一种内六角冲孔机

技术领域

本发明属于机加工冲孔领域，尤其涉及一种内六角冲孔机。

背景技术

目前现有技术加工内六角孔采用冲压方式，如中国专利公开号：CN212190817U，公开了一种机械零件表面内六角冲孔机，其可对不同规格的金属零件进行内六角冲孔，包括工作台、横梁、横板、液压缸、活塞、冲刀、挡板和收集箱，工作台底端四角分别设置有支撑腿，每两组支撑腿之间连接有横梁，两组横梁之间设置有承载台，工作台顶端设置有两组立板，立板顶端均与横板底端连接，液压缸顶端通过移动至装置与横板底端连接，液压缸与液压泵连接，液压缸底端与活塞顶端滑动连接，活塞与冲刀配合连接，工作台顶端中部设置有掉落孔，两组挡板与工作台配合滑动连接，收集箱位于承载台上，收集箱位于掉落孔底侧。这样的冲孔机通过冲床的液压缸输出动力，带动冲刀下移，利用冲刀将机械零件进行内六角冲孔。然而，由于通过冲床加工需要较大动力，因而冲床体积较大，设备成本和加工成本也较高。

发明内容

为了克服现有技术中内六角冲孔设备和加工成本较高的不足，本发明提供了一种内六角冲孔机，有效降低设备和生产成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种内六角冲孔机，包括机架，所述机架上设有尾座以及与机架滑动配合的主轴箱，所述主轴箱设有回转的主轴，所述尾座上设有对工件一端定位的顶杆，所述主轴上设有作用于工件另一端的刀具，所述刀具包括前轴、后轴以及固定在前轴上的刀头，所述后轴与主轴同轴固定连接，所述前轴和后轴偏心转动布置，所述主轴和后轴转动时带动所述前轴和刀头产生径向的振动，所述机架上设有带动主轴箱向顶杆端部方向滑动的冲孔进给单元。主轴箱的主轴带动刀具时，刀具的后轴与主轴保持同步转动，前轴和后轴之间可以相对转动，因此当刀具的刀头作用于工件的预制孔时，前轴相对工件保持固定，而后轴随主轴转动。同时由于前轴和后轴为偏心布置，后轴可对前轴产生径向的作用力，使得前轴的刀头产生径向振动，配合主轴箱带动刀具的前进，实现刀头的进给，刀头作用于预制孔从而对工件完成冲孔作业。这样，利用刀头的高频偏心振动可大大降低对于进给动力的要求，也便于进行连续加工，从而提高生产效率，降低生产成本。

作为优选，所述刀具还包括轴套，所述轴套靠近主轴的一端与后轴固定连接，所述轴套远离主轴的一端设有轴套孔，所述轴套孔与主轴偏心布置，所述前轴设置在轴套孔中，所述前轴和轴套孔同轴转动配合。主轴带动后轴转动时，后轴也同步带动轴套转动，通过轴套上偏心的轴套孔与前轴配合，可对前轴进行可靠定位，也便于根据实际生产要求对前轴和刀头进行更换。

作为优选，所述轴套孔的底部和开口处分别设有与前轴配合的滚动轴承，所述前轴在两个滚动轴承之间设有推力轴承，所述推力轴承与两侧的滚动轴承相抵靠。前轴通过两个滚动轴承支撑，使前轴和轴套之间相对转动顺畅，同时也保证刀头定位准确性。推力轴承可承受刀头进给时的轴向作用力，保证刀头进给时稳定可靠。

作为优选，所述轴套孔内设有定位部，所述后轴与定位部相抵靠，所述定位部的中心设有通孔，所述前轴穿过通孔，所述前轴穿过通孔的端部设有挡圈。挡圈可对前轴进行轴向定位，加工后退刀时将前轴和轴套保持相对固定，避免前轴与轴套发生脱离。

作为优选，所述主轴箱的底部设有机头底板，所述机架上设有机头滑轨，所述机头底板滑动连接设置在机头滑轨上，所述冲孔进给单元为油缸。油缸带动主轴箱移动，实现进刀和退刀，机头滑轨可对主轴箱滑移导向，保证移动精度和稳定性。

作为优选，所述机架上设有上料机构，所述上料机构包括用于输送工件的上料通道以及位于上料通道底部的上料推块，所述机架上设有带动上料推块将上料通道最下方的工件推送至顶杆和刀具之间的上料缸。当上料缸将上料推块推出时，上料推块推动上料通道最下方的工件至顶杆和刀具之间，从而实现快速上料，提高生产效率。

