阅读说明：本技术 球体万向钻孔机床 (Ball universal drilling machine tool ) 是由 全忠敏 林飞明 李欠明 白学士 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种球体万向钻孔机床,包括钻机固定板、左扇形板、支架底座、右扇形板、左弧形板、右弧形板、钻床底座和磁座钻,左扇形板固定在钻机固定板的一端并沿着垂直于钻机固定板的方向向下延伸；右扇形板固定在钻机固定板的另一端并沿着垂直于钻机固定板的方向向下延伸；左扇形板通过左转轴与左弧形板连接；右扇形板通过右转轴与右弧形板连接；左扇形板和右扇形板能够使钻机固定板与磁座钻一起以左转轴和右转轴为中心轴旋转；左弧形板和右弧形板竖直固定在支架底座的上表面上；左弧形板和右弧形板之间设置有三爪卡盘,卡盘法兰下方还设置有圆盘形的刻度环；三爪卡盘能够以刻度环的竖直轴线为中心360度旋转。(The invention relates to a universal drilling machine tool for spheres, which comprises a drilling machine fixing plate, a left sector plate, a bracket base, a right sector plate, a left arc plate, a right arc plate, a drilling machine base and a magnetic drill, wherein the left sector plate is fixed at one end of the drilling machine fixing plate and extends downwards along the direction vertical to the drilling machine fixing plate; the right sector plate is fixed at the other end of the drill fixing plate and extends downwards along the direction vertical to the drill fixing plate; the left sector plate is connected with the left arc-shaped plate through a left rotating shaft; the right sector plate is connected with the right arc-shaped plate through a right rotating shaft; the left sector plate and the right sector plate can enable the drill fixing plate and the magnetic drill to rotate together by taking the left rotating shaft and the right rotating shaft as central shafts; the left arc-shaped plate and the right arc-shaped plate are vertically fixed on the upper surface of the bracket base; a three-jaw chuck is arranged between the left arc-shaped plate and the right arc-shaped plate, and a disc-shaped scale ring is also arranged below the chuck flange; the three-jaw chuck can rotate 360 degrees around the vertical axis of the scale ring.)

球体万向钻孔机床

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种球体万向钻孔机床。

背景技术

现有技术中，游乐设施、钢结构等设备通常采用球体作为连接件。常用的球体是铁球，为了实现连接，需要在铁球上开孔。但是现有技术中，铁球上开孔的位置确定困难，需要用3d打印模型来确定。如果采用现有技术中的钻床在铁球上开孔，球体在钻床上装夹固定麻烦，无专用夹具，需要人工抱紧，有安全隐患。钻孔操作麻烦，需要2人操作；一人抱紧工件，一人钻孔。

采用现有技术中3d打印的问题在于，打印件不能适应产品的外形改变，产品的造型变化后打印模型失效。而且3d打印的钻模成本昂贵，一款产品的打印模型需要1800元以上。

综上所述，如何设计一种球体万向钻孔机床，适应本领域产品类型的千变万化，柔性精确的解决球面钻孔难题成为本领域当前需要解决的课题。

发明内容

本发明旨在提供一种球体万向钻孔机床，所要解决的技术问题包括如何对球体进行定位装夹，如何划分球体孔位的经度和纬度，如何调节球体的中心位置，以便于适应不同直径的球体和消除零部件加工时的误差，以及如何标注球体上的孔位。

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种球体万向钻孔机床，包括钻机固定板、左扇形板、支架底座、右扇形板、左弧形板、右弧形板、钻床底座和磁座钻，所述的磁座钻拆去磁座，并用螺丝固定在钻机固定板的上侧表面；所述左扇形板固定在钻机固定板的一端并沿着垂直于钻机固定板的方向向下延伸；所述右扇形板固定在钻机固定板的另一端并沿着垂直于钻机固定板的方向向下延伸；所述左扇形板通过左转轴与左弧形板连接；所述右扇形板通过右转轴与右弧形板连接；所述左扇形板和右扇形板能够使钻机固定板与磁座钻一起以左转轴和右转轴为中心轴旋转；所述左弧形板和右弧形板竖直固定在支架底座的上表面上；所述左弧形板和右弧形板位于所述左扇形板和右扇形板之间；所述左弧形板和右弧形板之间设置有三爪卡盘，所述三爪卡盘通过卡盘法兰安装在支架底座的上表面上；所述卡盘法兰下方还设置有圆盘形的刻度环；所述三爪卡盘能够以刻度环的竖直轴线为中心360度旋转。

