专利名称：高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置。广泛应用于 汽车零部件、液压传动、航空工业、工程机械等机械加工行业的数控车床 或枪钻机床上。属机械加工装备技术领域。
(二)
背景技术：
深孔(长径比L/D大于5)加工难度高，加工工作量大，是机械加工 中的关键工序(如附图1)。枪钻作为深孔加工中的一项古老的技术，数百年 来得到国内外专业设备制造厂的钻研与发展，然而作为专业的设备制造厂 或者设备改造附件制造商，出于"最大限度扩展其装备应用范围"的考虑， 统统把枪钻加工的运动原理定位于"刀具旋转为主运动，工件不动或辅转， 导套永远固定"。这仅仅是枪钻加工运动机理的一个特选，其能力仅倾向 于深孔的尺寸和形状精度，忽视了位置精度的控制。长此以往，诱导大家 放弃了对同心轴类零件所需的高同心度要求。
一般市售枪钻设备(单轴、双轴、三轴或,或专用改造附件)对同 心轴深孔同心度的保证能力只能达到(0.1mm-0.3mm) /100mm。其解决办
法
1、即便是特别的技术攻关，也是在被加工件端面/倒角等坯料精度或
4者工件夹具制造精度上，提出高严的制造要求，成本高，难度大；生产过 程不稳定。
2、更直接的就是要求在枪钻加工后，增加专门工序"以所钻出的偏孔 定位，反车外径"。工艺流程长，损耗大量材料及加工费，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种一次枪钻即简单而又经济 地实现同心轴类深孔高同心度要求的深孔枪钻加工装置。
本发明的目的是这样实现的 一种高同心度要求的轴类深孔枪钻加工 装置，包括车床主轴送料器、主轴弹夹座、工件夹紧用弹簧夹头、工件夹 紧螺母、拨动主动销、导套、导套座体、拨动被动销、导套安装座体、储 屑罩体、刀具、刀具连接管和刀具安装座，
所述车床主轴送料器设置于车床主轴内孔内，主轴弹夹座固定连接于 车床主轴前端，工件夹紧用弹簧夹头嵌置于主轴弹夹座的内孔内，工件夹 紧螺母螺纹连接于主轴弹夹座外，而拨动主动销轴向伸出固定设置于工件 夹紧螺母前端；
所述导套嵌置于导套座体的内孔内，其前端设置有工作端面密封圈；
拨动被动销径向固定设置于导套座体前端外缘，与前述拨动主动销轴向交
叉自由接合；导套座体由一组旋转轴承和一个端面轴承支承在导套安装座 体的内孔内，导套座体后端用轴承密封环和导套轴锁紧螺母锁紧；导套安 装座体由导套座架安装板、安装板压板和导套座架压紧螺栓固定于车床内 导轨上；所述储屑罩体安装于导套安装座体后端，储屑罩体后端中心设置有封 液环座，封液环座内设置有封液环，用来封挡可能沿枪钻刀具凹槽泄漏的 冷却液，储屑罩体下部连接有排屑管，与切屑收集箱连通；
所述刀具固装于刀具连接管前端，刀具连接管固定连接于刀具安装座 之上，用锁紧螺母锁紧；刀具安装座与车床溜板箱固连在一起。车床溜板 箱设置于车床内导轨上。车床溜板箱采用数控车床原结构在内导轨上受步 进电机驱动沿外导轨移动，实现刀具的进给运动。
本发明具有如下特点
1、 枪钻加工深孔时，依工件、刀具两者之间的相对运动理论，确立了 工件旋转，刀具不转仅做进给运动的运动原理，以经济达到被加工孔对其 外径的高同心度要求。本发明把常规枪钻同心度质量水平提高一倍甚至更
咼o
2、 改变以往市场供应枪钻设备及设备改造附件所习惯采用的"枪钻导 套固定不动"的模式，简洁、经济地以工件夹套拨爪驱动导套，使导套与 工件同步旋转，既实现了导套的精确引导刀具起钻，同时确保了冷却液密 封的可靠性和耐久性。
3、 应用该发明于车床或特制枪钻机床上，让使用者把"对设备精度和 效率提高的财力、物力"专注于单一的主轴运动上，以尽可能最小的投入 而达到加工效率的提高与同心度等质量指标的提高。例如应用之于数控 车床，区区几万人民币即可经济保障加工孔径的同心度在0.05mm/100mm 以内甚至还可更好，而国际、国内市售枪钻机床(价格30-300万元人民币)仅可达到0.1mm/100mm。