作为优选，所述上料通道包括平行布置的第一上料挡板和第二上料挡板，第一上料挡板和第二上料挡板的相对面上分别设有竖槽，第一上料挡板和第二上料挡板的顶部分别设有向竖槽顶部导向的上料导轨。待加工的工件可沿着上料导轨平行排列并落入到竖槽之中，有利于上料推块将工件逐个推送至加工位置。

作为优选，所述第一上料挡板与机架固定连接，所述机架上设有与第二上料挡板滑动配合的挡板滑轨，所述第二上料挡板在挡板滑轨上滑动时第一上料挡板和第二上料挡板的间距改变。这样，第一上料挡板和第二上料挡板的间距可调，对于不同长度尺寸的工件具有良好的适应性。

作为优选，所述机架上设有接料机构，所述接料机构包括与上料推块高度对应的限位块，所述限位块内设有滑动孔，所述滑动孔中设有滑动配合的接料块，所述机架上设有带动接料块向上料推块方向移动的接料缸，所述接料块朝向上料推块的一侧设有V形的接料槽。在进行上料时，接料缸可将接料块向上料推块方向推出，使得接料块配合上料推块将工件夹紧并输送至加工位置，保证上料过程平顺稳定。

作为优选，所述上料推块朝向限位块的一侧设有V形的推料槽，所述限位块朝向上料推块的一侧设有V形的限位槽，所述上料推块和限位块将工件夹紧时工件位于推料槽和限位槽之间。这样在上料之后，上料推块的推料槽和限位块上的限位槽可将工件自动定心，并将工件进行可靠定位。

本发明的有益效果是：(1)刀具通过偏心振动配合进给对工件端部进行内六角冲孔，降低冲孔难度，节约生产成本；(2)对工件进行稳固的夹紧定位，保证冲孔过程中工件的定位精度；(3)实现连续可靠的上料，提高加工效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明工件移动至竖槽底部时的结构示意图；

图3是本发明接料块顶出时的结构示意图；

图4是本发明工件夹紧定位后的结构示意图；

图5是本发明刀具的结构示意图。

图中：尾座1，顶杆2，手轮2a，接料缸3，限位块4，滑动孔4a，限位槽4b，刀具5，后轴5a，轴套5b，前轴5c，刀头5d，圆锥滚子轴承51，推力轴承52，滚珠轴承53，挡圈54，定位部501，轴套孔502，螺纹孔503，主轴箱6，主轴6a，油缸6b，电机7，上料通道8，竖槽81，上料导轨82，第一上料挡板8a，第二上料挡板8b，机头底板9，机头滑轨10，工件11，预制孔11a，上料缸12，上料推块13，推料槽13a，挡板滑轨14，机架15，接料块16，接料槽16a。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例中，一种内六角冲孔机，包括机架15，机架15上设有尾座1以及与机架15滑动配合的主轴箱6，主轴箱6的底部设有机头底板9，机架15上设有机头滑轨10，机头底板9滑动连接设置在机头滑轨10上。主轴箱6内设有主轴6a，主轴箱6的顶部设有电机7，电机7带动主轴箱6的主轴6a回转。尾座1上设有对工件11一端定位的顶杆2，主轴6a上设有作用于工件11另一端的刀具5，顶杆2与尾座1采用螺纹配合定位，顶杆2的外端设有手轮2a，通过手轮2a转动可带动顶杆2前移或后退，从而调节顶杆2与刀具5之间的距离，以便于适应不同长度的工件11。机架15上设有冲孔进给单元，本实施例中的冲孔进给单元为油缸6b，油缸6b的活塞杆顶出时，带动主轴箱6沿机头滑轨10向顶杆2端部方向滑动。

结合图2所示，机架15上设有上料机构，上料机构包括用于输送工件11的上料通道8以及位于上料通道8底部的上料推块13。上料通道8包括平行布置的第一上料挡板8a和第二上料挡板8b，第一上料挡板8a和第二上料挡板8b的相对面上分别设有竖槽81，第一上料挡板8a和第二上料挡板8b的顶部分别设有向竖槽81顶部导向的上料导轨82。圆柱形工件11的两端分别放置在两侧的上料导轨82上，上料导轨82呈倾斜布置，工件11可沿着上料导轨82滚动至竖槽81中，并从竖槽81下落至上料推块13的一侧。第一上料挡板8a与机架15固定连接，机架15上设有与第二上料挡板8b滑动配合的挡板滑轨14，第二上料挡板8b在挡板滑轨14上滑动时第一上料挡板8a和第二上料挡板8b的间距改变。机架15上设有上料缸12，上料缸12的活塞杆与上料推块13连接，上料缸12可带动上料推块13将上料通道8最下方的工件11推送至顶杆2和刀具5之间。

