刀头和钻孔翻边工装及钻孔翻边方法

申请号 CN201310729477.9 申请日 2013-12-25 公开(公告)号 CN104741928A 公开(公告)日 2015-07-01
申请人 珠海格力电器股份有限公司; 发明人 吕华冲; 陈怀礼; 侯瀚森; 龙唐友; 李德华; 张世杰;
摘要 本 发明 提供了一种刀头和钻孔翻边工装及钻孔翻边方法;所述刀头包括刀头主体和工作端,所述工作端为尖端结构;在所述刀头主体的外表面的中部设置有凹槽。本发明的刀头能够同时完成钻孔和翻边的工序,采用了刀头的钻孔翻边工装实现了管路件钻孔、翻边工序的合并与自动化生产,提供了一种高效的钻孔翻边生产方式,具有更好的通用性,能够加工复杂形变的管路件;做出的翻边具有良好的翻边效果和 稳定性 。
权利要求

1.一种刀头,其特征在于,所述刀头包括刀头主体和工作端,所述工作端为尖端结构;
所述刀头主体的外表面设置有凹槽。
2.根据权利要求1所述的刀头,其特征在于,所述工作端包括第一尖端和第二尖端,所述刀头主体和所述工作端形成一个Y型刀头,所述第一尖端和第二尖端之间的夹为锐角。
3.根据权利要求1所述的刀头,其特征在于,所述凹槽在所述刀头主体上的投影为矩形,其中所述凹槽的底部与平面垂直,所述凹槽的两个侧壁均与水平面平行。
4.根据权利要求1所述的刀头,其特征在于,所述凹槽的底部与水平面垂直,所述凹槽的远离所述工作端的侧壁与水平面平行,所述凹槽靠近所述工作端的侧壁为斜面,所述斜面与所述刀头主体的外表面平滑过渡。
5.一种钻孔翻边工装,其特征在于,包括水平驱动机构、竖直驱动机构、旋转驱动机构、电气控制系统和传动连杆机构以及权利要求1至4任意一项所述的刀头;
所述刀头安装在所述传动连杆机构上,所述水平驱动机构能够带动所述传动连杆机构水平运动,所述竖直驱动机构能够带动所述传动连杆机构垂直运动;所述旋转驱动机构能够带动所述传动连杆机构水平旋转;
所述电气控制系统用于控制所述水平驱动机构、所述竖直驱动机构以及所述旋转驱动机构。
6.根据权利要求5所述的钻孔翻边工装,其特征在于,所述凹槽的两个侧壁之间的距离大于待加工件的厚度。
7.根据权利要求5所述的钻孔翻边工装,其特征在于,所述钻孔翻边工装还包括用于根据不同加工要求快速更换刀头的刀头快换机构。
8.根据权利要求5所述的钻孔翻边工装,其特征在于,所述水平驱动机构包括水平凸轮结构和水平驱动电机,所述竖直驱动机构包括竖直凸轮结构和竖直驱动电机,所述旋转驱动结构为旋转驱动电机。
9.一种钻孔翻边方法,其特征在于,使用权利要求5至8任意一项所述的钻孔翻边工装;包括如下步骤:
S100:根据加工需要安装刀头;
S200:放置工件;
S300:设定加工参数;
S400:执行加工过程;
S500:退刀,完成加工。
10.根据权利要求9所述的钻孔翻边方法,其特征在于,
所述步骤S400执行加工过程包括如下步骤:
S401:竖直驱动机构驱动刀头下降直至贴合待加工件表面;
S402:旋转驱动机构驱动刀头旋转在待加工件上切割出预定大小的通孔;
S403:竖直驱动机构驱动刀头继续下降直至刀头上的凹槽与待加工件的通孔的侧壁对齐;
S404:水平驱动机构驱动所述刀头水平移动,此时待加工件的通孔的侧壁卡入所述刀头的凹槽;
S405:旋转驱动机构和竖直驱动机构共同作用驱动刀头边旋转边上升,即可在待加工件上加工出翻边孔。