所述左扇形板上设置有左导向孔，所述左弧形板上设置有左导向槽，所述左导向孔和左导向槽中穿设有左导向柱，该左导向柱的一端通过左内压紧块压紧在左弧形板的内侧；左导向柱的另一端设置有左手柄座，通过拧紧左手柄座使左导向柱固定在左导向槽中；通过松开左手柄座使左导向柱能够在左导向槽中滑动；左导向柱在左导向槽中滑动时带动左扇形板和钻机固定板以左转轴为中心轴旋转。

所述右扇形板上设置有右导向孔，所述右弧形板上设置有右导向槽，所述右导向孔和右导向槽中穿设有右导向柱，该右导向柱的一端通过右内压紧块压紧在右弧形板的内侧；右导向柱的另一端设置有右手柄座，通过拧紧右手柄座使右导向柱固定在右导向槽中；通过松开右手柄座使右导向柱能够在右导向槽中滑动；右导向柱在右导向槽中滑动时带动右扇形板和钻机固定板以右转轴为中心轴旋转。

所述左扇形板上还设置有左轴孔，所述左弧形板上设置有左轴圆孔，所述左轴孔和左轴圆孔中穿设有左转轴，所述左转轴的端部设置有左轴承盖。

所述右扇形板上设置有右轴孔，所述右弧形板上设置有右轴圆孔，所述右轴孔和右轴圆孔中穿设有右转轴，所述右转轴的端部设置有右轴承盖。

所述左弧形板和/或右弧形板的弧形侧壁上设置有弧形的纬度刻度。

所述的左弧形板和右弧形板之间设置有支撑圆棒。

所述三爪卡盘的底部还设置有高度调节法兰；所述的高度调节法兰用于调节三爪卡盘的高度。

所述的钻机固定板上设置有贯通孔，所述的磁座钻的钻头从所述贯通孔穿过。

所述左扇形板的侧面下部设置有左配重螺孔，右扇形板的侧面下部设置有右配重螺孔，所述左配重螺孔和右配重螺孔分别通过螺栓连接不同的配重支架，所述配重支架中固定有配重杆，所述配重杆上固定安装有多个配重块。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明所述球体万向钻孔机床的主机采用现有的机械（磁吸钻机）进行改装，采用三爪卡盘反向撑紧以对球体进行定位装夹，采用线切割加工经度分为0°-360°；纬度分为0°-120°；利用中间主轴的内外螺纹配合吊杆螺丝调节高度，从而对球体的中心位置进行调节，以便于适应不同直径的球体和消除零件加工时的误差。

本发明所述的球体万向钻孔机床只需单人操作，钻一个球上的五个孔只需6分钟，以前现有技术的操作需要15分钟以上；工件的钻孔位置有刻度指示柔性可调，适合该类型产品的形状的任何变化；球体装夹牢靠，提高了工作安全系数；机床球心高度有小范围调节功能，可以加工φ200-φ350范围内的球体。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的

具体实施方式

一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明所述球体万向钻孔机床的结构示意图。

图2是图1所示的球体万向钻孔机床的结构分解示意图。

图3是所述钻机固定板的俯视图。

图4是所述左扇形板的结构示意图。

图5是所述右扇形板的结构示意图。

图6是所述左弧形板的结构示意图。

图7是所述右弧形板的结构示意图。

图8是所述刻度环的俯视图。

图9是本发明所述球体万向钻孔机床另一角度的结构示意图。

图10是本发明所述球体万向钻孔机床的正视图。

图11是本发明所述球体万向钻孔机床的侧视图。

图12是本发明所述球体万向钻孔机床的俯视图。

图13是所述三爪卡盘的局部放大示意图。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

如图1至图12所示，本发明所述的球体万向钻孔机床包括钻机固定板1、左扇形板2、支架底座3、右扇形板4、左弧形板5、右弧形板6、钻床底座27和磁座钻29，所述的磁座钻拆去磁座，并用螺丝固定在钻机固定板1的上侧表面；所述左扇形板2固定在钻机固定板1的一端并沿着垂直于钻机固定板1的方向向下延伸；所述右扇形板4固定在钻机固定板1的另一端并沿着垂直于钻机固定板1的方向向下延伸；所述左扇形板2通过左转轴121与左弧形板5连接；所述右扇形板4通过右转轴12与右弧形板6连接；所述左扇形板2和右扇形板4能够使钻机固定板1与磁座钻29一起以左转轴121和右转轴12为中心轴旋转；所述左弧形板5和右弧形板6竖直固定在支架底座3的上表面上；所述左弧形板5和右弧形板6位于所述左扇形板2和右扇形板4之间；所述左弧形板5和右弧形板6之间设置有三爪卡盘，所述三爪卡盘通过卡盘法兰15安装在支架底座3的上表面上；所述卡盘法兰15下方还设置有圆盘形的刻度环17；所述三爪卡盘能够以刻度环17的竖直轴线为中心360度旋转。支架底座3固定在钻床底座27上。