结合图3所示，机架15上设有接料机构，接料机构包括与上料推块13高度对应的限位块4，限位块4与机架15保持固定，限位块4内设有滑动孔4a，滑动孔4a开口方向朝上料推块13。滑动孔4a中设有接料块16，接料块16与滑动孔4a滑动配合，机架15上设有接料缸3，接料缸3的活塞杆与接料块16连接，接料缸3带动接料块16向上料推块13方向移动。接料块16朝向上料推块13的一侧设有V形的接料槽16a，上料推块13朝向限位块4的一侧设有V形的推料槽13a，限位块4朝向上料推块13的一侧设有V形的限位槽4b。如图4所示，上料推块13和限位块4将工件11夹紧时工件11位于推料槽13a和限位槽4b之间。接料槽16a、推料槽13a和限位槽4b三者的中心一般设置在同一高度，在定位工件11时，工件11位于槽的中心位置，之后夹紧和移动过程中工件11的高度位置几乎不发生变化，有利于保证工件11平稳输送。

如图5所示，刀具5包括前轴5c、后轴5a以及固定在前轴5c上的刀头5d，后轴5a与主轴6a同轴固定连接，刀具5在前轴5c和后轴5a的外侧还设有轴套5b，轴套5b靠近主轴6a的一端设有螺纹孔503，轴套5b通过螺纹孔503与后轴5a固定连接。轴套5b远离主轴6a的一端设有轴套孔502，轴套孔502与主轴6a偏心布置，前轴5c设置在轴套孔502中，前轴5c和轴套孔502同轴转动配合。为了保证前轴5c和轴套5b之间的定位精度以及减小两者的转动阻力，轴套孔502的底部和开口处分别设有与前轴5c配合的滚动轴承，本实施例中，轴套孔502的底部设置圆锥滚子轴承51，轴套孔502的开口处设置滚珠轴承53。前轴5c在两个滚动轴承之间设有推力轴承52，推力轴承52与两侧的滚动轴承相抵靠，从而在刀头5d受力时，推力轴承52可承受轴向作用力。轴套孔502内设有定位部501，后轴5a与定位部501相抵靠，定位部501的中心设有通孔，前轴5c穿过通孔，前轴5c穿过通孔的端部设有挡圈54。前轴5c和后轴5a两者断开，后轴5a的扭矩不会传递到前轴5c上，同时由于前轴5c和后轴5a偏心转动布置，主轴6a和后轴5a转动时带动前轴5c和刀头5d产生径向的振动。前轴5c和后轴5a的偏心量应根据内六角尺寸设计，当内六角尺寸较小时，偏心量设置也相应较小，刀具5进给时刀头5d振动幅度不会太大以保证加工精度以及保护刀头5d；当内六角尺寸较大时，偏心量也可以适当增大，以提高刀具5的切屑量。

在实际运行过程中，如图2所示，工件11沿着上料通道8的上料导轨82逐个移动至竖槽81，并沿竖槽81竖直下移至上料推块13的推料槽13a一侧。此时如图3所示，接料缸3启动，接料缸3的活塞杆带动接料块16向上料推块13移动，直至接料块16与工件11接触，工件11被定位在上料推块13的推料槽13a和接料块16的接料槽16a中。如图4所示，上料缸12的活塞杆顶出，同时接料缸3的活塞杆缩回，上料推块13和接料块16同向移动将上料推块13向刀具5和顶杆2之间移动。工件11移动至与限位块4接触时，工件11进入到限位块4的限位槽4b中，同时上料缸12的活塞杆施加对上料推块13的作用力，将工件11夹紧在推料槽13a和限位槽4b之间。定位夹紧之后，油缸6b的活塞杆顶出使得主轴箱6移动，刀具5的刀头5d接触工件11预制孔11a的开口处。主轴箱6的电机7带动主轴6a回转，主轴6a带动后轴5a转动，通过轴套5b使得前轴5c和刀头5d产生振动，油缸6b继续带动主轴箱6前移实现刀头5d的切屑进给，刀头5d挤压切屑预制孔11a加工出内六角。之后油缸6b带动主轴箱6反向移动使刀头5d远离工件11，电机7停止转动。此时，上料缸12带动上料推块13往回移动，加工完成的工件11向下掉落完成出料，同时上方待加工的工件11下移至上料推块13的推料槽13a一侧，可进行下一个工件11的上料和内六角加工操作。