的结构示意图；图2是图1的A—A剖视图；图3是平移装置的侧视图4是螺旋模具的断面结构放大示意图;
图5是丝杆螺母的结构放大示意图6是图5的B—B剖面图。
图中各标号表示
1、驱动电机2、传动装置
3、平移装置4、螺旋模具
5、卡盘6、加热线圈
31、丝杆32、丝杆螺母
33、轨道34、平移板35、支座41、中心轴线
51、旋转轴线200、传动箱体
201、蜗杆输入轴202、第一输出轴
203、第二输出轴204、第一齿轮
205、第二齿轮206、第三齿轮
207、第四齿轮208、第五齿轮
209、第六齿轮210、中间传动轴
211、蜗轮212、视孔盖
331、导向槽332、轨道基座
341、导向条342、导向挡板
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明的钻杆扭转装置，包括驱动电机l、传动装置2、平移装置3、 螺旋模具4、卡盘5和加热线圈6，传动装置2设有蜗杆输入轴201、第一输出轴202和第二 输出轴203。驱动电机1与蜗杆输入轴201通过联轴器相连，本实施例中，为使驱动电机1 的输出转速达到所需要求，在驱动电机l与联轴器之间装设有变频调速部分；卡盘5装设于 第一输出轴202端部，卡盘5用于夹持钻杆，对钻杆的一端施加扭矩；平移装置3与第二输 出轴203相连，平移装置3通过第二输出轴203驱动；螺旋模具4固定于平移装置3上，并 位于卡盘5与加热线圈6之间，螺旋模具4的中心轴线41和卡盘5的旋转轴线51沿平移装 置3的平移方向同轴布置，本实施例中，螺旋模具4的断面结构如图4所示，螺旋模具4上 部设有销钉孔，用于装配时对螺旋模具4作精确定位，在螺旋模具4侧部设有螺纹孔，用于通过螺钉将其与平移装置3固定连接。
如图3、图5和图6所示，本实施例中，平移装置3包括丝杆31、轨道33、平移板34 和支座35。支座35设有两件，丝杆31通过轴承支承于两件支座35上，并且丝杆31的一端 经联轴器与第二输出轴203相连；平移板34上设有通过紧固件固定的丝杆螺母32，丝杆螺 母32与丝杆31套接；轨道33设于平移板34下方并位于两件支座35之间，平移板34滑设 于轨道33上。本实施例中，平移板34两侧均固定有导向挡板342，轨道33由一对轨道基座 332组成，两导向档板342套设于两轨道基座332的外侧，其中一件轨道基座332的顶部设 有截面为V形的导向槽331，平移板34的底部设有与导向槽331配合的导向条341，在导向 槽331、导向条341和导向挡板342的约束下，平移装置3可保持平稳移动，平移精度提高。
如图1所示，本实施例中，传动装置2还包括传动箱体200以及装设于传动箱体200内 的中间传动轴210，第一输出轴202上装设有蜗轮211和第一齿轮204，蜗轮211与蜗杆输入 轴201啮合，中间传动轴210上装设有第二齿轮205、第三齿轮206和第四齿轮207，第二齿 轮205与第一齿轮204啮合，第三齿轮206与第四齿轮207之间设有换挡拔叉，第二输出轴 203上设有第五齿轮208和第六齿轮209，第五齿轮208与第三齿轮206啮合，第六齿轮209 与第四齿轮207啮合，传动箱体200上设有视孔盖212。采用蜗轮蜗杆传动机构作为驱动电 机1与传动装置2之间的减速机构，其结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小，传递扭 矩大，且能得到很大的单级传动比，使第一输出轴202转速满足输出要求，采用多级齿轮机 构变速，并利用换挡拔叉实现换挡控制，将麻花钻钻杆的螺旋角(或导程)范围扩大，可扭 转不同导程、不同螺旋角以及不同直径的麻花钻钻杆，实现系列化生产，通过对本实施例中 的多级齿轮机构进行调节，可以成型螺旋角为10。 30。的麻花钻，同时，本发明的钻杆扭转 装置采用了很多标准化元件，设备结构简单，制造成本较低，并且相比于冷挤压工艺，用本 装置生产麻花钻的生产成本大幅降低。
下面以制作带螺旋状双油孔的麻花钻为例，对本发明的钻杆扭转装置的工作原理作进一 步详细说明。
