鉆切一體機的研制探討

□陸文金 張曉紅 宋興旺

中國作為發(fā)展中國家，考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問題的關(guān)鍵提前必須是適用。近年來隨著原材料、人力資源和融資成本的迅速增長，我國機械企業(yè)內(nèi)部人才培養(yǎng)機制的不完善，早已讓中國制造企業(yè)的低成本優(yōu)勢一去不復(fù)返。來自國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)也證實了這個嚴峻的客觀事實，2012年5月中國制造業(yè)中的采購經(jīng)濟指數(shù)為50.4%，比2012年4月份下降了2.9個百分點，我國制造型企業(yè)生產(chǎn)增速明顯變緩，這讓機械制造企業(yè)危機重重。

隨著我國國家政策的不斷調(diào)控和社會的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)繼續(xù)優(yōu)化，多數(shù)行業(yè)保持增長。來自國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2018年1月～11月份，全國大型規(guī)模以上的工業(yè)增加值比2017年1月～11月實際增長率為6.3%，增長速度較前十個月放緩0.1個百分點；這表示我國工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)在繼續(xù)優(yōu)化，而高技術(shù)型產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的增長速度較快，大多數(shù)的行業(yè)和大部分新型產(chǎn)品呈持續(xù)增長趨勢，而電子類、汽車類和化工類行業(yè)的增長速度相比有所下降。其中裝備制造業(yè)增長較快，2018年11月份的裝備制造業(yè)與2017年11月份相比較而言增長了6.5%，與全部有規(guī)模的工業(yè)企業(yè)相比高出1.1%。

機械裝備制造作為機械制造業(yè)的一個重要分支，雖然在市場行情需求的有力推動下，整體的發(fā)展保持著平穩(wěn)增長的速度，但是想要在行業(yè)中凸顯出企業(yè)的戰(zhàn)斗力，這些機械制造企業(yè)必須具備相對應(yīng)的五大求生基本技能：自主創(chuàng)新的能力、精細成本控制的能力、關(guān)鍵過程制造的能力、供應(yīng)鏈整合的能力和制造服務(wù)化的能力，這也成為整個機械制造行業(yè)轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向。

我國機械制造行業(yè)的大背景下，許許多多的規(guī)模企業(yè)中有著大量的通用設(shè)備，這些設(shè)備都是針對某些專用工序生產(chǎn)而成，但隨著現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的發(fā)展，理應(yīng)注重理論和實際的有機結(jié)合，并注重實用性，這樣才能對國民經(jīng)濟產(chǎn)出實際的效益。故此我國大力發(fā)展低成本的自動化技術(shù)，行業(yè)前景廣闊且潛力巨大，對投資者而言，投資更節(jié)省且見效更迅速，整個機械行業(yè)的經(jīng)濟效果也是事半功倍，我國現(xiàn)階段國情和發(fā)展就需要這樣新型技術(shù)的加速發(fā)展。

目前市場上現(xiàn)有的機械設(shè)備的功能相對來說比較單一，如普通手槍鉆，手動切割機等，在家庭這樣不常用的小型場合中運用相對比較麻煩且設(shè)備體積較大。手動切割機從切割的材料區(qū)分為金屬材料切割機和非金屬材料切割機。本設(shè)計原型基礎(chǔ)為家用鋸片切割機，手工切割機相比固定切割機較為靈活方便，但是手工切割機切割后的質(zhì)量比較差、材料浪費也大，往往尺寸誤差大，操作者在后期操作的工作量有所增加，同時操作者的勞動條件比較惡劣，手動操作的生產(chǎn)效率相比較自動化設(shè)備也低；而半自動切割機的切割工件質(zhì)量好，尺寸誤差也較小，但是不太適合于單件、小批量和大型工件的切割，雖然降低了工人勞動強度，但其功能簡單，只適合一些較規(guī)格形狀的零件切割。

圖1 鉆切一體機1、底座 2、電源開關(guān) 3、電動機 4、操作手柄 5、工作臺 6、工件壓板 7、合金鋼鋸片 8、B10鉆夾頭

鉆孔機是指利用比目標物更堅硬、更銳利的工具通過旋轉(zhuǎn)切削或旋轉(zhuǎn)擠壓的方式，在目標物上留下圓柱形孔或洞的機械和設(shè)備統(tǒng)稱。通過對精密部件進行鉆孔，來達到預(yù)期的效果。手動鉆孔機包括一個軸向進給機構(gòu)(軸向進給機構(gòu)是由蝸桿、蝸輪、手輪、絲桿、螺母等構(gòu)成)、一個手動傳遞機構(gòu)(手動傳遞機構(gòu)是由一個主軸、與主軸相連接的扳手及與主軸相連接的套鉆和鉆頭這三部分構(gòu)成)、一個間隙調(diào)整機構(gòu)(間隙調(diào)整機構(gòu)是由螺母上方的調(diào)整螺母和在螺母上端兩側(cè)的兩平面軸承相構(gòu)成的)、一個導(dǎo)向機構(gòu)(導(dǎo)向機構(gòu)是通過箱蓋與螺母配合，下端部與絲桿相連接的護箱體所構(gòu)成)。該產(chǎn)品的密封性能優(yōu)良，勞動強度低且工作穩(wěn)定性良好，可以實現(xiàn)一機多用。

鉆切一體機以原有的家用鋸片切割機為基礎(chǔ)進行功能上的改進，增加了鉆孔功能，從而實現(xiàn)了對不同形狀、不同加工要求的加工，也同時解決了對零件進行多次裝夾而不對中的弊端，使得設(shè)備的空間占有率大大降低，為使用者提供了更多的操作便利。鉆切一體機作為一種機械加工設(shè)備，其工作原理和主題結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在進行鉆孔工作時，接通電源開關(guān)2，電動機3帶動裝有麻花鉆的鉆夾頭8旋轉(zhuǎn)，工件放置在工作臺面上，利用工作臺面上的定位塊進行定位，為放置鉆孔時工件跑偏，用壓板6進行工件固定后進行鉆工作業(yè)。在進行切割工作時，需要把工作頭置換為合金鋼鋸片7安裝在鉆夾頭上進行固定，調(diào)整伸出桿的長度，接通電源開關(guān)2，電動機3帶動鉆夾頭8旋轉(zhuǎn)，從而帶動鋸片7高速旋轉(zhuǎn)，所切工件通過壓板6和定位塊進行固定在工作臺面5上，防止切割火花飛濺，在工作臺5后側(cè)可添加飛濺擋板。

本設(shè)計通過更換不同刀具對不同加工要求和不同形狀的材料的工件進行加工，如管狀、片狀等，結(jié)構(gòu)簡單，能夠適用于不同小型場合，同時還考慮到在加工過程中有斜面斜孔的要求。經(jīng)過實際調(diào)研得知，常用角度為±60°區(qū)間即可滿足生產(chǎn)和生活類產(chǎn)品用角，故在工作臺面上做一定的調(diào)整，工作臺與底座之間增加了角度功能，在底座1上刻上±60°圓周角度線，從而實現(xiàn)較為復(fù)雜的斜向加工。