说明书全文

刀头和钻孔翻边工装及钻孔翻边方法

技术领域

[0001] 本发明涉及加工领域,尤其涉及一种对管路件进行加工的刀头和包括该刀头的钻孔翻边工装及相应的钻孔翻边方法。

背景技术

[0002] 目前在管路件例如空调管路件的钻孔翻边工艺分为数控加工与手工加工两种。数控加工一般采用数控钻孔翻边加工设备,其优点是加工效率高,翻边效果好,一致性好,无毛刺;但数控加工的缺点是由于设备局限只适用于端部为直管的加工,通用性较差,无法满足复杂结构管路件加工;一般是采用设备钻孔,然后手工做出翻边,最后再进行去毛刺工序。另一种手工加工工序繁多,采用现有的钻床机组速度单一,无法调节到合适的转速满足现有的要求,并且由人工控制钻床上升度,导致每次因力度不一而发生质量异常,同时由于钻孔与翻边两次定位,无法满足同心度。
[0003] 因此设计一种使用方便的钻孔翻边工装是非常迫切的需求。

发明内容

[0004] 为了克服上述的不足,本发明的目的是提供一种刀头和钻孔翻边工装及钻孔翻边方法。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一种刀头,所述刀头包括刀头主体和工作端,所述工作端为尖端结构;所述刀头主体的外表面设置有凹槽。
[0007] 在其中一个实施例中,所述工作端包括第一尖端和第二尖端,所述刀头主体和所述工作端形成一个Y型刀头,所述第一尖端和第二尖端之间的夹为锐角。
[0008] 在其中一个实施例中,所述凹槽在所述刀头主体上的投影为矩形,其中所述凹槽的底部与平面垂直,所述凹槽的两个侧壁均与水平面平行。
[0009] 在其中一个实施例中,所述凹槽的底部与水平面垂直,所述凹槽的远离所述工作端的侧壁与水平面平行,所述凹槽靠近所述工作端的侧壁为斜面,所述斜面与所述刀头主体的外表面平滑过渡。
[0010] 本发明还提供一种钻孔翻边工装,包括水平驱动机构、竖直驱动机构、旋转驱动机构、电气控制系统和传动连杆机构以及以上所述的刀头;
[0011] 所述刀头安装在所述传动连杆机构上,所述水平驱动机构能够带动所述传动连杆机构水平运动,所述竖直驱动机构能够带动所述传动连杆机构垂直运动;所述旋转驱动机构能够带动所述传动连杆机构水平旋转;
[0012] 所述电气控制系统用于控制所述水平驱动机构、所述竖直驱动机构以及所述旋转驱动机构。
[0013] 在其中一个实施例中,所述凹槽的两个侧壁之间的距离大于待加工件的厚度。
[0014] 在其中一个实施例中,所述钻孔翻边工装还包括用于根据不同加工要求快速更换刀头的刀头快换机构。
[0015] 在其中一个实施例中,所述水平驱动机构包括水平凸轮结构和水平驱动电机,所述竖直驱动机构包括竖直凸轮结构和竖直驱动电机,所述旋转驱动结构为旋转驱动电机。
[0016] 相应的,本发明还提供一种钻孔翻边方法,使用以上所述的钻孔翻边工装;包括如下步骤:
[0017] S100:根据加工需要安装刀头;
[0018] S200:放置工件;
[0019] S300:设定加工参数;
[0020] S400:执行加工过程;
[0021] S500:退刀,完成加工。
[0022] 在其中一个实施例中,所述步骤S400执行加工过程包括如下步骤:
[0023] S401:竖直驱动机构驱动刀头下降直至贴合待加工件表面;
[0024] S402:旋转驱动机构驱动刀头旋转在待加工件上切割出预定大小的通孔;
[0025] S403:竖直驱动机构驱动刀头继续下降直至刀头上的凹槽与待加工件的通孔的侧壁对齐;
[0026] S404:水平驱动机构驱动所述刀头水平移动,此时待加工件的通孔的侧壁卡入所述刀头的凹槽;
[0027] S405:旋转驱动机构和竖直驱动机构共同作用驱动刀头边旋转边上升,即可在待加工件上加工出翻边孔。
[0028] 本发明的有益效果是:本发明的刀头能够同时完成钻孔和翻边的工序,采用了刀头的钻孔翻边工装实现了管路件钻孔、翻边工序的合并与自动化生产,提供了一种高效的钻孔翻边生产方式,具有更好的通用性,能够加工复杂形变的管路件;做出的翻边具有良好的翻边效果和稳定性附图说明
[0029] 图1为本发明的刀头的一个实施例的主视示意图;
[0030] 图2为图1所示的刀头的侧视示意图;
[0031] 图3为图1所示的刀头的俯视示意图;
[0032] 图4为图1中的A处放大图;
[0033] 图5为本发明的钻孔翻边工装的整体示意图;
[0034] 图6至图8为本发明的钻孔翻边方法的步骤示意图。

