專用鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)【臥式自動(dòng)鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)】
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文獻(xiàn)綜述
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2012年 03 月 10 日
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鉆孔機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展
摘要：本文介紹了鉆孔機(jī)的特點(diǎn)、分類與應(yīng)用、鉆孔機(jī)的常見故障、使用注意事項(xiàng)、鉆孔機(jī)的適用于發(fā)展前景等內(nèi)容，使我對(duì)鉆孔機(jī)有一個(gè)大致的了解，為以后的課程設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備！
關(guān)鍵字：鉆孔機(jī)、分類、常見故障、發(fā)展前景
前言
鉆孔機(jī)是指利用比目標(biāo)物更堅(jiān)硬、更銳利的工具通過旋轉(zhuǎn)切削或旋轉(zhuǎn)擠壓的方式，在目標(biāo)物上留下圓柱形孔或洞的機(jī)械和設(shè)備統(tǒng)稱。也有稱為鉆機(jī)、打孔機(jī)、打眼機(jī)、通孔機(jī)等。通過對(duì)精密部件進(jìn)行鉆孔，來達(dá)到預(yù)期的效果，鉆孔機(jī)有半自動(dòng)鉆孔機(jī)和全自動(dòng)鉆孔機(jī)。
在機(jī)械加工中，金屬鉆孔設(shè)備和鉆孔設(shè)備是切削加工的基礎(chǔ)工藝裝備。目前鉆孔設(shè)備不斷更新?lián)Q代，高速主軸采用陶瓷軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承、磁浮軸承后，其主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)10000-50000/min，有的甚至可達(dá)150000r/min。采用滾珠絲杠的進(jìn)給機(jī)構(gòu)其速度可達(dá)40～60m/min，直線電機(jī)可達(dá)90～120m/min，精密數(shù)控加工中心的加工加速度可以達(dá)到2g(g為重力加速度)。鉆孔設(shè)備的快速發(fā)展為現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展提供了基本的前提和技術(shù)保障，但無論是什么樣的金屬鉆孔設(shè)備，都必須依靠與工件直接接觸、從工件上切除材料的鉆孔設(shè)備才能發(fā)揮作用。鉆孔設(shè)備性能和質(zhì)量直接影響到鉆孔設(shè)備生產(chǎn)效率的高低和加工質(zhì)量的好壞，直接影響到整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。
正因?yàn)槿绱?，國外制造業(yè)才有“企業(yè)的紅利在刀刃上”的說法，漢語成語中的“工欲善其事，必先利其器”、“磨刀不誤砍柴功”也對(duì)鉆孔設(shè)備在切削加工中的重要性進(jìn)行了生動(dòng)而深刻的描述。如一根20萬千瓦發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，其凈重為30噸，而其鍛件毛坯達(dá)60～70噸，需切除的切屑占了零件毛重的50%以上，很難想象如果沒有高效的鉆孔設(shè)備如何能完成這樣的加工任務(wù)。國際上一位切削與機(jī)床方面的權(quán)威專家對(duì)切削鉆孔設(shè)備的作用作了如下評(píng)價(jià)：“改進(jìn)鉆孔設(shè)備對(duì)降低切削成本比其它任何單一過程的改變更具有潛力。合理地選擇和應(yīng)用現(xiàn)代切削鉆孔設(shè)備是降低生產(chǎn)成本，獲得主要經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵?！泵绹腘?茲拉丁曾說過：“一臺(tái)價(jià)值25萬美元的NC機(jī)床，其效率的發(fā)揮在很大程度上取決于一把價(jià)值30美元立銑刀的性能”。
1鉆孔機(jī)的特點(diǎn)
（1）、全自動(dòng)下料。
?。?）、電腦實(shí)時(shí)監(jiān)控鉆嘴保護(hù)系統(tǒng)，卡料、空料、參數(shù)錯(cuò)誤報(bào)警系統(tǒng)。
?。?）、六軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，獨(dú)特的程序隨時(shí)更新功能，程序自主研發(fā)，擁有通孔、外盲孔、多孔、高低孔等常用鉆孔程序，也可按客戶要求編寫程序。
?。?）、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用德國原裝進(jìn)口的高精度數(shù)控馬達(dá)，配合多檔位等角度恒力矩細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，精度更高，運(yùn)行更平順，誤差為±0.01mm.
