一种数控键槽中心机的制作方法

本实用新型涉及机械加工设备领域，特别是涉及一种数控键键中心机。

背景技术：

现有的键槽加工主要有插床、刨床、线切割、拉床等制造方法，主要缺点如下：

1.插床：插床的主要原理是利用一根刀杆，上面固定刀具，利用凸轮机构原理带动刀杆上下运动，同时工作台在每次运动循环中利用丝杆进行进给或者退刀，从而实现键槽的加工。

由于刀杆长度的挠性退让问题，使得加工过程中的尺寸精度和光洁度都会受到极大的影响，同时，插床加工过程中必须要有退刀槽，因而无法加工盲孔产品。所以插床是一种比较粗放的槽类加工机床，正在逐步退出这一领域。

2.刨床的原理与插床类似，只不过是卧式布置，因而加工范围更小，缺点更多，已经退出市场。

3.线切割：线切割是目前比较常用的加工键槽的方法，利用钼丝放电蚀刻原理加工键槽类工序。缺点是效率太慢，光洁度差，不能加工盲孔和非金属产品，加工的产品有薄弱力点。

4.拉床：拉床是加工键槽的效率较高设备，但是由于刀具制作的复杂和高成本性，造成了拉床的适应工件都是批量大的产品，且拉刀损坏后价格昂贵，维修困难，不能加工盲孔或者台阶孔键槽，因此在市场上保有率不高。以上机床难以实现自动化控制，也难以达到市场上越来越高的键槽精度要求。

技术实现要素：

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种数控键槽中心机，以解决难以达到市场上越来越高的键槽精度要求的技术问题。

技术方案：

一种数控键槽中心机，包括机床支架、滑座、进给驱动、转动驱动结构、转轴、推杆及刀头，所述滑座安装在所述机床支架上，所述进给驱动上端安装在所述滑座上表面上，下端插入所述滑座内，所述推杆上端与所述进给驱动下端连接，所述推杆下端水平安装有所述刀头，所述推杆外套设有所述转轴，所述转轴外安装有所述转动驱动结构，所述进给驱动带动所述推杆上下移动，所述转动驱动结构带动所述转轴转动，所述转轴带动所述推杆及所述刀头同步转动。由于设有进给驱动及转动驱动结构，可以带动推杆上下移动或转动，可以加工内型面多种形状，如对称或非对称键槽、内花键、内螺旋齿等，适应性强，节省资源及时间，且键槽精度较高。

在其中一个实施例中，还包括转动驱动安装座，所述转动驱动结构安装在所述转动驱动安装座上，所述转动驱动结构包括转向电机、涡轮及蜗杆，所述蜗杆一端安装在所述转向电机的输出轴上，另一端与所述涡轮匹配接触，所述涡轮套设在所述转轴外表面上。

在其中一个实施例中，所述进给驱动包括进给电机、滚珠丝杆螺母副及活塞杆，所述进给电机的输出轴与所述滚珠丝杆螺母副的上端连接，所述活塞杆安装在所述滚珠丝杆螺母副的下端，所述活塞杆下端与所述推杆上端连接。

在其中一个实施例中，所述推杆上套设有弹簧，所述弹簧上端卡设在所述推杆上端，所述弹簧下端与所述转轴上表面接触。由于设有弹簧，当推杆需要向上移动恢复至初始位置时，弹簧提供弹性力，给推杆提供向上的推力，使推杆快速恢复初始状态。

在其中一个实施例中，所述转轴与所述推杆之间采用一字键端面定位。

在其中一个实施例中，所述推杆外表面沿所述推杆长度方向设有长条形凸起，所述转轴内壁与所述长条形凸起对应位置设有凹槽，所述长条形凸起插入所述凹槽中。由于设有长条形凸起及凹槽，当转轴转动时，可以带动推杆同步转动，而当推杆上下移动时，转轴不发生移动，既能实现推杆的转动，也能实现推杆的上下移动，操作方便。

在其中一个实施例中，还包括主轴上下驱动结构，所述主轴上下驱动结构安装在所述机床支架上，所述主轴上下驱动结构包括主轴电机、小同步带轮、大同步带轮、同步带、主轴丝杆螺母副、滑动板，所述主轴电机的输出轴与所述小同步带轮连接，所述同步带位于所述小同步带轮和所述大同步带轮之间，所述主轴丝杆螺母副上端穿过所述大同步带轮，所述滑座安装在所述主轴丝杆螺母副下部，所述滑动板安装在所述滑座上，所述主轴丝杆螺母副带动所述滑动板上下移动。由于设有主轴上下驱动结构，可以带动滑座上下移动，从而根据需要调整推杆的位置，适应性更强。

在其中一个实施例中，所述转轴下端安装有刀杆，所述推杆位于所述刀杆内，所述刀杆下端设有复位弹簧片，复位弹簧片的下端与所述刀头伸出所述刀杆的一端接触。复位弹簧片的弹力作用可以使刀头恢复至初始位置。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是由于设有进给驱动及转动驱动结构，可以带动推杆上下移动或转动，可以加工内型面多种形状，如对称或非对称键槽、内花键、内螺旋齿等，适应性强，节省资源及时间，且键槽精度较高。