4、本发明只要在设备的单一部件主轴上下功夫提高速度和精度，就可 经济的实现目标，而无需按常规枪钻加工那样，要对工件毛坯精度/工件夹 具精度/设备主轴多方位高投入改良，也无需单列后补工序。
(四)
图1为本发明涉及的轴类深孔示意图。
图2本发明高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置的应用实施举例示 意图。
图3为图1的I放大图。 图中附图标记
车床主轴送料器l、主轴弹夹座2、弹夹座连接螺钉3、工件夹紧螺母 4、工件夹紧用弹簧夹头5、拨动主动销6、拨动被动销7、导套安装座体8、 储屑罩体9、有机玻璃观察窗IO、封液环ll、封液环座12、压紧螺钉B、 刀柄密封圈14、刀具连接管15、刀具安装座16、锁紧螺母17、连接管方 向键18、刀座连接螺钉19、刀座固定销20、排屑管21、导套轴锁紧螺母 22、轴承密封环23、旋转轴承24、导套座架安装板25、安装板压板26、 导套座架压紧螺栓27、端面轴承28、导套座体29、工作端面密封圈30、 导套31、工件(同心轴类)32、车床主轴33、车床床头箱34、刀具35、 车床溜板箱36、车床内导轨37。
(五)
具体实施例方式
谨以该发明应用于数控车床改造为例，加工同心轴类零件操作步骤如下(如附图2及附图3所示)
本发明涉及的高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置，主要由车床主
轴送料器l、主轴弹夹座2、工件夹紧用弹簧夹头5、工件夹紧螺母4、拨 动主动销6、导套31、导套座体29、拨动被动销7、导套安装座体8、旋 转轴承24、端面轴承28、导套座架安装板25、安装板压板26、导套座架 压紧螺栓27、储屑罩体9、刀具35、刀具连接管15和刀具安装座16组成。 所述车床主轴送料器1设置于车床主轴33内孔内，主轴弹夹座2用弹夹座 连接螺钉3固定连接于车床主轴33前端，工件夹紧用弹簧夹头5嵌置于主 轴弹夹座2的内孔内，工件夹紧螺母4螺纹连接于主轴弹夹座2外，而拨 动主动销6轴向伸出固定设置于工件夹紧螺母4前端。所述导套31嵌置于 导套座体29的内孔内，其前端设置有工作端面密封圈30;拨动被动销7 径向固定设置于导套座体29前端外缘，与前述拨动主动销6轴向交叉自由 接合；导套座体29由一组旋转轴承24和一个端面轴承28支承在导套安装 座体8的内孔内，导套座体29后端用轴承密封环23和导套轴锁紧螺母22 锁紧；导套安装座体8由导套座架安装板25、安装板压板26和导套座架 压紧螺栓27固定于车床内导轨37上。所述储屑罩体9安装于导套安装座 体8后端，其上设有有机机玻璃观察窗10和排屑管21。储屑罩体9后端 中心设置有封液环座12，封液环座12内设置有封液环11，储屑罩体9下 部连接有排屑管21，与切屑收集箱连通。所述刀具35通过压导螺钉13和 刀柄密封圈14固装于刀具连接管15前端，刀具连接管15用连接管方向键 18轴向固定连接于刀具安装座16之上，用锁紧螺母17锁紧；刀具安装座16下部通过刀座连接螺钉19和刀座固定销20与车床溜板箱36固连在一 起。车床溜板箱36设置于车床内导轨37上。车床溜板箱36采用数控车床 原结构在内导轨37上受步进电机驱动沿外导轨移动，实现刀具进给运动。 工作原理
1) 将待加工工件(同心轴类)32通过车床主轴送料器1沿车床主轴 33内孔送入主轴前端的工件夹紧用弹簧夹头5 (其内爪由车床刀架上装镗 刀硬车而提高精度)内，并抵紧导套31的工作端面密封圈30，手工拨转 工件夹紧螺母4，夹紧工件32;
2) 启动与刀具连接管15相连通的冷却供应系统(具恒压，稳流保护)；
3) 启动车床主轴33，主轴上"夹持工件的工件夹紧螺母4上所伸出" 的拨动主动销6通过拨动被动销7，带动导套座体29与导套31同转，执 行导套与工件的同步旋转；