首先，在直线钻杆坯体上按要求钻出两条通孔，再将钻杆一端通过卡盘5夹持，另一端 套设于螺旋模具4内，并用加热线圈6对钻杆的成形段进行预加热，然后，启动驱动电机l， 本实施例中，采用电动机作为驱动电机1，电动机启动后，传动装置2的第一输出轴202通 过卡盘5对钻杆一端输出扭矩，同时由传动装置2的第二输出轴203驱动平移装置3平移， 平移装置3平移时带动固定于平移装置3上的螺旋模具4沿钻杆轴向、向远离卡盘5的一端 移动，从而利用模具挤压成型的原理成形螺旋钻杆。本发明的钻杆扭转装置相比于以往的直接扭转成形装置，所制成的麻花钻的螺旋成形精度提高很多，使钻杆螺旋角在长度方向上的 变化很小，并且可保证钻杆纵向扭转均匀，特别是可以使在钻杆上预先钻出的直线通孔形成 与钻杆螺旋角相等的螺旋通孔，从而制成带螺旋状双油孔的麻花钻，当钻杆投入使用后，该 螺旋通孔能够为钻杆提供最优的冷却效果。通过更换不同截面的螺旋模具4,可加工不同形 式的麻花钻钻杆，通过适当调整平移装置3的丝杆31的工作部分长度，可加工不同长度的麻 花钻钻杆。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为本发明 的保护范围。
权利要求
1、一种钻杆扭转装置，其特征在于包括驱动电机(1)、传动装置(2)、平移装置(3)、用于夹持钻杆的卡盘(5)和绕设于钻杆上的加热线圈(6)，所述传动装置(2)设有第一输出轴(202)和第二输出轴(203)，所述驱动电机(1)与传动装置(2)相连，卡盘(5)装设于第一输出轴(202)端部，平移装置(3)与第二输出轴(203)相连，平移装置(3)上装设有螺旋模具(4)，所述螺旋模具(4)设于卡盘(5)与加热线圈(6)之间，螺旋模具(4)的中心轴线(41)和卡盘(5)的旋转轴线(51)沿平移装置(3)的平移方向同轴布置。
2、 根据权利要求1所述的钻杆扭转装置，其特征在于所述平移装置(3)包括丝杆(31)、 轨道(33)、平移板(34)和支座(35)，所述丝杆(31)通过轴承支承于支座(35)上，并 且丝杆(31)的一端与第二输出轴(203)相连，所述平移板(34)上装设有丝杆螺母(32)， 所述丝杆螺母(32)与丝杆(31)套接，所述轨道(33)设于平移板(34)的下方，平移板(34)滑设于轨道(33)上。
3、 根据权利要求2所述的钻杆扭转装置，其特征在于所述平移板(34)两侧均固定有 导向挡板(342),两导向档板(342)套设于轨道(33)两侧，所述轨道(33)顶部设有截面 为V形的导向槽(331)，平移板(34)的底部设有与导向槽(331)配合的导向条(341)。
4、 根据权利要求l至3中任一项所述的钻杆扭转装置，其特征在于所述传动装置(2) 还包括蜗杆输入轴(201)、传动箱体(200)以及装设于传动箱体(200)内的中间传动轴(210)， 所述第一输出轴(202)上装设有蜗轮(211)和第一齿轮(204)，所述蜗轮(211)与蜗杆输 入轴(201)啮合，所述中间传动轴(210)上装设有第二齿轮(205)、第三齿轮(206)和第 四齿轮(207)，所述第二齿轮(205)与第一齿轮(204)啮合，第三齿轮(206)与第四齿轮(207)之间设有换挡拔叉，所述第二输出轴(203)上设有第五齿轮(208)和第六齿轮(209)， 第五齿轮(208)与第三齿轮(206)啮合，第六齿轮(209)与第四齿轮(207)啮合。
5、 根据权利要求4所述的钻杆扭转装置，其特征在于所述传动箱体(200)上设有视 孔盖(212)。
全文摘要
本发明公开了一种钻杆扭转装置，包括驱动电机、传动装置、平移装置、用于夹持钻杆的卡盘和绕设于钻杆上的加热线圈，所述传动装置设有第一输出轴和第二输出轴，所述驱动电机与传动装置相连，卡盘装设于第一输出轴端部，平移装置与第二输出轴相连，平移装置上装设有螺旋模具，所述螺旋模具设于卡盘与加热线圈之间，螺旋模具的中心轴线和卡盘的旋转轴线沿平移装置的平移方向同轴布置。该钻杆扭转装置具有结构简单、可实现均匀扭转、扭转成形精度高的优点。
文档编号B21C29/00GK101602075SQ200910043879
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者云 何, 屏 李, 汤爱民, 王社权, 苏红娟 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司;华东理工大学