高压电柜免开门式开孔装备设计
目 录
1 绪论 5
1.1 课题背景及设计思路 5
1.2现有开孔器结构特点 5
1.3国内外开孔装备的结构与特点 6
1.4设计要求 8
1.5本设计完成的工作内容 8
2 设计流程 8
3 方案一 9
3.1方案简介 9
3.2 三维建模 10
3.3 方案优点 12
3.4 使用方法 13
3.5 装配方法 14
3.6 虚拟仿真 15
4 设计方案二 16
4.1方案简介 17
4.2三维建模 18
4.3 方案优点 20
4.4 使用方法 21
5 结 论 22
6 致 谢 23
7 参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 课题背景及设计思路
保障电力设备的安全生产和提高设备运行的可靠性是我们研究所在的意义，现要在高压电柜外部开50mm200mm的通孔，众所周知，钻孔时存在的主要问题是钻头刚性差， 扭矩及轴向力大，加工质量不易保证，切屑不易排出，钻尖冷却困难，刀具耐用度及加工生产率低。所以开发一种新型高压电柜开孔器迫在眉睫，既可以保证良好的垂直度和易于携带而且安全高效，而手动开孔机是高压电柜的基本设备之一，而现有开孔器的特点是，适合装在钻床上使用，垂直工作，中心钻头外侧装有弹簧，用于弹下切下的废料，但是课题所需的是在高压电柜上钻孔，需要手持电钻方式来钻孔，而且钻下来的废料显然不能留在高压电柜内，一定要在钻孔结束后自动带出废料[1]。
下面是我设计的两个方案。
方案一，首先必须去掉弹簧装置，其次我们需要研制一种手持装置稳持开孔器配合手电钻实现钻孔。方案二，通过改变开孔器的结构原理，开孔器内使用四个钻头，利用行星轮系结合四个钻头同时旋转，达到手持稳定效果。总结通过以上的简单介绍，我们对这项技术有了一个简单的认识。或许有一些读者会认为我只是在做一个单纯的产品推广，但是对我个人来说， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
我认为我同时也是在做一个很有效的新兴科技技术的普及。显而易见，这项技术如果普及，会给电力行业带来更多方便安全。
1.2 现有开孔器的结构与特点
如图1.1所示为现有开孔器的结构特点。如上所述，此类开孔器适合装在钻床上使用，垂直于工作面钻孔，来保证钻孔的平稳性和安全性，内部的钻头为中心钻，钻孔时，中心钻首先切削，当中心钻钻通材料后，中心钻作为开孔器的轴心，使得开孔器能平稳切削。中心钻头外部的弹簧起到弹下废料的作用，当开孔器打通材料时弹簧会把废料弹下去，而我们所需在高压电柜上打孔时是不能将废料掉入高压电柜内的，所以必须去掉弹簧装置来满足课题要求。
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图1.1 现有开孔器
1.3 国内外开孔装备的结构与特点
(a)手电钻
如图1.2为手枪钻实物图，手电钻是如今运用最为广泛的手持式钻孔设备，他的动力来源是交流电源或者直流电源。
手电钻是电动设备方面用途最广的工具，主要用于装修、建筑、工厂等等行业，他的工作方式是用手持方式直接在物体表面打出所需要的孔。
手电钻的结构：夹头、输出轴、齿轮、线圈、机壳、开关和电线。
手电钻的工作原理是，根据所需要的孔，装上不同的型号的开孔器，可以在不同材料表面打孔。在钻孔前需要在材料表面用样冲打一个小孔以便定心，然后用手电钻平稳匀速的打出所需孔。手电钻的缺点是，钻孔时不平稳，震动大，导致残料容易飞溅，对操作者产生危险。
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图1.2手枪钻
(b)液压开孔器
如图1.3为液压开孔器，液压开孔器在生活中的应用比较局限，此设备仅限用于已经烤好漆的成品或者是半成品上，用来临时更改产品的规格、外观。液压开孔器只需要更改模具形状尺寸，即可开出所需样式的孔，相对于手电钻来说，液压开孔器是相对比较安全的，因为不存在很大的冲击力，工作时也非常平稳，而且在钻孔时不会破坏材料周围表面，可以在比较精密的零件上面开孔。液压开孔器的结构简单，携带方便，是一种简单可靠的手动开孔装备。但是，它的开孔效率低，而高压电柜一旦停电会造成无法估量的损失，所以液压开孔器并不适用于高压电柜的开孔。
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图1.3液压开孔器
(c)磁力钻
如图1.4为磁力钻，磁力钻是一种技术性比较高的钻孔设备，又叫做磁铁钻。它的工作原理是通电后底部产生强磁场，然后吸附在金属表面上，使得钻头部分与金属表面垂直，达到稳固定心，安全可靠钻孔的目的。磁力钻的发明，是人们在工作中遇到高空作业，或者是比较危险的情况下，无法使用手持钻孔方式完成钻孔需要，有了磁力钻，就能在苛刻的环境下，钻出精度很高的孔，同时人的安全也得到了保证。其缺点也很明显，设备较大，携带很不方便，而且操作繁琐。
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图1.4磁力钻
1.4 设计要求
1 绪论 5
1.1 课题背景及设计思路 5