具体实施方式

[0035] 为了使本发明的刀头和钻孔翻边工装及钻孔翻边方法的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。
[0036] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0037] 参见图1至图3,本发明提供了一种刀头100,包括刀头主体110和工作端,所述工作端为尖端结构,较佳的,所述工作端包括第一尖端121和第二尖端122,所述刀头主体110和所述工作端形成一个Y型刀头;在所述刀头主体110的外表面的中部设置有凹槽111。
[0038] 本实施例提供了一种能够同时完成钻孔和翻边的刀头,该刀头呈Y型,其中Y型的两个分叉为工作端,主要用于在管路件上切割出孔,采用第一尖端和第二尖端的分叉能够迅速的在管路件上钻孔,同时钻孔的废料颗粒较大,易于收集;刀头主体的中部设置凹槽的目的是为了完成翻边工艺。采用本实施例中的刀头能够同时完成钻孔和翻边工艺,与以往的数控钻孔和手工加工相比,本实施例中的刀头实现了管路件的钻孔和翻边工序的合并,提供了一种更为高效的钻孔翻边生产方式。
[0039] 较佳的,作为一种可实施方式,所述第一尖端121和第二尖端122之间的夹角a为锐角,较优的为夹角a为10至90度。参见图1,第一尖端的内侧面与第二尖端的内侧面之间的夹角为a,夹角a一般为锐角,这样设置方便工作段钻孔,应当注意的是,从刀头的一个方向看,第一尖端和第二尖端之间的夹角相当于在工作端上设置了一个V型缺口,第一尖端和第二尖端的末端为一个整体,且第一尖端和第二尖端的末端与刀头主体的直径或宽度相同,这样设置能够增强刀头的强度,延长刀头的使用寿命。并且,本实施例中的夹角a最好为60度,这样能够达到最好的使用效果。本实施例中的第一尖端的端点1211和第二尖端的端点1221之间的距离可以根据实际需要钻孔的直径确定。
[0040] 较佳的,作为一种可实施方式,所述凹槽111在所述刀头主体上的投影可以是矩形,即凹槽111的底部1112与水平面垂直,凹槽的两个侧壁均与水平面平行。凹槽的宽度即两个侧壁之间的距离根据实际需要确定。
[0041] 较佳的,作为一种可实施方式,参见图1和图4,本实施例中的所述凹槽111的底部1112与水平面垂直,所述凹槽的远离所述工作端的侧壁1113与水平面平行,所述凹槽111靠近所述工作端的侧壁1111为斜面,所述斜面与所述刀头主体110的外表面平滑过渡。设置斜面的目的是为了保证在向上旋拉形成翻边的过程中不刮损管路件的材料,斜面与刀头主体之间平滑过渡即加工成圆角能够起到良好的导向作用,能够得到良好的翻边效果和更好的一致性。本实施例中,斜面的倾斜度(即斜面与水平面之间的夹角)应当小于10度。
[0042] 较佳的,作为一种可实施方式,所述第一尖端121和所述第二尖端122对称设置,且所述第一尖端121和所述第二尖端122的形状、结构相同;所述第一尖端121的外表面为弧形面。这是为了保证在旋转过程中形成的孔边缘平滑,无毛刺。
[0043] 较佳的,作为一种可实施方式,所述刀头主体为圆柱形。圆柱形的刀头主体方便制造和安装,同时方便旋转操作。