（5）、電路控制采用世界領(lǐng)先科技帶自我保護(hù)功能的進(jìn)口模塊式固態(tài)繼電器，搭配原裝進(jìn)口的世界級(jí)元器件，使機(jī)器性能更加穩(wěn)定。
?。?）、加工尺寸（2—40mm），能完全滿足行業(yè)產(chǎn)品加工尺寸的要求，特殊規(guī)格可定制。
?。?）、采用全自動(dòng)電腦調(diào)機(jī)方式，孔位到邊數(shù)可調(diào)范圍（0—15mm），到底數(shù)可調(diào)范圍（0—7mm），同時(shí)具備補(bǔ)償值調(diào)節(jié)功能，使孔位調(diào)整更準(zhǔn)確，更方便。
（8）、采用平板式模具，成本低，通用性強(qiáng)，制作簡單，一般情況90分鐘內(nèi)可完成。
?。?）、廠家提供標(biāo)準(zhǔn)化管位，操作更方便。
（10）、報(bào)警功能強(qiáng)大，穩(wěn)定，能真正意義上做到1人同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)器。提高效率，降低成本，提升企業(yè)競爭力。 產(chǎn)品參數(shù) 鋸床種類 圓鋸床。
2鉆孔機(jī)的分類與應(yīng)用
根據(jù)應(yīng)用的范圍鉆孔機(jī)主要分為幾類。
?。?）、鉆布料的鉆孔機(jī)。
布料鉆孔機(jī)也叫打眼機(jī).是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一根針旋轉(zhuǎn),工作時(shí)使機(jī)針鉆透成疊衣料,在布料上留下一個(gè)個(gè)小孔痕跡,作為縫紉的定位記號(hào),有些機(jī)器帶有對(duì)機(jī)針的點(diǎn)加熱裝置,對(duì)于較疏松的衣料加熱后的機(jī)針鉆如衣料退回機(jī)針后,在布料上留下的痕跡更為清晰.
?。?）、鉆探用的鉆孔機(jī)。
又稱鉆探機(jī)。在地質(zhì)勘探中，帶動(dòng)鉆具向地下鉆進(jìn)，獲取實(shí)物地質(zhì)資料的機(jī)械設(shè)備。主要作用是帶動(dòng)鉆具破碎孔底巖石，用于鉆取巖心 、礦心、巖屑、氣態(tài)樣、液態(tài)樣等，以探明地下地質(zhì)和礦產(chǎn)資源等情況。
?。?）、工程鉆孔機(jī)。
在建筑施工中為加固處理建筑工程基礎(chǔ)而應(yīng)用的基礎(chǔ)樁或管樁所施工的鉆孔機(jī)械。
?。?）、機(jī)械加工鉆孔機(jī)
在制造行業(yè)中，施行鉆孔工藝的機(jī)器和設(shè)備。五金鉆孔機(jī)、木工鉆孔機(jī)、塑料鉆孔機(jī)等。
?。?）精密五金鉆孔機(jī)
五金鉆孔機(jī)，也稱作機(jī)械鉆孔機(jī)，通過金屬鉆頭對(duì)金屬產(chǎn)品進(jìn)行加工，主要為表帶，首飾等行業(yè)
?。?）、全自動(dòng)鉆孔機(jī)
表帶全自動(dòng)鉆孔機(jī)，又叫做表帶鉆孔機(jī)，是專業(yè)解決表帶、首飾類細(xì)長孔鉆孔加工的創(chuàng)新產(chǎn)品。
3鉆孔機(jī)的常見故障
鉆頭鉆削時(shí),破碎或突然停止的現(xiàn)象,可能是進(jìn)刀太快,磨利或鉆孔時(shí)急冷急熱之原故;
（1）、 鉆頭鉆削時(shí),破碎或突然停止的現(xiàn)象,可能是進(jìn)刀太快,磨利或鉆孔時(shí)急冷急熱之原故;
（2）、鉆削使鉆頭中心裂開,可能是鉆唇間隙角太小,進(jìn)刀太快鉆頭鈍化,壓力太大,缺乏冷卻齊,鉆頭或工件夾置不良所致;
（3）、 鉆削時(shí)鉆頭折斷,可能是鉆唇間隙角太小或鉆削速度太高,進(jìn)刀大或鉆頭已鈍化又繼續(xù)加壓切削等所致;
（4）、 鉆削時(shí)切邊破裂,可能是工件材料中有硬點(diǎn)砂眼或進(jìn)刀太快,鉆削速度選擇不當(dāng),鉆削時(shí)無加切削劑所致;
