一种筒壁孔加工数控机床的制作方法

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种筒壁孔加工数控机床。

背景技术：

目前数控机床通常为一体设计，一台机床处理一道工序，采用流水线作业。工序较为松散。机床各部分固定设计，保证机床稳固的同时，失去了机床的灵活性与适应性。即数控机床功能单一。这样造成的问题是工厂在购买设备时需花费高昂的费用，购买成套的设备，而在产品或当下工作改变时，一些设备不能发挥作用而闲置，造成资源浪费。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明设计一种筒壁孔加工数控机床，实现机床配置个性化，提高机床的功能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种筒壁孔加工数控机床，包括床身61，其特征在于：所述床身61上固定有数控转盘1和水平直线运动副；工件3由卡爪2固定在数控转盘1上，数控转盘1带动工件3旋转分度；卡爪2与数控转盘1是固定连接，随数控转盘1转动。

水平直线运动副包括滑轨60和滑块59；滑块59设置在滑轨60上，滑台47与滑块59固定连接；丝母58安装在滑台47下部，丝杆51与丝母58相连，丝杆51的一端连接第一电机53；

导轨30可以是圆导轨，也可以不是圆形导轨，但是圆导轨制造成本最低。刀架转盘4安装在两根导轨30上，刀盘19安装在刀架转盘4上；刀盘19包括轴承座6、刀具主轴16；刀盘19的侧壁上设有圆孔，轴承座6插入该孔并与刀盘19固定连接，第三电机23通过刀盘盖板20的开孔固定在轴承座6上部，刀具主轴16安装在轴承座6的开口方向；刀架转盘4上端包括一个轴承压盖28；

l形立柱31固定在滑台47上，导轨30的下端固定在滑台47上，上端插入l形立柱31的水平面的开孔内，丝杠35的固定侧支撑单元63安装在立柱31的上部，轴向固定；第二电机36设置在立柱31的上部。

刀架转盘4下端固定丝母45，丝杠35通过丝母45控制刀架转盘4上下移动。刀盘19为正多边形，通过圆锥滚子轴承44和深沟球轴承26安装在刀架转盘4上。

圆锥滚子轴承44外侧安装涡轮43，涡轮43与刀盘19固联；涡轮43与蜗杆42组成涡轮蜗杆运动副，第四电机41、蜗杆42安装在刀架转盘4上，蜗杆42与第四电机41的输出轴通过联轴器67固联；第四电机41的旋转运动通过涡轮43带动刀架转盘4转位，实现换刀。

上述数控机床进一步特征在于：刀盘盖板20内孔安装有深沟球轴承26，深沟球轴承26由弹簧挡圈25固定在刀盘盖板20内孔上，刀盘盖板20固定在刀盘19上；轴承压盖28内孔上的内螺纹拧入刀架转盘4上端的外螺纹，通过推力球轴承27把刀盘盖板20、刀盘19、圆锥滚子轴承44压向刀架转盘4底部，从而实现上述零件的轴向定位。

水平直线运动副包括2根滑轨60与4个滑块59。丝杠51的固定侧支撑单元57安装在床身61的上部平面上，丝杠51上安装有第一齿轮副的齿轮一48，螺母50及第一齿轮副的齿轮一48左侧的丝杠51上的台阶面实现第一齿轮副的齿轮一48在丝杠51上轴向固定；第一电机53安装在床身61上，第一电机53输出轴上安装有第一齿轮副的齿轮二52，弹簧挡圈55实现齿轮52的轴向定位。

本发明具有以下有益效果：本发明优点：

1)可根据孔的大小及孔的加工方法，更换刀具13，且刀具更换方便。

2)可根据孔加工时的负载大小，更换电机23，电机更换方便。

3)孔加工工艺、工序集中，效率高。

附图说明

图1为本发明实施例的筒壁孔加工数控机床横向截面结构图。

图2为本发明实施例的刀架转盘侧向剖视图。

图3为本发明实施例的蜗杆安装图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1所示的筒壁孔加工数控机床，包括：数控转盘1、卡爪2，数控转盘1由螺钉固定在床身61上，工件3由卡爪2固定在数控转盘1上，数控转盘1带动工件3旋转分度，可实现工件3不同圆周角度方向孔的加工。

图2为本发明实施例的刀架转盘侧向剖视图，刀架转盘4安装在两根导轨30上，丝母45由螺钉固定在刀架转盘4下端，丝杠35通过丝母45带动刀架转盘4上下移动。正多边形刀盘19通过圆锥滚子轴承44和深沟球轴承26安装在刀架转盘4上，圆锥滚子轴承44外侧 安装有涡轮43，涡轮43与刀盘19固联。