[0044] 作为一种较佳应用,参见图5,本发明还提供一种钻孔翻边工装,其包括水平驱动机构200、竖直驱动机构300、旋转驱动机构400、电气控制系统和传动连杆机构500以及以上任意实施例所述的刀头100;所述刀头100安装在所述传动连杆机构500上,所述水平驱动机构200能够带动所述传动连杆机构500水平运动,所述竖直驱动机构300能够带动所述传动连杆机构500垂直运动;所述旋转驱动机构400能够带动所述传动连杆机构500水平旋转;所述电气控制系统用于控制所述水平驱动机构200、所述竖直驱动机构300以及所述旋转驱动机构400。
[0045] 本实施例中通过控制刀头的竖直、水平移动,同时使刀头旋转,同时采用电气控制系统来控制钻孔翻边工装,这样可以实现钻孔、翻边工序的合并且自动化生产;同时得到了良好的翻边效果和稳定性,做出的翻边一致性好;再者,本实施例中的钻孔翻边工装使用方便,适用性广,可加工复杂形变的管路件。
[0046] 较佳的,所述凹槽111的两个侧壁之间的距离大于待加工件的厚度。这样才能做出一致性好的翻边。
[0047] 较佳的,所述钻孔翻边工装还包括用于根据不同加工要求快速更换刀头的刀头快换机构600。本实施例中的刀头快换机构可以是常见机加工设备中的装夹结构,本实施例不在赘述。
[0048] 较佳的,本实施例中的所述水平驱动机构200包括水平凸轮结构和水平驱动电机,所述竖直驱动机构300包括竖直凸轮结构和竖直驱动电机,所述旋转驱动结构400为旋转驱动电机。本实施例长的水平驱动电机、竖直驱动电机和旋转驱动电机均与电气控制系统连接,来实现电机转速和转向等的控制。本实施例中的水平凸轮结构和竖直凸轮结构均为现有技术,本实施例不在赘述。
[0049] 本发明还提供一种使用上述钻孔翻边工装的钻孔翻边方法,包括如下步骤:
[0050] S100:根据加工需要安装刀头;本步骤中根据实际需要加工的孔径选择合适的刀头;
[0051] S200:放置工件;
[0052] S300:设定加工参数;参数包括料厚、孔径、工时等;
[0053] S400:执行加工过程;
[0054] S500:退刀,完成加工。
[0055] 较佳的,步骤S400还包括如下步骤:
[0056] S401:竖直驱动机构驱动刀头下降直至贴合待加工件表面;
[0057] S402:旋转驱动机构驱动刀头旋转在待加工件上切割出预定大小的通孔;步骤S401和步骤S402的示意图参见图6;
[0058] S403:竖直驱动机构驱动刀头继续下降直至刀头上的凹槽与待加工件的通孔的侧壁对齐;
[0059] 参见图7,S404:水平驱动机构驱动所述刀头水平移动,此时待加工件的通孔的侧壁卡入所述刀头的凹槽;
[0060] 参见图8,旋转驱动机构和竖直驱动机构共同作用驱动刀头边旋转边上升,即可在待加工件上加工出翻边孔。
[0061] 本发明的钻孔翻边工装和钻孔翻边方法相对于传统管路件的钻孔翻边加工方式通用性更强,不受管路形变限制,产品合格率较手工生产提升20%,加工稳定性更高,可达翻边高度h为1±0.1mm,翻边孔厚度L为0.8—1mm;钻孔与翻边工序合并,具有减员增效的效果。
[0062] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以权利要求为准。
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