（5）、 鉆唇及切邊破裂,可能是進(jìn)刀太快或鉆唇間隙角太小等原因 ;
（6）、 鉆削所鉆出之孔徑太大,可能是兩切邊不,等長或兩鉆頂半角不相等靜點(diǎn)偏離,主軸同心度差等原因所致;
（7）、鉆削時(shí)僅排出一條切屑,可能是兩切邊不等長或鉆頂半角不相等的原因;
（8）、鉆削時(shí)發(fā)出吱吱叫之聲音,可能是孔不直或鉆頭鈍化等所致;
（9）、鉆削時(shí)切屑性質(zhì)產(chǎn)生異常變化可能是切邊已鈍化解或破碎等所致。
4鉆孔機(jī)的使用注意事項(xiàng)
（1）、 鉆頭使用后,應(yīng)立即檢查有無破損,鈍化等不良情形若有應(yīng)立即加以研磨、修整；
（2）、 存放時(shí),鉆頭應(yīng)對(duì)號(hào)入座,則以后取用時(shí),方便省時(shí),節(jié)省了再尋找鉆頭之時(shí)間；
（3）、 鉆通孔時(shí),當(dāng)鉆頭即將鉆穿之瞬間,扭力最大,故此時(shí)需較輕壓力慢進(jìn)刀,以避免鉆頭因受力過大而扭斷；
（4）、 鉆孔前必須先打中心點(diǎn)其目的為容納靜,點(diǎn)避免鉆頭靜點(diǎn)觸底,可導(dǎo)引鉆頭在正確的鉆孔位置上；
（5）、 鉆孔時(shí),應(yīng)充分使用切削齊且注意排屑；
（6）、鉆交交叉孔時(shí),應(yīng)先行鉆大直徑孔,再鉆小孔徑。
?。?）、根據(jù)所鉆的材料調(diào)整合適的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速過快鉆頭發(fā)熱低熔點(diǎn)材料會(huì)軟化，轉(zhuǎn)速過慢軟性的材料會(huì)發(fā)生粘連。
?。?）、根據(jù)所鉆的孔深和孔徑，確定鉆孔機(jī)的進(jìn)刀次數(shù)。
（9）、鉆孔機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀，需要注意安全防護(hù)。
（10）、注意保證鉆頭的鋒利程度，需要定期磨鉆頭或更換鉆頭。
?。?1）、對(duì)鉆軸要進(jìn)行定期加油潤滑。
5鉆孔機(jī)的發(fā)展與前景
當(dāng)今世界正處在先進(jìn)制造技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期。隨著數(shù)控鉆孔機(jī)的問世，現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展了一系列的數(shù)控加工技術(shù)，如加工中心(MC)、柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)、并聯(lián)鉆孔機(jī)等。這些技術(shù)與高速加工技術(shù)、自動(dòng)鉆孔倒角機(jī)技術(shù)、鉆孔加工工藝緊密結(jié)合，使機(jī)械加工中的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，輔助時(shí)間大大縮短，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，對(duì)制造業(yè)乃至全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。
目前鉆孔加工約占整個(gè)機(jī)械加工工作量的90%，現(xiàn)代鉆孔技術(shù)是制造技術(shù)的主力軍之一，鉆孔加工(含磨削)在整個(gè)21世紀(jì)仍是機(jī)械制造業(yè)的主導(dǎo)加工方法。作為鉆孔加工中重要的基礎(chǔ)工藝裝備，自動(dòng)鉆孔倒角機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)代制造的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。