[发明专利]超高速微孔洞工具钻装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及钻磨铣工具机，特别是涉及一种超高速微孔洞工具钻装置。

背景技术

传统的钻磨铣工具机通过传动轴旋转带动皮带轮轴，带动下方的钻头来加工，加工工件的孔精度低，一是因为电机自己本身机械震动大，二是因为加工工件和钻花的磨擦震动大，一般在20微米以上的震动跳动，没有好的支撑体和传动中位移的受力，故钻嘴和工件的震动及钻夹装夹钻头的同心度不准确，很容易卡死或堵转及断钻头。传统工具机直接影响工件的品质与钻头寿命，严重限制高精度的产品的加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超高速微孔洞工具钻装置及具有该装置的工具钻系统，使用该装置加工超细孔洞，震动微小， 加工精度高，并能延长钻头寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超高速微孔洞工具钻装置，包括动力主轴、旋转主轴、夹头及由所述夹头夹持的钻头，所述动力主轴驱动所述旋转主轴旋转，所述旋转主轴带动所述夹头及所述钻头运动，所述装置还包括中空的升降轴和支撑固定套，所述升降轴套在所述旋转主轴上，所述支撑固定套套在所述升降轴上，所述升降轴气浮或液浮或磁悬浮地承载于所述支撑固定套中，所述旋转主轴气浮或液浮或磁悬浮地承载于所述升降轴中，根据加工深度要求控制所述支撑固定套内的气压或液压或磁力使所述升降轴带动所述旋转主轴升降，所述旋转主轴带动所述钻头进行旋转和上下位移加工。

可进一步采用以下一些技术方案：

动力主轴由电动机或是空气动力装置或是油压动力装置驱动。

所述夹头包括同心夹钻支撑结构，夹头的中心与所述旋转主轴同心。

所述支撑固定套与所述升降轴之间设有控制外部气/液介质输送的调节阀结构，用于调节施加到升降轴上的气压或液压的大小和/或方向。

所述调节阀结构包括多个分布在所述升降轴周围朝所述升降轴开设的斜孔，控制从所述斜孔流出的气/液的压力以实现所述升降轴的升降调节。

外部气/液/磁介质输入口设在支撑固定套的两端处。

所述气为压缩空气。

所述液为高压油。

一种超高速微孔洞工具钻系统，包括所述的超高速微孔洞工具钻装置、机座、被加工工件夹装台和介质供给设备，所述介质供给设备连接到所述超高速微孔洞工具钻装置的介质输入口，被加工工件安装在所述被加工工件夹装台上，所述超高速微孔洞工具钻装置和所述被加工工件夹装台安装在所述机座上。

优选地，所述介质供给设备为高压油站，所述高压油站与所述超高速微孔洞工具钻装置之间通过入油管路和回油管路连接。

本发明的有益技术效果：

本发明的装置通过气浮、油浮或磁悬浮的方式稳定支撑、承载移动升降轴和旋转主轴，气、油或磁同时作为润滑及摩擦介质，旋转主轴除了与动力主轴旋转耦合以及气、油或磁介质作用外，没有其它机械连接或传输运动的动力转换装置，运动平稳，消除了中间传动环节震动对精度的影响，由于加工中的高速切削精度取决于动力装置及加工的钻头与工件的震动，而本装置高速钻孔震动微小，故一次加工精度和重复精度高，达亚微米级别，实现了高精度的加工余量，能够钻出洞壁光滑、超镜面真圆度的圆孔。同时，由于震动小，钻头损耗小，故能延长钻头寿命。

本发明可用于直驱无传动、超高速、非接触气浮或油动静压浮轴的工具钻机械类的车削、切削、铣削，插削、磨削、刨削加工，适用于各种材料的加工，尤其是微纳米精细机床的进刀给进量穿孔。可以任意制作小尺寸的小孔穿孔加工及高精度的镜面钻孔的高精度加工,适用于机械及特种材料的精细加工，可广泛应用于多种加工领域，例如宝石类、光学类、钟表类、农业类、医药类、军工类等。对于超细孔0.05MM至0.3MM的孔洞，本发明的装置加工快捷，走刀精度高，钻孔洞壁光滑表现优异，应用于机床、机械定位作功时，适用性强，震动微小，保证专业钻磨工具机床加工的高精度，使精密机械加工的精度达到10纳米。

附图说明

图1为本发明一种实施例的超高速微孔洞工具钻系统结构示意图；

图2为本发明一种实施例的超高速微孔洞工具钻装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。