涡轮43与蜗杆42组成涡轮蜗杆运动副，蜗杆42由支架65、66安装在刀架转盘4上(如图3所示)，第四电机41由支架68安装在刀架转盘4上，蜗杆42与第四电机41的输出轴通过联轴器67固联。第四电机41的旋转运动通过蜗杆42、涡轮43带动刀架转盘4转位，实现换刀。

刀具结构包括：刀具13、er螺帽14、er夹头15、刀具主轴16、轴承端盖17、密封圈18、弹簧挡圈12、深沟球轴承9、11，隔套10、圆锥齿轮7、21、弹簧挡圈5、24、键8、22、第三电机23、轴承座6。

第三电机23由螺钉固定在轴承座6上，第三电机23的扭矩通过键22传递给圆锥齿轮21，圆锥齿轮21的扭矩通过圆锥齿轮7及键8传递给刀具主轴16，刀具主轴16由深沟球轴承9、11支撑并安装在轴承座6内。刀具13被er螺帽14、er夹头15固定在刀具主轴16上，刀具主轴16上的扭矩通过er夹头15传递给刀具13用于切削。

刀盘19的侧壁上加工有圆孔，轴承座6插入该孔并由螺钉固定在刀盘19的侧壁上。

刀盘盖板20内孔安装有深沟球轴承26，该轴承由弹簧挡圈25固定在刀盘盖板20内孔上，刀盘盖板20由螺钉固定在刀盘19上。轴承压盖28内孔上的内螺纹拧入刀架转盘4上端的外螺纹，通过推力球轴承27把刀盘盖板20、刀盘19、圆锥滚子轴承44压向刀架转盘4底部，从而实现上述零件的轴向定位。

如图2所示的刀架转盘4的a向截面图所示，l形立柱31通过螺钉固定在滑台47上，两个导轨30的下端通过支座46固定在滑台47上，上端插入l形立柱31的孔内，该孔上端加工有内螺纹，带外螺纹的堵头64旋入该孔，使堵头64得下端压在导轨30的上端，实现导轨30的轴向固定。

第二丝杠35的固定侧支撑单元63安装在l形立柱31的上部，第二丝母45由螺钉固定在刀架转盘4下端，第二丝杠35上端安装有第二齿轮副的齿轮一32，第二螺母34及第二齿轮副的齿轮一32下侧第二丝杠35上的台阶面实现第二齿轮副的齿轮一32轴向固定。图1为本发明实施例的筒壁孔加工数控机床横向截面结构图。

第二丝杠35、第二齿轮副的齿轮一32之间通过第二键一33传递扭矩。第二电机36通过第二支架37安装在l形立柱31的顶端。第二电机36输出轴上安装有第二齿轮副的齿轮二38，第二弹簧挡圈40实现第二齿轮副的齿轮二38的轴向定位。第二电机36输出轴、第二齿轮副的齿轮二38之间通过第二键二39传递扭矩。第二电机36输出的扭矩通过第二齿轮副的 齿轮二38、第二齿轮副的齿轮一32传递给第二丝杠35，通过第二丝母带动刀架转盘4上下移动，从而驱动刀具13上下移动。

两根滑轨60与四个滑块59组成水平直线运动副，滑台47通过螺钉与四个滑块59固联。第一丝杠51的固定侧支撑单元57安装在床身61的上部平面上。第一丝母58通过螺钉与滑台47固联。第一丝杠51上安装有第一齿轮副的齿轮一48，第一丝杠51、第一齿轮副的齿轮一48之间通过键49传递扭矩，第一螺母50及第一齿轮副的齿轮一48左侧的第一丝杠51上的台阶面实现第一齿轮副的齿轮一48在第一丝杠51上轴向固定。图1为本发明实施例的筒壁孔加工数控机床横向截面结构图。

第一电机53通过第一支架55安装在床身61上。第一电机53输出轴上安装有第一齿轮副的齿轮二52，第一弹簧挡圈55实现第一齿轮副的齿轮二52的轴向定位。第一电机53输出轴、第一齿轮副的齿轮二52之间通过第一键54传递扭矩。第一电机53输出的扭矩通过第一齿轮副的齿轮二52、第一齿轮副的齿轮一48传递给第一丝杠51，通过丝母带动滑台47左右移动，从而驱动刀具13左右移动。

以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。本发明未涉及的技术均可通过现有的技术加以实现。