一种大型轴辊中心孔加工机床的制作方法

本发明涉及一种机械加工领域机械设备，特别涉及一种大型轴辊中心孔加工机床。

背景技术：

在大型轴辊加工工序中，常采用大型镗床完成打中心孔和精修中心孔工序，这些工序均需对轧辊位置进行调整并夹紧，加工完工件一端的中心孔后，进行调头重新安装工件，再加工另一端中心孔。该加工方法，常采用传统的装夹方法，用V型座安装工件，然后通过等高垫铁或通过螺旋顶尖来调整高度方向位置，往往需进行多次调整才能完成，调整工作量大。尤其在粗加工工序中，定位的外圆表面为毛坯面，如需调整轴心线与机床进给方向平行或垂直，调整难度更大，耗时耗力。另两端中心孔的加工分两次安装完成，在粗加工中定位表面为毛坯表面的情况下，加工的两端中心孔同轴度误差较大，不利于后续工序加工精度的保证。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种大型轴辊中心孔加工机床。

本发明是由二个动力铣头装置、二个定位夹紧装置、二个进给装置和机座组成，动力铣头装置、定位夹紧装置和进给装置均设置在机座上；机座设有二个外矩形导轨和安装平面；

所述的动力铣头装置是由移动架、动力铣头、二个铣头夹紧装置和铣头升降装置组成，动力铣头、二个铣头夹紧装置和铣头升降装置均设置在移动架上；移动架设有二个第一内矩形导轨、把合平面、盲孔、二个第一阶梯通孔、第二阶梯通孔和二个第二内矩形导轨；

所述的动力铣头是由减速电机、铣头箱和基础底板组成，基础底板设有二个外矩形导轨和底面；

所述的铣头夹紧装置是由第一手轮、螺母套和夹紧顶杆组成；第一手轮设有四方孔；螺母套设有螺纹孔；夹紧顶杆设有四方扁头和外螺纹；

所述的铣头升降装置是由第二手轮、轴承套、丝杠和丝母座组成；第二手轮设有方孔；轴承套设有轴承孔；丝杠设有四方扁头、二个轴颈和外螺纹；丝母座设有螺纹孔；

动力铣头装置通过移动架的二个第一内矩形导轨分别与机座的二个外矩形导轨安装在一起，并形成滑动副；基础底板的二个外矩形导轨安置在移动架的二个第二内矩形导轨内，形成滑动副；螺母套螺纹孔安置在夹紧顶杆外螺纹上，形成螺旋副，螺母套安置并固连在移动架的第一阶梯通孔中，夹紧顶杆的四方扁头与第一手轮的四方孔形成过渡配合；丝母座安置并固连在基础底板的底平面上，丝母座螺纹孔与丝杠外螺纹安置在一起，并形成螺旋副；丝杠的二个轴颈分别安置在轴承套轴承孔和移动架盲孔内，并形成间隙配合，轴承套安置并固连在移动架的第二阶梯通孔内，丝杠的四方扁头与第二手轮的四方孔安装在一起；

所述的定位夹紧装置是由底座组件、支撑座、高度位置调整装置、夹紧装置和水平位置调整装置组成；水平位置调整装置设置在底座组件上，高度位置调整装置和夹紧装置设置在支撑座上；

所述的底座组件是由底座和压板组成，压板安置并固连在底座上；底座设有二个第一内矩形导轨、二个第一把合平面、二个第二内矩形导轨和第二把合平面；底座组件底座的二个第二内矩形导轨分别与机座的二个外矩形导轨安装在一起，形成滑动副；

所述的支撑座设有二个双耳板、第一阶梯通孔、第二阶梯通孔、第三阶梯通孔、第四阶梯通孔、盲孔、二个外矩形导轨、第五阶梯通孔、第六阶梯通孔和二个滑动配合面；第一阶梯通孔为一贯通孔系，第二阶梯通孔和盲孔为同轴孔系，第四阶梯通孔、第五阶梯通孔和第六阶梯通孔为同轴孔系；双耳板设有圆通孔；支撑座的二个外矩形导轨安装在底座的二个第一内矩形导轨内，形成滑动副；

