一种镗削机械臂径向进给控制段结构的制作方法_2

文档序号:9877917阅读:来源:国知局
地,刀具安装槽前侧内壁倾斜设置且前侧内壁中和刀具径向进给方向一致的该端往靠近刀具的方向倾斜,该刀具安装槽前侧内壁和刀具前侧外壁之间配合设置有一块斜铁,斜铁和刀具安装槽前侧内壁相贴一侧为斜面,斜铁和刀具相贴一侧为和刀具进给方向一致的直面;这样能够更好地消除刀具安装产生的轴向间隙且方便刀具安装。
[0019]进一步地,斜铁较大一端被固定于靠近刀具安装槽前侧内壁的切削段筒体外表面的限位螺钉限位固定;这样结构简单且方便斜铁的限位固定。
[0020]再进一步地,第一传动齿条和第二传动齿条靠并列相接一侧对应设置的凹凸配合结构实现嵌接配合,所述凹凸配合结构中具有倾斜于相接侧面的一个斜向滑动配合面;这样,在装配时,先将第一传动齿条和第二传动齿条并列排布好,并使得二者相接一侧的凹凸配合结构先沿斜向滑动配合面相贴插入完成部分嵌入配合,将刀具径向进给传动齿轮安装到位,再将斜铁的较小一端从斜铁安装空间的较大一端插入,斜铁插入时依靠和刀具安装槽前侧的倾斜内壁的滑动配合挤压两块传动齿条相互并拢,两块传动齿条相互并拢过程中依靠二者之间凹凸配合结构中的斜向滑动配合面的配合带动两块传动齿条沿自身传动方向错位移动,直至刀具径向进给传动齿轮一个齿槽的两侧同时被两块传动齿条的一个轮齿相贴抵紧;此时斜铁无法再行插入,将斜铁保持位置固定完毕后完成装配。这样的装配过程直接依靠斜铁的插入配合就消除了齿轮传动导致的配合间隙的同时也一起消除了刀具安装的轴向间隙;而且极大地提高了装配效率,保证装配可靠性。
[0021]再进一步地,可以在斜铁和刀具相贴一侧沿垂直于刀具径向进给方向设置多个滚柱槽,所述多个滚柱槽沿刀具径向进给方向均匀间隔排布,所述滚柱槽内安装有空心滚柱且空心滚柱外表面露出于滚柱槽并用于和刀具前侧面相贴合。这样空心滚柱将装配过程和后续刀具径向进给过程中的滑动摩擦转化为滚动摩擦,提高刀具装配和进给调整的顺畅性,同时依靠空心滚柱的弹性,可以更好地消除间隙并起到减震效果。
[0022]进一步地空心滚柱采用60Si2Mn的弹簧钢材料,以更好地产生弹性提高减震效果。
[0023]综上所述,本发明具有结构简单,控制可靠,利于控制且控制精度高,能够反向止锁等优点。
【附图说明】
[0024]
图1为一种采用了本发明的镗削加工三轴联动机械臂的整体结构示意图。
[0025]图2为图1中刀具位置的A-A剖视图。
[0026]图3为图1中刀具所在位置能够显示斜铁和传动齿条平面结构的局部示意图。
[0027]图4为图1中旋转支撑轴承结构位置的C-C剖视方向单独显示旋转支撑轴承结构的示意图。
[0028]图5为作为另外一种实施方式的楔块式外撑机构的结构示意图。
[0029]图6为图1中能够显示切削段和径向进给控制段结构的局部放大示意图。
[0030]图7为图1中能够显示部分轴向伸缩控制段结构的局部放大示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合一种采用了本发明的镗削加工三轴联动机械臂的最优实施方式及其附图对本发明作进一步的详细说明。
[0032]如图1-7所示,一种镗削加工三轴联动机械臂的最优实施方式,包括整体呈圆柱状的刀柄和刀具,刀具安装在刀柄前端的切削段内,其中,所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具径向进给的径向进给控制段、用于控制刀具切削段周向旋转的周向旋转控制段和用于控制刀具切削段轴向伸缩的轴向伸缩控制段,刀柄上还设置有用于实现在被加工孔内支撑的刀具稳定支撑装置。
[0033]这样,上述机械臂能够靠刀具稳定支撑装置支撑在被加工孔内部,然后加工过程中能够产生三轴联动,靠周向旋转控制段控制旋转镗削的同时能够控制刀具沿径向进给或伸缩运动,进而实现了镗削独立加工的同时,能够完成复杂结构和深孔结构的镗削加工。具有镗削加工范围大,适用性广的特点。
