专利名称：大直径超长件外圆型面数控加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及零件加工领域，特别是指一种大直径超长件外 圆型面数控加工装置。
背景技术：
对于外径较大、外形较复杂且超长的零件外圆表面的加工，目 前大部分采用工件旋转车削或采用仿形镗削加工。例如石油钻杆
长9000mm直径220mm的焊后接头用的就是仿形镗削专机，该专机是 通过箱体外设仿形靠模进行的镗削加工，主要是通过靠模实现刀具 的径向进给达到对零件较复杂的外表面的加工。这给机床增加了一 些不必要的功率损失，另外由于仿形靠模的磨损直接影响了工件的 加工精度，使工件的加工质量不稳定，并不利于工件的规格的调整。 由于仿形镗需要工件旋转，且刀架需同时做径向和轴向进给，对于 外径较大且超长的工件来说，工件旋转所需的转动惯量较大，因而 对主轴的驱动能力要求很高，由于工件旋转精度低，因此对仿形镗 来说很难达到工件所要求的加工精度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工件固定，刀具做 插补运动，从而保证超长件加工精度的加工装置。
为了解决上述问题，本实用新型采取以下技术方案 一种大直径超长件外圆型面数控加工装置，包括主轴、驱动装 置、齿轮齿条传动机构和切削装置，所述切削装置包括刀盘体和其 上的刀具，刀盘体与主轴连接，刀具安装在刀盘径向位置与主轴轴线垂直设置，驱动装置主要由进给伺服电机、滚珠丝杠、丝母、滑 套、推杆组成，所述伺服电机连接丝杠，丝母连接滑套，滑套套在 主轴上，滑套连接所述推杆，推杆与主轴平行设置，推杆前端安装 有与主轴轴线平行的轴向齿条；齿轮齿条传动机构包括双联齿轮、 安装在双联齿轮两端的主、副齿轮、齿条，所述主、副齿轮和双联 齿轮都有端面齿和周面齿，所述双联齿轮安装在刀盘体内，上述安 装在推杆前端的轴向齿条与双联齿轮一端的主齿轮适配连接，另一 端的副齿轮与主轴垂直的径向齿条适配连接，所述径向齿条另一端 连接刀具。
在上述主副齿轮和双联齿轮之间设有消隙装置，消隙装置包括 安装在主副齿轮的端面齿和安装在双联齿轮上的销轴之间的弹簧。
在上述刀具和径向齿条之间安装有滑块，滑块安装在刀盘体上， 滑块和刀具的结合表面上都有均匀的牙，牙与牙之间为固定数值。
本实用新型的有益效果为本实用新型结构只需刀具进给而不 需要工件转动就可以完成外圆型面的切削工作，尤其对于转动惯量 大不易旋转的大直径超长件保证了其加工精度。
图1是实施例中大直径超长件外圆型面数控加工装置的结构示 意图2是主副齿轮和双联齿轮的连接的主剖视图； 图3是图2的侧视图4是刀具与滑块的连接接结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型是为加工外径较大且超长的零件而设计的，是一种 数控控制的新型全自动加工方法。其原理是变纵向运动为随轴旋转 的径向进给运动，以保证传动和加工的精度，提高生产效率。
本结构主要包括主轴、驱动装置、齿轮齿条传动机构和切削装 置，切削装置包括刀盘体和其上的刀具，刀具安装在刀盘径向端面 上与主轴轴线垂直设置。
参照图1，驱动装置主要由进给伺服电机1、滚珠丝杠2、丝母
3、滑套15、推杆5组成，所述伺服电机1连接滚珠丝杠2，丝母3 连接滑套15，滑套15套在主轴4上，滑套15连接所述推杆5，推 杆5与主轴4平行设置，推杆5的前端安装有轴向齿条10;当数控 系统控制进给电机1启动后，带动丝杠2旋转，从而使与丝母3联 接的滑套3沿主轴4作轴向运动，滑套3同时推动安装其上的推杆5 (前端安有轴向齿条IO)作轴向进给传动。