所述的高度位置调整装置是由套杯、二个第一轴承、蜗杆、轴承套、减速电机、V形座、推力球轴承、花键丝杠、举升丝母套、二个第二轴承和蜗轮组成；蜗杆设有第一轴颈、端头轴段、螺旋齿和第二轴颈；V形座设有沉孔和二个滑动端面；花键丝杠设有轴颈、外螺纹和外花键；举升丝母套设有螺纹孔；蜗轮设有二个轴颈、斜齿和花键孔；二个第一轴承分别安装在蜗轮的二个轴颈上，并分别置于套杯和支撑座的第五阶梯通孔内，套杯安装在支撑座的第四阶梯通孔内；二个第二轴承分别安装在蜗杆的第一轴颈和第二轴颈上，并分别置于轴承套和支撑座的盲孔内；蜗杆的端头轴段插入减速电机内形成圆周固连，减速电机连同轴承套安装在支撑座的第二阶梯通孔内，蜗杆螺旋齿与蜗轮斜齿啮合在一起；推力球轴承安装在花键丝杠轴颈上，并置于V形座沉孔内；举升丝母套的螺纹孔安装在花键丝杠外螺纹上，形成螺旋副，举升丝母套安装在支撑座第六阶梯通孔内；V形座的二个滑动端面分别与支撑座的二个滑动配合面形成滑动副；

所述的夹紧装置是由二个夹紧杠杆、二个第一圆柱销、二个接头、二个第二圆柱销和双伸液压缸组成；夹紧杠杆设有夹紧头、中间圆孔、扁头和长孔；接头上设有双耳槽和圆孔；双伸液压缸设有法兰端面；双伸液压缸的法兰端面安装在支撑座第一阶梯通孔内，二个接头固连在双伸液压缸两端，夹紧杠杆扁头安置在接头双耳槽内，第二圆柱销穿过接头圆孔和夹紧杠杆长孔，形成铰接；第一圆柱销穿过支撑座双耳板的圆通孔和夹紧杠杆的中间圆孔形成铰接；

所述的水平位置调整装置是由减速电机、第一轴承座、二个轴承、二个透盖、丝杠、丝母套和第二轴承座组成；丝杠设有端头轴段、二个轴颈和外螺纹；丝母套设有螺纹孔和把合面；二个轴承分别安装在丝杠二个轴颈上，并置于第一轴承座和第二轴承座内，二个透盖分别安装在第一轴承座和第二轴承座上，对二个轴承进行轴向固定；减速电机安装在第一轴承座上；丝母套的螺纹孔安置在丝杠的外螺纹上，形成螺旋副，且丝母套把合面安装在支撑座的第三阶梯通孔内；第一轴承座和第二轴承座分别安置并固连在底座组件的底座的二个第一把合平面上；

所述的进给装置是由第一轴承座、二个轴承、二个透盖、二个开合螺母装置、长丝杠、第二轴承座和减速电机组成；长丝杠设有外螺纹、二个轴颈和端头轴段；二个轴承安装在长丝杠二个轴颈上，并置于第一轴承座和第二轴承座内，二个透盖分别固连在第一轴承座和第二轴承座上，分别对二个轴承实现轴向固定，长丝杠端头轴段插入减速电机内，形成圆周固连，且减速电机固连在第二轴承座上，二个开合螺母装置上形成的开合螺纹孔安置在长丝杠外螺纹上，形成螺旋副；第一轴承座和第二轴承座均安置在机座的安装平面上，并与机座固连；

所述的开合丝母装置是由支架、二个轴承盖、短丝杠、第一半螺母和第二半螺母组成；支架设有把合端面、二个外矩形导轨和二个半轴承孔；轴承盖设有半轴承孔；短丝杠设有四方扁头、二个轴颈、左旋螺纹和右旋螺纹；第一半螺母设有左旋半螺纹孔、二个内矩形导轨和开合半螺纹孔；第二半螺母设有右旋半螺纹孔、二个内矩形导轨和开合半螺纹孔；二个轴承盖的半轴承孔分别与支架二个半轴承孔合拢并固连后形成二个整轴承孔，短丝杠的二个轴颈分别安装在该二个轴承孔内，并形成间隙配合；第一半螺母的二个内矩形导轨分别与支架二个外矩形导轨安装在一起，形成滑动副，且第一半螺母左旋半螺纹孔与短丝杠左旋螺纹安置在一起，形成螺旋副；第二半螺母的二个内矩形导轨分别与支架二个外矩形导轨安装在一起，形成滑动副，且第二半螺母右旋半螺纹孔与短丝杠右旋螺纹安置在一起，形成螺旋副；