[0034]其中,所述切削段包括一个切削段筒体I,切削段筒体I前部位置设置有刀具安装槽并用于安装刀具,刀具包括用于形成切削刃的刀头部分2和用于实现安装和刀具径向进给传动的安装柄部分3,刀头部分2的切削刃位置外露出刀具安装槽,刀头部分3和安装柄部分3分体式设计且采用螺栓固定连接为一体,安装柄部分3的内侧面上设置有传动齿条用于实现刀具径向进给传动。
[0035]这样,刀具采用刀头和安装柄两部分结构实现,靠刀头部分形成切削刃,这样,可以针对切削和安装不同的要求各自采用不同的材料,以提高切削刃加工强度的同时降低成本,具体地说,刀头部分采用硬质合金材料制得,安装柄部分采用45号钢制得。同时将刀具分为两个部分,方便安装柄部分上设置传动结构实现刀具径向进给传动。该传动结构采用传动齿条,可以方便和传动输入齿轮啮合实现刀具进给进给传动,结构简单且利于传动比精确控制。
[0036]其中,所述传动齿条包括第一传动齿条4和第二传动齿条5,第一传动齿条4和第二传动齿条5并列错位设置且同时和用于实现刀具径向进给传动的刀具径向进给传动齿轮6啮合。
[0037]这样,设置两个传动齿条同时和刀具径向进给传动齿轮啮合,可以靠两个传动齿条的错位设置,使其两个传动齿条中错位相邻的两个轮齿分别贴合到刀具径向进给传动齿轮一个齿槽的前后两侧;这样就消除了采用齿轮啮合传动容易存在的啮合间隙,在较小啮合间隙导致的传动误差的同时极大地降低了对齿轮制造精度的要求。
[0038]其中,刀具安装槽前侧内壁倾斜设置且前侧内壁中和刀具径向进给方向一致的该端往靠近刀具的方向倾斜,该刀具安装槽前侧内壁和刀具前侧外壁之间配合设置有一块斜铁7,斜铁7和刀具安装槽前侧内壁相贴一侧为斜面,斜铁7和刀具相贴一侧为和刀具进给方向一致的直面;这样能够更好地消除刀具安装产生的轴向间隙且方便刀具安装。进一步地,斜铁7较大一端被固定于靠近刀具安装槽前侧内壁的切削段筒体外表面的限位螺钉8限位固定;这样结构简单且方便斜铁的限位固定。再进一步地,第一传动齿条4和第二传动齿条5靠并列相接一侧对应设置的凹凸配合结构9实现嵌接配合,所述凹凸配合结构9中具有倾斜于相接侧面的一个斜向滑动配合面;这样,在装配时,先将第一传动齿条和第二传动齿条并列排布好,并使得二者相接一侧的凹凸配合结构先沿斜向滑动配合面相贴插入完成部分嵌入配合,将刀具径向进给传动齿轮安装到位,再将斜铁的较小一端从斜铁安装空间的较大一端插入,斜铁插入时依靠和刀具安装槽前侧的倾斜内壁的滑动配合挤压两块传动齿条相互并拢,两块传动齿条相互并拢过程中依靠二者之间凹凸配合结构中的斜向滑动配合面的配合带动两块传动齿条沿自身传动方向错位移动,直至刀具径向进给传动齿轮一个齿槽的两侧同时被两块传动齿条的一个轮齿相贴抵紧;此时斜铁无法再行插入,将斜铁保持位置固定完毕后完成装配。这样的装配过程直接依靠斜铁的插入配合就消除了齿轮传动导致的配合间隙的同时也一起消除了刀具安装的轴向间隙;而且极大地提高了装配效率,保证装配可靠性。再进一步地,可以在斜铁7和刀具相贴一侧沿垂直于刀具径向进给方向设置多个滚柱槽,所述多个滚柱槽沿刀具径向进给方向均匀间隔排布,所述滚柱槽内安装有空心滚柱10且空心滚柱10外表面露出于滚柱槽并用于和刀具前侧面相贴合。这样空心滚柱将装配过程和后续刀具径向进给过程中的滑动摩擦转化为滚动摩擦,提高刀具装配和进给调整的顺畅性,同时依靠空心滚柱的弹性,可以更好地消除间隙并起到减震效果,进一步地空心滚柱采用60Si2Mn的弹簧钢材料,以更好地产生弹性提高减震效果。
[0039]其中,所述径向进给控制段,包括一个同轴设置于机械臂前部的径向进给控制段筒体U,径向进给控制段筒体11前端和切削段筒体固定连接,径向进给控制段筒体内部安装有径向进给控制电机12,所述径向进给控制电机12输出轴向前设置并向前连接有减速传动系统,所述减速传动系统包括用于和刀具上的传动齿条啮合的刀具径向进给传动齿轮6。
[0040]这样,径向进给控制段中,靠径向进给控制电机输出转动至减速传动系统减速后,再靠刀具径向进给传动齿轮将转动传递到传动齿条转化为刀具径向伸缩的平动,进而实现刀具径向伸缩的控制,具
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