1.2现有开孔器结构特点 5
1.3国内外开孔装备的结构与特点 6
1.4设计要求 8
1.5本设计完成的工作内容 8
2 设计流程 8
3 方案一 9
3.1方案简介 9
3.2 三维建模 10
3.3 方案优点 12
3.4 使用方法 13
3.5 装配方法 14
3.6 虚拟仿真 15
4 设计方案二 16
4.1方案简介 17
4.2三维建模 18
4.3 方案优点 20
4.4 使用方法 21
5 结 论 22
6 致 谢 23
7 参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 课题背景及设计思路
保障电力设备的安全生产和提高设备运行的可靠性是我们研究所在的意义，现要在高压电柜外部开50mm200mm的通孔，众所周知，钻孔时存在的主要问题是钻头刚性差， 扭矩及轴向力大，加工质量不易保证，切屑不易排出，钻尖冷却困难，刀具耐用度及加工生产率低。所以开发一种新型高压电柜开孔器迫在眉睫，既可以保证良好的垂直度和易于携带而且安全高效，而手动开孔机是高压电柜的基本设备之一，而现有开孔器的特点是，适合装在钻床上使用，垂直工作，中心钻头外侧装有弹簧，用于弹下切下的废料，但是课题所需的是在高压电柜上钻孔，需要手持电钻方式来钻孔，而且钻下来的废料显然不能留在高压电柜内，一定要在钻孔结束后自动带出废料[1]。
下面是我设计的两个方案。
方案一，首先必须去掉弹簧装置，其次我们需要研制一种手持装置稳持开孔器配合手电钻实现钻孔。方案二，通过改变开孔器的结构原理，开孔器内使用四个钻头，利用行星轮系结合四个钻头同时旋转，达到手持稳定效果。总结通过以上的简单介绍，我们对这项技术有了一个简单的认识。或许有一些读者会认为我只是在做一个单纯的产品推广，但是对我个人来说， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
我认为我同时也是在做一个很有效的新兴科技技术的普及。显而易见，这项技术如果普及，会给电力行业带来更多方便安全。
1.2 现有开孔器的结构与特点
如图1.1所示为现有开孔器的结构特点。如上所述，此类开孔器适合装在钻床上使用，垂直于工作面钻孔，来保证钻孔的平稳性和安全性，内部的钻头为中心钻，钻孔时，中心钻首先切削，当中心钻钻通材料后，中心钻作为开孔器的轴心，使得开孔器能平稳切削。中心钻头外部的弹簧起到弹下废料的作用，当开孔器打通材料时弹簧会把废料弹下去，而我们所需在高压电柜上打孔时是不能将废料掉入高压电柜内的，所以必须去掉弹簧装置来满足课题要求。
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图1.1 现有开孔器
1.3 国内外开孔装备的结构与特点
(a)手电钻
如图1.2为手枪钻实物图，手电钻是如今运用最为广泛的手持式钻孔设备，他的动力来源是交流电源或者直流电源。
手电钻是电动设备方面用途最广的工具，主要用于装修、建筑、工厂等等行业，他的工作方式是用手持方式直接在物体表面打出所需要的孔。
手电钻的结构：夹头、输出轴、齿轮、线圈、机壳、开关和电线。
手电钻的工作原理是，根据所需要的孔，装上不同的型号的开孔器，可以在不同材料表面打孔。在钻孔前需要在材料表面用样冲打一个小孔以便定心，然后用手电钻平稳匀速的打出所需孔。手电钻的缺点是，钻孔时不平稳，震动大，导致残料容易飞溅，对操作者产生危险。
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图1.2手枪钻
(b)液压开孔器
如图1.3为液压开孔器，液压开孔器在生活中的应用比较局限，此设备仅限用于已经烤好漆的成品或者是半成品上，用来临时更改产品的规格、外观。液压开孔器只需要更改模具形状尺寸，即可开出所需样式的孔，相对于手电钻来说，液压开孔器是相对比较安全的，因为不存在很大的冲击力，工作时也非常平稳，而且在钻孔时不会破坏材料周围表面，可以在比较精密的零件上面开孔。液压开孔器的结构简单，携带方便，是一种简单可靠的手动开孔装备。但是，它的开孔效率低，而高压电柜一旦停电会造成无法估量的损失，所以液压开孔器并不适用于高压电柜的开孔。
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图1.3液压开孔器
(c)磁力钻
如图1.4为磁力钻，磁力钻是一种技术性比较高的钻孔设备，又叫做磁铁钻。它的工作原理是通电后底部产生强磁场，然后吸附在金属表面上，使得钻头部分与金属表面垂直，达到稳固定心，安全可靠钻孔的目的。磁力钻的发明，是人们在工作中遇到高空作业，或者是比较危险的情况下，无法使用手持钻孔方式完成钻孔需要，有了磁力钻，就能在苛刻的环境下，钻出精度很高的孔，同时人的安全也得到了保证。其缺点也很明显，设备较大，携带很不方便，而且操作繁琐。
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图1.4磁力钻
1.4 设计要求
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