结合图2和图3，齿轮齿条传动机构包括刀盘体6、双联齿轮8、 对应安装在该双联齿轮两端的主齿轮71、副齿轮72、径向齿条9， 所述主副齿轮71、 72和双联齿轮8都有端面齿和周面齿(结合图2)， 所述双联齿轮8安装在刀盘体6内，上述安装在推杆5前端的轴向 齿条10与双联齿轮8 —端的主齿轮71适配连接，另一端的副齿轮 72连接与主轴4垂直的径向齿条9，径向齿条9连接刀具。推杆5 通过安装在其端部的轴向齿条10带动安装于刀盘体6中的带有消隙 结构的齿轮71、双联齿轮8和副齿轮72旋转，从而带动径向齿条9 沿刀盘作径向运动，实现与径向齿条9安装在一起的刀具11、滑块 12作径向进给，以完成刀具对零件的径向进给。本机构由于采用的 是齿轮齿条结构，因而传动精度较高，保证了零件的加工精度。
结合图3，在上述主副齿轮和双联齿轮之间设有消隙装置，消隙 结构包括安装在主副齿轮71、 72的端面齿和安装在双联齿轮8上的 销轴14之间的弹簧13。为了消除齿轮齿条传动所产生的传动间隙，设计了本消隙装置。如图3所示，弹簧13被安装在齿轮71、 72的 端面齿与安装于齿轮8中的销轴14之间，使两齿轮在弹簧力的作用 下，轮齿间间隙被消除，从而保证了传动的精度，保证了刀具进给 的准确性和稳定性，使加工精度得以提高。
参照图4，零件规格调整装置为了适应不同直径的零件外圆表 面的加工，本发明还设计了规格调整装置。如图4所示，刀具ll与 安装于刀盘6上的滑块12之间接触表面为牙型配合，牙分别均匀分 布于两件之上，两牙之间的距离为固定的数值。当更换不同规格的 零件时，松开刀具和滑块，并使两件沿径向相对移动，移动一定牙 齿数，以保证刀具与不同规格零件外表面间的加工距离。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型 的保护范围。
权利要求1、一种大直径超长件外圆型面数控加工装置，其特征在于，包括主轴、驱动装置、齿轮齿条传动机构和切削装置，所述切削装置包括刀盘体和其上的刀具，刀盘体与主轴连接，刀具安装在刀盘径向位置与主轴轴线垂直设置，驱动装置主要由进给伺服电机、滚珠丝杠、丝母、滑套、推杆组成，所述伺服电机连接丝杠，丝母连接滑套，滑套套在主轴上，滑套连接所述推杆，推杆与主轴平行设置，推杆前端安装有与主轴轴线平行的轴向齿条；齿轮齿条传动机构包括双联齿轮、安装在双联齿轮两端的主、副齿轮、齿条，所述主、副齿轮和双联齿轮都有端面齿和周面齿，所述双联齿轮安装在刀盘体内，上述安装在推杆前端的轴向齿条与双联齿轮一端的主齿轮适配连接，另一端的副齿轮与主轴垂直的径向齿条适配连接，所述径向齿条另一端连接刀具。
2、 根据权利要求1所述的大直径超长件外圆型面数控加 工装置，其特征在于，在上述主副齿轮和双联齿轮之间设有 消隙装置，消隙装置包括安装在主副齿轮的端面齿和安装在 双联齿轮上的销轴之间的弹簧。
3、 根据权利要求1所述的大直径超长件外圆型面数控加 工装置，其特征在于，在上述刀具和径向齿条之间安装有滑 块，滑块安装在刀盘体上，滑块和刀具的结合表面上都有均 匀的牙，牙与牙之间为固定数值。
专利摘要一种大直径超长件外圆型面数控加工装置，包括主轴、驱动装置伺服电机连接丝杠，丝母连接滑套，滑套套在主轴上，滑套连接推杆，推杆与主轴平行，推杆前端有轴向齿条；切削装置刀盘体和安装在刀盘径向位置与主轴轴线垂直设置的刀具；齿轮齿条传动机构主、副齿轮和双联齿轮都有端面齿和周面齿，双联齿轮安装在刀盘体内，轴向齿条与主齿轮连接，副齿轮与主轴垂直的径向齿条适配，径向齿条另一端连接刀具。刀具可实现随主轴轴向进给的同时，在上述机构作用下作径向进给，实现轴向与径向的插补运动。因此不需工件运动就可以完成外圆型面的切削工作，尤其对于转动惯量大不易旋转的大直径超长件保证了其外圆型面的加工精度。
文档编号B23Q5/22GK201275701SQ200820135469
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者瑾 卢 申请人:长春数控机床有限公司