进给装置的二个开合螺母装置支架把合端面分别与铣头装置移动架把合平面和定位夹紧装置底座组件的底座第二把合平面安装固连在一起。

本发明的有益效果是：

1、能够机动调整工件安装位置，调整过程省力、快捷且操作简单；

2、能对两端中心孔同时进行加工，采用机动进给，加工效率高；

3、能对钻头高度位置进行精确调整，两端中心孔的同轴度误差小，加工精度高。

附图说明

图1是本发明之立体示意图。

图2是本发明之动力铣头装置立体示意图。

图3是本发明之动力铣头装置立体分解示意图。

图4是本发明之定位夹紧装置立体示意图。

图5是本发明之定位夹紧装置中底座组件立体示意图

图6是本发明之定位夹紧装置底座组件中支撑座剖切立体示意图

图7是本发明之定位夹紧装置中高度位置调整装置立体分解示意图。

图8是本发明之定位夹紧装置中夹紧装置立体分解示意图。

图9是本发明之定位夹紧装置中水平位置调整装置立体分解示意图。

图10是本发明之进给装置立体分解示意图。

图11是本发明之进给装置中开合螺母装置立体分解示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明是由二个动力铣头装置1、二个定位夹紧装置2、二个进给装置3和机座4组成，动力铣头装置1、定位夹紧装置2和进给装置3均设置在机座4上；机座4设有二个外矩形导轨41和安装平面42；

请参阅图1、图2、图3所示，所述的动力铣头装置1是由移动架11、动力铣头12、二个铣头夹紧装置13和铣头升降装置14组成，动力铣头12、二个铣头夹紧装置13和铣头升降装置14均设置在移动架11上；移动架11设有二个第一内矩形导轨1101、把合平面1102、盲孔1103、二个第一阶梯通孔1104、第二阶梯通孔1105和二个第二内矩形导轨1106；

所述的动力铣头12是由减速电机121、铣头箱122和基础底板123组成，基础底板123设有二个外矩形导轨1231和底面1232；

所述的铣头夹紧装置13是由第一手轮131、螺母套132和夹紧顶杆133组成；第一手轮131设有四方孔1311；螺母套132设有螺纹孔1321；夹紧顶杆133设有四方扁头1331和外螺纹1332；

所述的铣头升降装置14是由第二手轮141、轴承套142、丝杠143和丝母座144组成；第二手轮141设有方孔1411；轴承套142设有轴承孔1421；丝杠143设有四方扁头1431、二个轴颈1432和外螺纹1433；丝母座144设有螺纹孔1441；

动力铣头装置1通过移动架11的二个第一内矩形导轨1101与机座4的二个外矩形导轨41安装在一起，并形成滑动副；基础底板123的二个外矩形导轨1231分别安置在移动架11的二个第二内矩形导轨1106内，形成滑动副；螺母套132螺纹孔1321安置在夹紧顶杆133外螺纹1332上，形成螺旋副，螺母套133安置并固连在移动架11的第一阶梯通孔1104中，夹紧顶杆133的四方扁头1331与第一手轮131的四方孔1311形成过渡配合；丝母座144安置并固连在基础底板123的底平面1232上，丝母座144螺纹孔1441与丝杠143外螺纹1433安置在一起，并形成螺旋副；丝杠143的二个轴颈1432分别安置在轴承套142轴承孔1421和移动架11盲孔1103内，并形成间隙配合，轴承套142安置并固连在移动架11的第二阶梯通孔1105内，丝杠143的四方扁头1431与第二手轮141的四方孔1411安装在一起；

请参阅图1、图4所示，所述的定位夹紧装置2是由底座组件21、支撑座22、高度位置调整装置23、夹紧装置24和水平位置调整装置25组成；水平位置调整装置25设置在底座组件21上，高度位置调整装置23和夹紧装置24设置在支撑座22上；

请参阅图1、图4、图5所示，所述的底座组件21是由底座211和压板212组成，压板212安置并固连在底座211上；底座211设有二个第一内矩形导轨2111、二个第一把合平面2112、二个第二内矩形导轨2113和第二把合平面2114；底座组件21的底座211的二个第二内矩形导轨2113分别与机座4的二个外矩形导轨41安装在一起，形成滑动副；

请参阅图4、图5、图6所示，所述的支撑座22设有二个双耳板221、第一阶梯通孔222、第二阶梯通孔223、第三阶梯通孔224、第四阶梯通孔225、盲孔226、二个外矩形导轨227、第五阶梯通孔228、第六阶梯通孔229和二个滑动配合面2210；第一阶梯通孔222为一贯通孔系，第二阶梯通孔223和盲孔226为同轴孔系，第四阶梯通孔225、第五阶梯通孔228和第六阶梯通孔229为同轴孔系；双耳板221设有圆通孔2211；支撑座22的二个外矩形导轨227分别安装在底座211的二个第一内矩形导轨2111内，形成滑动副；

