一种壁厚定子螺旋镗床及其专用刀具的制作方法

本发明涉及深孔加工镗床技术领域，特别是涉及一种壁厚定子螺旋镗床及其专用刀具。

背景技术：

目前，对于内型腔中的盲孔、盲槽或异形凹面的加工也一直都是难以解决的问题，在普通镗床或铣床上只能铣削型腔内常规平面，对盲孔、盲槽或异形面的加工无法一次完成，只能通过镗床或铣床从零件表面加工到型腔内的孔、槽、异形面，然后采用封堵焊接的方法两次成型，保证腔体内部尺寸；这种加工方法破坏了零件的整体强度，降低了零件的安全性和可靠性，且加工成本高，费用大，效率低。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种壁厚定子螺旋镗床及其专用刀具，该壁厚定子螺旋镗床一次性加工出内型腔中的盲孔、盲槽、异形面，避免了两次成型后对加工零件强度及性能的影响，缩短了加工周期，提高了加工效率，并且提高了工件加工精度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种镗床专用刀具，包括：镗头体；传动轴，其设置于所述镗头体的内部，所述传动轴内设置有主动锥齿轮；从动轴，其设置于所述镗头体的内部，其安装于所述传动轴的一侧且与所述传动轴呈垂直设置，所述从动轴内设置有与所述主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮；连接器，其设置于所述镗头体的内部，其的轴向与所述从动轴平行，其一侧与所述主动锥齿轮相连，一端与所述从动锥齿轮的一端相连；刀体，其设置于所述镗头体的外部，其一端与所述从动锥齿轮的另一端相连接。

于本发明的一实施方式中，所述主动锥齿轮上沿轴向的两端均设置有第一轴承。

于本发明的一实施方式中，所述连接器与所述从动锥齿轮的连接处上设置有第二轴承，所述连接器上相对于所述连接处的另一端设置有第三轴承，所述从动锥齿轮上相对于所述连接处的另一端设置有第四轴承。

于本发明的一实施方式中，所述第一轴承、所述第二轴承、所述第三轴承和所述第四轴承均为锥形轴承。

于本发明的一实施方式中，所述从动锥齿轮的内部设置有锥形孔，所述刀体插装到所述锥形孔内。

本发明公开了一种壁厚定子螺旋镗床，包括：床体，其上部设置有导轨，所述导轨上设置有凹槽，所述凹槽内安装有滚珠丝杆；床头箱，其与所述导轨的一端滑动连接，所述床头箱的主轴上连接有用于卡住工件的第一夹紧件；主动机构，设置于所述导轨的另一端上，所述主动机构与所述导轨之间设置有进给拖板；至少一个工件托架，设置于所述卡盘相对于所述床头箱的另一端，其滑动连接在所述导轨上；至少一个镗杆支架，其设置于所述工件托架与所述主动机构之间，其与所述床体的导轨之间分别设置有镗杆拖板；镗杆，其一端与所述主动机构相连，其中间位置与所述镗杆支架相连接；镗床专用刀具，其固定连接于所述镗杆的另一端；授油器，其设置于所述镗床专用刀具与所述镗杆支架之间，并与所述镗杆活动连接，所述授油器靠近所述镗床专用刀具的一端上设置有用于支撑和顶紧工件的第二夹紧件；进给箱，通过所述滚珠丝杠与所述进给拖板相连接，其内部设置有第一伺服电机。

于本发明的一实施方式中，所述壁厚定子螺旋镗床还包括冷却泵，所述冷却泵设置于所述床体一侧靠近所述床头箱的位置，所述冷却泵通过输油管与所述授油器相连。

于本发明的一实施方式中，所述镗杆支架通过锁紧套与所述镗杆连接。

于本发明的一实施方式中，所述第一夹紧件与所述第二夹紧件均为卡盘和锥盘。

于本发明的一实施方式中，所述主动机构包括第二伺服电机和与所述第二伺服电机相连的减速箱，所述减速箱与所述镗杆相连，以适于向所述镗床专用刀具提供刀片转动的动力。

如上所述，本发明的一种壁厚定子螺旋镗床及其专用刀具，具有以下有益效果：

本发明中专用刀具以镗杆的转动作为动力来源，并改变其传动方向后驱动刀体进行铣削加工，实现在内型腔中的盲孔、盲槽、异形面的加工成形，并且专用刀具内的轴承设置能够很好地降低主切削力经过长距离传动产生的误差，提高加工工件的精度；本发明通过将镗床专用刀具伸入到内型腔中进行盲孔、盲槽、异形面的加工，可一次加工成形，从而有效保证了被加工零件的强度，使被加工零件的安全性和可靠性大大提高，并且镗床采用工件旋转、刀具旋转和往复进给运动的方式，提高加工效率，节约加工时间。