附图说明

图1为本实用新型的数控键槽中心机的结构示意图；

图2为图1中a-a截面图；

图3为本实用新型的转轴、推杆及刀杆的安装结构示意图；

图4为图3中a-a截面图。

具体实施方式

请参阅图1及图2，一种数控键槽中心机，包括机床支架1、滑座2、进给驱动3、转动驱动结构4、转轴5、推杆6、刀头7、主轴上下驱动结构10、转动驱动安装座8及活塞杆座11，主轴上下驱动结构10安装在机床支架1上，主轴上下驱动结构10包括主轴电机101、小同步带轮102、大同步带轮103、同步带104、主轴丝杆螺母副105、滑动板106，主轴电机101的输出轴与小同步带轮102连接，同步带104位于小同步带轮102和大同步带轮103之间，主轴丝杆螺母副105上端穿过大同步带轮103，滑座2安装在主轴丝杆螺母副105下部，滑动板106安装在滑座2上，主轴丝杆螺母副105带动滑动板106上下移动。

进给驱动3上端安装在滑座2上表面上，下端插入滑座2内，推杆6上端与进给驱动3下端连接，推杆6下端水平安装有刀头7，推杆6外套设有转轴5，转轴5外安装有转动驱动结构4，进给驱动3带动推杆6上下移动，转动驱动结构4带动转轴5转动，转轴5带动推杆6同步转动。转轴5下端安装有刀杆12，推杆6位于刀杆12内，刀杆12下端设有复位弹簧片13，复位弹簧片13的下端与刀头7伸出刀杆12的一端接触。推杆6、刀头7的端部设置有相互匹配的斜面620，活塞杆座11安装在转动驱动安装座8上，转动驱动安装座8靠近主轴丝杆螺母副105的一端安装在滑动板106上，转动驱动安装座8上安装有转动驱动结构4。

其中，主轴上下驱动结构10还包括线性滑轨107，主轴丝杆螺母副105包括主轴丝杆105a、主轴丝杆螺母105b、轴承一105c，轴承一105c套设在主轴丝杆105a上端，主轴丝杆螺母105b套设在主轴丝杆105a上，线性滑轨107位于主轴丝杆105a的一侧，且线性滑轨107的导轨与主轴丝杆105a平行设置，主轴丝杆螺母105b与滑座2连接，滑座2靠近主轴丝杆螺母105b的一端安装有滑动板106，滑动板106远离进给驱动3的一侧侧面安装在线性滑轨107的滑块上，滑座2上安装有活塞杆座11，进给驱动3安装在活塞杆座11上。

进给驱动3包括进给电机310、滚珠丝杆螺母副320及活塞杆330，活塞杆330安装在滚珠丝杆螺母副320的下端，活塞杆330下端与推杆6上端连接。滚珠丝杆螺母副320包括进给丝杆321、进给丝杆螺母322及轴承二323，进给电机310的输出轴与进给丝杆321上端连接，进给丝杆321上部套设有轴承二323，轴承二323安装在活塞杆座11上，进给丝杆螺母322套设在进给丝杆321上，活塞杆330套设在进给丝杆321下端，且活塞杆330与进给丝杆螺母322匹配连接，进给丝杆螺母322上下移动时，带动活塞杆330同步上下移动，活塞杆330下端与推杆6上端连接，推杆6外侧安装有转轴5，推杆6上端套设有弹簧9，弹簧9下端与转轴5上表面接触，弹簧9上端与推杆6上端设置的凸台接触。

转动驱动结构4包括转向电机410、涡轮420及蜗杆430，蜗杆430一端安装在转向电机410的输出轴上，另一端与涡轮420匹配接触，涡轮420套设在转轴5外表面上。涡轮420位于转动驱动安装座8内，通过转向电机410工作，带动蜗杆430转动，后蜗杆430带动涡轮420转动，从而带动转轴5转动。

请参阅图3及图4，转轴5与推杆6之间采用一字键端面定位。其中，推杆6外表面沿推杆6长度方向设有长条形凸起610，转轴5内壁与长条形凸起610对应位置设有凹槽510，长条形凸起610插入凹槽510中。由于设有长条形凸起610及凹槽510，当转轴5转动时，可以带动推杆6同步转动，而当推杆6上下移动时，转轴5不发生移动，既能实现推杆6的转动，也能实现推杆6的上下移动，操作方便。本实施例中，凹槽510设置有两个，两个凹槽510对应设置，凹槽510的横截面为扁槽，长条形凸起610为与扁槽匹配的凸起。

上述数控键槽中心机的工作过程为：主轴电机101工作，带动小同步带轮102转动，通过同步带104带动大同步带轮103转动，从而带动主轴丝杆105a转动，使主轴丝杆螺母105b上下移动至预定位置，主轴电机101停止工作；后进给电机310工作，带动进给丝杆321转动使进给丝杆螺母322向下移动，活塞杆330带动推杆6向下移动，推杆6与刀头7在斜面620的作用下推动刀头7水平伸出刀杆12外，完成精密进刀动作，当推杆6需要复位至初始状态时，进给电机310反转，活塞杆330向上移动，推杆6在弹簧9的作用下向上移动，同时刀头7向刀杆12内回缩；当需要将刀头7转动至预定位置时，转向电机410工作，通过蜗杆430、涡轮420带动转轴5转动，从而带动推杆6同步转动，刀头7也同步转动，使刀头7转动至预定位置，后使转向电机410停止工作，根据需要启动进给电机310，带动推杆6向下移动，使刀头7伸出刀杆12外，进行切削动作，如需将刀头7回复至初始状态，先使进给电机310反转，带动推杆6回复至初始状态，刀头7回缩至刀杆12内，后启动转向电机410，带动转轴5及推杆6转动至初始状态，如此往复动作，即可实现多角度、多形状的切削动作。