4) 刀具在主轴起动、冷却供应正常时，车床溜板箱36在步进电机驱 动下，沿车床导轨移动实现刀具进给运动。刀具35由导套31导引而起钻， 并按即定程序进入工件32执行枪钻切削；
5) 切屑在高压冷却液的冲带作用下，沿枪钻(刀具35)三角槽排出 到储屑罩体9内，沿排屑管21排入集屑箱，冷却液经过精滤和降温后循环 使用；
6) 钻削完毕，刀退液停，主轴/工件停转；
7) 松开工件夹紧螺母4，由车床主轴送料器1卸除工件。转入下一件 加工循环。
9
权利要求
1、一种高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置，其特征在于所述装置包括车床主轴送料器(1)、主轴弹夹座(2)、工件夹紧用弹簧夹头(5)、工件夹紧螺母(4)、拨动主动销(6)、导套(31)、导套座体(29)、拨动被动销(7)、导套安装座体(8)、储屑罩体(9)、刀具(35)、刀具连接管(15)和刀具安装座(16)，所述车床主轴送料器(1)设置于车床主轴(33)内孔内，主轴弹夹座(2)固定连接于车床主轴(33)前端，工件夹紧用弹簧夹头(5)嵌置于主轴弹夹座(2)的内孔内，工件夹紧螺母(4)螺纹连接于主轴弹夹座(2)外，而拨动主动销(6)轴向伸出固定设置于工件夹紧螺母(4)前端；所述导套(31)嵌置于导套座体(29)的内孔内，其前端设置有工作端面密封圈(30)；拨动被动销(7)径向固定设置于导套座体(29)前端外缘，与前述拨动主动销(6)轴向交叉自由接合；导套座体(29)由一组旋转轴承(24)和一个端面轴承(28)支承在导套安装座体(8)的内孔内，导套座体(29)后端用轴承密封环(23)和导套轴锁紧螺母(22)锁紧；导套安装座体(8)由导套座架安装板(25)、安装板压板(26)和导套座架压紧螺栓(27)固定于车床内导轨(37)上；所述储屑罩体(9)安装于导套安装座体(8)后端，储屑罩体(9)后端中心设置有封液环座(12)，封液环座(12)内设置有封液环(11)，储屑罩体(9)下部连接有排屑管(21)，排屑管(21)与切屑收集箱连通；所述刀具(35)固装于刀具连接管(15)前端，刀具连接管(15)固定连接于刀具安装座(16)之上，用锁紧螺母(17)锁紧；刀具安装座(16)与车床溜板箱(36)固连在一起，车床溜板箱(36)设置于车床内导轨(37)上。
2、根据权利要求1所述的一种高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装 置，其特征在于所述导套座体(29)前端用轴承密封环(23)和导套轴锁紧螺母 (22)锁紧，导套安装座体(8)由导套座架安装板(25)、安装板压板(26)和导套 座架压紧螺栓(27)固定于车床内导轨(37)上。
全文摘要
本发明涉及一种高同心度要求的轴类深孔枪钻加工装置，用于数控车床或枪钻机床上。包括车床主轴送料器(1)、主轴弹夹座(2)、工件夹紧用弹簧夹头(5)、工件夹紧螺母(4)、拨动主动销(6)、导套(31)、导套座体(29)、拨动被动销(7)、导套安装座体(8)、储屑罩体(9)、刀具(35)、刀具连接管(15)和刀具安装座(16)，工件夹紧用弹簧夹头(5)嵌置于主轴弹夹座(2)的内孔内，拨动主动销(6)轴向伸出设置于工件夹紧螺母(4)前端；导套(31)置于导套座体(29)的内孔内，拨动被动销(7)径向设置于导套座体(29)前端外缘，与所述拨动主动销(6)轴向交叉配合；刀具安装座(16)与车床溜板箱(36)固连在一起，车床溜板箱(36)设置于车床内导轨(37)上。本发明装置一次枪钻即简单而又经济地实现同心轴类深孔的高同心度要求。
文档编号B23B41/00GK101456085SQ20081024261
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者吴法平, 张养勋, 程道广, 陆建秋 申请人:无锡鹰贝机械有限公司