请参阅图4、图6、图7所示，所述的高度位置调整装置23是由套杯231、二个第一轴承232、蜗杆233、轴承套234、减速电机235、V形座236、推力球轴承237、花键丝杠238、举升丝母套239、二个第二轴承2310和蜗轮2311组成；蜗杆233设有第一轴颈2331、端头轴段2332、螺旋齿2333和第二轴颈2334；V形座236设有沉孔2361和二个滑动端面2362；花键丝杠238设有轴颈2381、外螺纹2382和外花键2383；举升丝母套239设有螺纹孔2391；蜗轮2311设有二个轴颈23111、斜齿23112和花键孔23113；

二个第一轴承232分别安装在蜗轮2311的二个轴颈23111上，并分别置于套杯231和支撑座22的第五阶梯通孔228内，套杯231安装在支撑座22的第四阶梯通孔225内；二个第二轴承2310分别安装在蜗杆233的第一轴颈2331和第二轴颈2334上，并分别置于轴承套234和支撑座22的盲孔226内；蜗杆233的端头轴段2332插入减速电机235内形成圆周固连，减速电机235连同轴承套234安装在支撑座22的第二阶梯通孔223内，蜗杆233螺旋齿2333与蜗轮2311斜齿23112啮合在一起；推力球轴承237安装在花键丝杠238轴颈2381上，并置于V形座236沉孔2361内；举升丝母套239的螺纹孔2391安装在花键丝杠238外螺纹2382上，形成螺旋副，举升丝母套239安装在支撑座22第六阶梯通孔229内；V形座236的二个滑动端面2362分别与支撑座22的二个滑动配合面2210形成滑动副；

请参阅图4、图6、图8所示，所述的夹紧装置24是由二个夹紧杠杆241、二个第一圆柱销242、二个接头243、二个第二圆柱销244和双伸液压缸245组成；夹紧杠杆241设有夹紧头2411、中间圆孔2412、扁头2413和长孔2414；接头243上设有双耳槽2431和圆孔2432；双伸液压缸245设有法兰端面2451；

双伸液压缸245的法兰端面2451安装在支撑座22第一阶梯通孔222内，二个接头243固连在双伸液压缸245两端，夹紧杠杆241扁头2413安置在接头243双耳槽2431内，第二圆柱销244穿过接头243圆孔2432和夹紧杠杆241长孔2414，形成铰接；第一圆柱销242穿过支撑座22双耳板221的圆通孔2211和夹紧杠杆241的中间圆孔2412形成铰接；

请参阅图4、图5、图6、图9所示，所述的水平位置调整装置25是由减速电机251、第一轴承座252、二个轴承253、二个透盖254、丝杠255、丝母套256和第二轴承座257组成；丝杠255设有端头轴段2551、二个轴颈2552、外螺纹2553；丝母套256设有螺纹孔2561和把合面2562；

二个轴承253分别安装在丝杠255二个轴颈2552上，并置于第一轴承座252和第二轴承座257内，二个透盖254分别安装在第一轴承座252和第二轴承座257上，对二个轴承253进行轴向固定；减速电机251安装在第一轴承座252上；丝母套256的螺纹孔2561安置在丝杠255的外螺纹2553上，形成螺旋副，且丝母套256把合面2562安装在支撑座22的第三阶梯通孔224内；第一轴承座252和第二轴承座257分别安置并固连在底座组件21的底座211的二个第一把合平面2112上；

请参阅图1、图3、图4、图10、图11所示，所述的进给装置3是由第一轴承座31、二个轴承32、二个透盖33、二个开合螺母装置34、长丝杠35、第二轴承座36和减速电机37组成；长丝杠35设有外螺纹351、二个轴颈352、端头轴段353；二个轴承32分别安装在长丝杠35二个轴颈352上，并置于第一轴承座31和第二轴承座36内，二个透盖33分别固连在第一轴承座31和第二轴承座36上，分别对二个轴承32实现轴向固定，长丝杠35端头轴段353插入减速电机37内，形成圆周固连，且减速电机37固连在第二轴承座36上，二个开合螺母装置34上形成的开合螺纹孔3401安置在长丝杠35外螺纹351上，形成螺旋副；第一轴承座31和第二轴承座36均安置在机座4的安装平面42上，并与机座4固连；