所述左扇形板2上设置有左导向孔21，所述左弧形板5上设置有左导向槽51，所述左导向孔21和左导向槽51中穿设有左导向柱，该左导向柱的一端通过左内压紧块8压紧在左弧形板5的内侧；左导向柱的另一端设置有左手柄座，通过拧紧左手柄座使左导向柱固定在左导向槽中；通过松开左手柄座使左导向柱能够在左导向槽中滑动；左导向柱在左导向槽中滑动时带动左扇形板2和钻机固定板1以左转轴121为中心轴旋转。

所述右扇形板4上设置有右导向孔41，所述右弧形板6上设置有右导向槽61，所述右导向孔41和右导向槽61中穿设有右导向柱，该右导向柱的一端通过右内压紧块压紧在右弧形板6的内侧；右导向柱的另一端设置有右手柄座，通过拧紧右手柄座使右导向柱固定在右导向槽中；通过松开右手柄座14使右导向柱能够在右导向槽中滑动；右导向柱在右导向槽中滑动时带动右扇形板4和钻机固定板1以右转轴12为中心轴旋转。

右手柄座14与右扇形板4之间设置有外垫片9；右导向柱上设置有防转销钉10，所述的防转销钉10垂直于右导向柱的中心轴线并贴附在右弧形板6的侧面。

所述左扇形板2上还设置有左轴孔22，所述左弧形板5上设置有左轴圆孔52，所述左轴孔22和左轴圆孔52中穿设有左转轴121，所述左转轴的端部设置有左轴承盖。

所述右扇形板4上设置有右轴孔42，所述右弧形板6上设置有右轴圆孔62，所述右轴孔42和右轴圆孔62中穿设有右转轴12，所述右转轴12的端部设置有右轴承盖11。

所述左弧形板5和/或右弧形板6的弧形侧壁上设置有弧形的纬度刻度53。

所述的左弧形板5和右弧形板6之间设置有支撑圆棒7。

如图13所示，所述三爪卡盘的底部还设置有高度调节法兰16；所述的高度调节法兰16用于调节三爪卡盘的高度；所述的刻度环17套设在高度调节法兰16的外圆周上；合金衬套18设置在高度调节法兰16的下方；所述的合金衬套18通过螺栓和锁紧垫圈22、锁紧螺母23固定在支架底座3的上表面上。

所述卡盘法兰15的底部穿过支架底座3，卡盘法兰15的底部外周壁上设置有外螺纹，所述的外螺纹与卡盘螺母24匹配；卡盘螺母24的外周壁与手柄26的手柄根部25焊接在一起。卡盘法兰15的中心为中空结构，该中空结构中穿设有吊杆，该吊杆与卡盘法兰15的顶部之间设置有吊杆螺丝垫圈13。吊杆的端部设置有吊杆外螺纹，该吊杆外螺纹与吊杆螺母匹配，通过吊杆螺母和吊杆使卡盘法兰15的固定更牢固。

如图3所示，所述的钻机固定板1上设置有贯通孔111，所述的磁座钻的钻头从所述贯通孔穿过。

所述左扇形板2的侧面下部设置有左配重螺孔23，右扇形板4的侧面下部设置有右配重螺孔43，所述左配重螺孔23和右配重螺孔43分别通过螺栓连接不同的配重支架19，所述配重支架中固定有配重杆20，所述配重杆上固定安装有多个配重块21。

本发明所述的球体万向钻孔机床在使用时，首先将球体28装夹到三爪卡盘上，球体28的底部为安装平面，将该安装平面放置在三爪卡盘的上表面，反向扭动三爪卡盘将球体28撑紧。确定需要在球体28上钻孔的孔位置坐标。孔位的经度值为X，孔位的维度值为Y。钻孔前将刻度环17和纬度刻度53上的刻度全部清零。旋转三爪卡盘，使刻度环17的刻度对准孔位的经度值X，锁紧三爪卡盘；松开左手柄座和右手柄座14，使左导向柱在左导向槽中滑动，带动左扇形板2和钻机固定板1以左转轴121为中心轴旋转，右导向柱在右导向槽中滑动，带动右扇形板4和钻机固定板1以右转轴12为中心轴旋转，旋转到纬度刻度53上的刻度对准孔位的维度值Y，拧紧左手柄座使左导向柱固定在左导向槽中，拧紧右手柄座使右导向柱固定在右导向槽中，此时磁座钻29的钻头对准球体28上需要钻孔的位置。启动钻机，压下磁座钻29的钻杆钻孔。然后松开锁紧手柄，采用上述方法钻下一个孔。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。