钻切一体机的研制探讨

□陆文金 张晓红 宋兴旺

中国作为发展中国家，考虑一切生产技术问题的关键提前必须是适用。近年来随着原材料、人力资源和融资成本的迅速增长，我国机械企业内部人才培养机制的不完善，早已让中国制造企业的低成本优势一去不复返。来自国家统计局的数据也证实了这个严峻的客观事实，2012年5月中国制造业中的采购经济指数为50.4%，比2012年4月份下降了2.9个百分点，我国制造型企业生产增速明显变缓，这让机械制造企业危机重重。

随着我国国家政策的不断调控和社会的不断发展，工业生产结构继续优化，多数行业保持增长。来自国家统计局的数据显示，2018年1月～11月份，全国大型规模以上的工业增加值比2017年1月～11月实际增长率为6.3%，增长速度较前十个月放缓0.1个百分点；这表示我国工业企业生产结构在继续优化，而高技术型产业、战略性新兴产业和装备制造业的增长速度较快，大多数的行业和大部分新型产品呈持续增长趋势，而电子类、汽车类和化工类行业的增长速度相比有所下降。其中装备制造业增长较快，2018年11月份的装备制造业与2017年11月份相比较而言增长了6.5%，与全部有规模的工业企业相比高出1.1%。

机械装备制造作为机械制造业的一个重要分支，虽然在市场行情需求的有力推动下，整体的发展保持着平稳增长的速度，但是想要在行业中凸显出企业的战斗力，这些机械制造企业必须具备相对应的五大求生基本技能：自主创新的能力、精细成本控制的能力、关键过程制造的能力、供应链整合的能力和制造服务化的能力，这也成为整个机械制造行业转型的发展方向。

我国机械制造行业的大背景下，许许多多的规模企业中有着大量的通用设备，这些设备都是针对某些专用工序生产而成，但随着现代机械自动化技术的发展，理应注重理论和实际的有机结合，并注重实用性，这样才能对国民经济产出实际的效益。故此我国大力发展低成本的自动化技术，行业前景广阔且潜力巨大，对投资者而言，投资更节省且见效更迅速，整个机械行业的经济效果也是事半功倍，我国现阶段国情和发展就需要这样新型技术的加速发展。

目前市场上现有的机械设备的功能相对来说比较单一，如普通手枪钻，手动切割机等，在家庭这样不常用的小型场合中运用相对比较麻烦且设备体积较大。手动切割机从切割的材料区分为金属材料切割机和非金属材料切割机。本设计原型基础为家用锯片切割机，手工切割机相比固定切割机较为灵活方便，但是手工切割机切割后的质量比较差、材料浪费也大，往往尺寸误差大，操作者在后期操作的工作量有所增加，同时操作者的劳动条件比较恶劣，手动操作的生产效率相比较自动化设备也低；而半自动切割机的切割工件质量好，尺寸误差也较小，但是不太适合于单件、小批量和大型工件的切割，虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规格形状的零件切割。

图1 钻切一体机1、底座 2、电源开关 3、电动机 4、操作手柄 5、工作台 6、工件压板 7、合金钢锯片 8、B10钻夹头

钻孔机是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。通过对精密部件进行钻孔，来达到预期的效果。手动钻孔机包括一个轴向进给机构(轴向进给机构是由蜗杆、蜗轮、手轮、丝杆、螺母等构成)、一个手动传递机构(手动传递机构是由一个主轴、与主轴相连接的扳手及与主轴相连接的套钻和钻头这三部分构成)、一个间隙调整机构(间隙调整机构是由螺母上方的调整螺母和在螺母上端两侧的两平面轴承相构成的)、一个导向机构(导向机构是通过箱盖与螺母配合，下端部与丝杆相连接的护箱体所构成)。该产品的密封性能优良，劳动强度低且工作稳定性良好，可以实现一机多用。

钻切一体机以原有的家用锯片切割机为基础进行功能上的改进，增加了钻孔功能，从而实现了对不同形状、不同加工要求的加工，也同时解决了对零件进行多次装夹而不对中的弊端，使得设备的空间占有率大大降低，为使用者提供了更多的操作便利。钻切一体机作为一种机械加工设备，其工作原理和主题结构如图1所示。

在进行钻孔工作时，接通电源开关2，电动机3带动装有麻花钻的钻夹头8旋转，工件放置在工作台面上，利用工作台面上的定位块进行定位，为放置钻孔时工件跑偏，用压板6进行工件固定后进行钻工作业。在进行切割工作时，需要把工作头置换为合金钢锯片7安装在钻夹头上进行固定，调整伸出杆的长度，接通电源开关2，电动机3带动钻夹头8旋转，从而带动锯片7高速旋转，所切工件通过压板6和定位块进行固定在工作台面5上，防止切割火花飞溅，在工作台5后侧可添加飞溅挡板。

本设计通过更换不同刀具对不同加工要求和不同形状的材料的工件进行加工，如管状、片状等，结构简单，能够适用于不同小型场合，同时还考虑到在加工过程中有斜面斜孔的要求。经过实际调研得知，常用角度为±60°区间即可满足生产和生活类产品用角，故在工作台面上做一定的调整，工作台与底座之间增加了角度功能，在底座1上刻上±60°圆周角度线，从而实现较为复杂的斜向加工。