中國是全世界鐘表生產(chǎn)和輸出的最大國家，占全球制表行業(yè)90%以上，全自動(dòng)高速表帶鉆孔機(jī)徹底解決表帶行業(yè)目前投入人力最多，產(chǎn)出最少的手工鉆孔工藝現(xiàn)狀的困難，全面取代現(xiàn)有的手工鉆孔工藝，也間接解決了企業(yè)招收熟練鉆孔工人困難的嚴(yán)重問題。同時(shí)為企業(yè)節(jié)約了大量的人力成本開支。大力發(fā)展數(shù)控加工技術(shù)及裝備，已成為世界各國政府的戰(zhàn)略決策，用數(shù)控裝備武裝現(xiàn)代工業(yè)和改造傳統(tǒng)工業(yè)也成為世界各國制造業(yè)發(fā)展的方向。改革開放后，我國制造業(yè)的發(fā)展舉世矚目，鉆孔設(shè)備總產(chǎn)量和技術(shù)水平已邁入世界第一方陣，鉆孔設(shè)備的進(jìn)口消費(fèi)量近年已達(dá)世界之首，我國已跨入世界制造大國之列，但還不是制造強(qiáng)國。其中我國目前制造業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率只相當(dāng)于美國的1/23，日本的1/25，德國的1/18，與先進(jìn)的工業(yè)國家相比，還存在著巨大差距。工業(yè)發(fā)達(dá)國家的數(shù)控鉆孔設(shè)備在兩班制工作條件下開動(dòng)率達(dá)到60-70%，而我國國內(nèi)許多企業(yè)往往只能達(dá)到20-30%，造成我國數(shù)控鉆孔設(shè)備使用率低的原因是多方面的，除了設(shè)備配備不合理、技術(shù)人員綜合素質(zhì)有待提高、數(shù)控鉆孔設(shè)備的工作環(huán)境差、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作滯后等原因外，最重要的一點(diǎn)是鉆孔設(shè)備與鉆孔設(shè)備的技術(shù)含量不匹配，有相當(dāng)一部分生產(chǎn)企業(yè)還普遍地采用焊接式鉆孔設(shè)備用于數(shù)控鉆孔設(shè)備加工，不講究“門當(dāng)戶對(duì)”、“好馬配好鞍”，致使先進(jìn)的鉆孔設(shè)備配備落后的鉆孔設(shè)備，造成設(shè)備潛力沒有充分發(fā)揮出來，從而造成巨大的浪費(fèi)。因此，更新觀念，廣泛應(yīng)用先進(jìn)鉆孔設(shè)備巳成當(dāng)務(wù)之急。在投資鉆孔設(shè)備的同時(shí)，一定要配備相應(yīng)的鉆孔設(shè)備，才能保證設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地提高生產(chǎn)率，從而獲取更大的利潤。
建國以來，我國鉆孔設(shè)備行業(yè)為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展做了大量的工作，取得了很大的成績，但隨著切削加工速度的提高，難切削加工材料的大量使用，數(shù)控設(shè)備的普及，對(duì)切削加工鉆孔設(shè)備的要求越來越高。國產(chǎn)鉆孔設(shè)備在使用壽命、可靠性等方面都與國外發(fā)達(dá)國家存在明顯差距，無論是在產(chǎn)品的品種還是性能和質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了我國制造業(yè)發(fā)展的需求。近年來，我國每年進(jìn)口鉆孔設(shè)備的金額增長率高達(dá)50%以上，這一事實(shí)值得我們認(rèn)真思考和努力改進(jìn)。我們需要為此更加努力，為祖國的鉆孔機(jī)事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量！
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