所述的开合丝母装置34是由支架341、二个轴承盖342、短丝杠343、第一半螺母344和第二半螺母345组成；支架341设有把合端面3411、二个外矩形导轨3412和二个半轴承孔3413；轴承盖342设有半轴承孔3421；短丝杠343设有四方扁头3431、二个轴颈3432、左旋螺纹3433和右旋螺纹3434；第一半螺母344设有左旋半螺纹孔3441、二个内矩形导轨3442和开合半螺纹孔3443；第二半螺母345设有右旋半螺纹孔3451、二个内矩形导轨3452和开合半螺纹孔3453；二个轴承盖342的半轴承孔3421分别与支架341二个半轴承孔3413合拢并固连后形成二个整轴承孔，短丝杠343的二个轴颈3432分别安装在该二个轴承孔内，并形成间隙配合；第一半螺母344的二个内矩形导轨3442分别与支架341二个外矩形导轨3412安装在一起，形成滑动副，且第一半螺母344左旋半螺纹孔3441与短丝杠343左旋螺纹3433安置在一起，形成螺旋副；第二半螺母345的二个内矩形导轨3452分别与支架341二个外矩形导轨3412安装在一起，形成滑动副，且第二半螺母345右旋半螺纹孔3451与短丝杠343右旋螺纹3434安置在一起，形成螺旋副；

进给装置3的二个开合螺母装置支架341把合端面3411分别与铣头装置1移动架11把合平面1102和定位夹紧装置2底座组件21的底座211第二把合平面2114安装固连在一起。

本实施例的工作过程和原理如下：

本发明通过动力铣头装置对中心孔的钻削加工提供动力，动力铣头上设置有减速电机可为钻削中心孔提供动力，动力铣头可在移动架的竖直轨道中滑动，可通过铣头升降装置设置的第二手轮手动调整动力铣头的高度位置。由于铣头升降装置设置的丝杠与固连在动力铣头基础底板底平面上的丝母座形成螺旋副，当旋转铣头升降装置设置的第二手轮时，便能带动丝杠旋转，实现动力铣头上下升降；当动力铣头装置调整到位时，旋转铣头夹紧装置设置的第一手轮，利用铣头夹紧装置上设置螺母套和夹紧顶杆形成的螺旋夹紧机构，实现对动力铣头的夹紧。

工件水平位置的调整通过定位夹紧装置设置的水平位置调整装置来完成。由于水平位置调整装置上设置的丝杠轴向位置被水平位置调整装置上设置的第一轴承座和第二轴承座固定，而丝母套与支撑座固连在一起，当水平位置调整装置上设置的减速电机带动丝杠旋转时，丝母套只能水平移动，从而可实现带动支撑座的水平横向运动。

工件高度位置的调整通过定位夹紧装置设置的高度位置调整装置来完成。高度位置调整装置上设置的减速电机通过一对蜗杆蜗轮副实现减速并改变传动方向。蜗轮设有的花键孔与花键丝杠下端的外花键配合，将动力传递给花键丝杠，同时花键丝杠也能在蜗轮花键孔中实现滑动。花键丝杠上端设置的螺纹，与举升丝母配合，当花键丝杠旋转时，由于举升丝母固定不动，花键丝杠便会上下运动，然后通过装在花键丝杠上端轴颈的推力球轴承，便能带动V形座实现上下运动。

工件的夹紧是通过控制双伸轴液压缸的伸缩动作来实现。双伸轴液压缸的缸体与支撑座采用固定连接，当液压缸中间腔通压力油时，两活塞杆(双伸杆)向外伸出，从而带动接头外伸，接头上设置的圆柱销带动夹紧杠杆绕活动座外侧耳板上的圆柱销产生旋转，使夹紧杠杆上端的夹紧点产生向中向下的夹紧动作。松开过程与上述夹紧过程相反。

工件的钻削加工的机动进给运动通过进给装置实现，同时进给装置可实现对定位夹紧装置和动力铣头装置的初始工作位置的调整。进给装置通过开合丝母来实现对定位夹紧装置和动力铣头装置纵向进给运动的接通和断开，即可实现二者同时运动，也可根据工况单独运动。开合丝母装置分别固连在定位夹紧装置和动力铣头装置上，当进给装置设置的减速电机带动长丝杠旋转时，合上开合螺母，便能带动定位夹紧装置或者动力铣头装置移动，而打开开合螺母，移动停止。