附图说明

图1显示为本发明于一实施例中的壁厚定子螺旋镗床的结构示意图。

图2显示为本发明于一实施例中的镗床专用刀具的结构示意图。

元件标号说明：

1 床体

11 导轨

2 床头箱

21 第一夹紧件

3 工件托架

4 镗床专用刀具

41 镗头体

42 传动轴

421 主动锥齿轮

43 从动轴

431 从动锥齿轮

432 连接器

441 第一轴承

442 第二轴承

443 第三轴承

444 第四轴承

5 授油器

51 授油器拖板

6 镗杆支架

61 镗杆拖板

7 主动机构

71 进给拖板

8 镗杆

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供了一种壁厚定子螺旋镗床，适用于各种盲孔、盲槽或异形面等零部件的制备，广泛应用机床制造、机车、船舶、煤机、液压、动力机械、风动机械等行业的镗削、滚压加工，尤其是适用于内型腔中的盲孔、盲槽或异形凹面的精加工。请参阅图1，图1显示为壁厚定子螺旋镗床的结构示意图，如图,所示，壁厚定子螺旋镗床包括床体1，床体1上依次设置有床头箱2、工件托架3、镗床专用刀具4、授油器5、镗杆支架6、主动机构7、镗杆8和进给箱。

其中，床体1的上部设置有导轨11，导轨11上设置有凹槽，凹槽内安装有滚珠丝杆。于本实施例中，设置有两条导轨11，一条导轨11是菱形的，另一条是矩形的，承载能力大，导向精度好，导轨11经过淬火处理，耐磨性高；床体1的前壁有一个T形槽，其上装有镗杆支架定位座和拖板定程座，以便控制各个拖板和镗杆支架的位置。

床头箱2与导轨11的一端滑动连接，床头箱11的主轴上连接有用于卡住工件的第一夹紧件21；于本实施例中，第一夹紧件21为四爪卡盘，在四爪卡盘21上设置有大方孔，以便于卡住工件的情况下装卸和调整刀具，排除冷却液和刀屑；床头箱2的主轴的转速由靠数控系统控制，主轴前端支撑采用内孔带锥度的双列短圆柱滚动轴承，可以调整主轴前运动精度，主轴后端是单向推力球轴承的单列圆锥滚子轴承，可以使主轴承受正反两个方向的轴向力。

在另一实施例中，第一夹紧件21为锥盘，工件外圆需倒(中心夹角不小于5㎜×30°)倒角，只倒一侧，工件的两端夹紧处及定位锥有同心度要求。

工件托架3设置于第一夹紧件相对于床头箱的另一侧，其滑动连接在导轨上；于本实施例中，设置有两个工件托架。

镗杆支架6设置于工件托架3与主动机构7之间，镗杆支架6通过锁紧套与镗杆8连接以用于辅助支撑镗杆8；镗杆支架6与床体1的导轨11之间分别设置有镗杆拖板61，镗杆支架6沿导轨方向移动是依靠镗杆拖板61带动；于本实施例中，设置有三个镗杆支架6，各个镗杆支架6之间均由链条和设置于链条上方的顶柱连接，通过链条和顶柱的配合传递镗杆拖板动力，实现镗杆支架6自动移动以适应机床加工。

主动机构7设置于床体1的导轨11的另一端上，主动机构7与导轨11之间设置有进给拖板；于本实施例中，主动机构7包括第二伺服电机和与第二伺服电机相连的减速箱，减速箱与所述镗杆相连，以适于向镗床专用刀具提供刀体转动的动力。

镗杆8的一端与主动机构7相连，另一端与授油器5活动连接，镗杆8的中间位置与镗杆支架6相连接。

授油器5设置于镗床专用刀具4与镗杆支架6之间，并与镗杆8活动连接，授油器5靠近镗床专用刀具4的一端上设置有用于支撑和顶紧工件的第二夹紧件，第二夹紧件为锥盘。

其中，授油器5包括以下作用：(1)、向加工工件输入冷却液并密封；(2)、支承钻镗杆；

(3)、钻镗头导向；(4)、支承并顶紧工件；(5)、对床身固定。

在本实施例中，在授油器5的头部，有一个锥盘，是支承和顶紧工件用的，它与工件30°45°或60°锥面结合，该锥度是根据工件需要定的。提供标准锥盘，可根据要加工的工件外径自行配车。靠装在授油器后端的顶紧液压缸产生的力对工件顶紧。在锥盘内，安装刀具导向套，用于拉铣镗头的导向，更换刀具必须更换此套。出现震动时，可以调节锥套座外面的调节螺母。在授油器下部，授油器拖板两端有两个液压缸，可以以四点同时对床身的夹紧固定。授油器的正前面有按钮板及仪表，几乎包括机床的所有运动的控制按钮，因此，授油器也是机床的操作中心，液压泵启动后，按下夹紧按钮，就可以实现授油器对床身的夹紧，工件顶紧的自动循环，按下松开按钮，则锥盘退开和授油器松开。

在本实施例中，授油器5安装于授油器拖板51上，授油器拖板51设置于导轨11上，导轨11外侧设置有齿条，授油器移动总成通过齿轮和齿条调节授油器拖板51的位置，授油器拖板51带动授油器5发生移动。

进给箱通过滚珠丝杠与进给拖板71相连接，其内部设置有第一伺服电机。于本实施例中，进给箱安装于床体1上相对于床头箱2的另一端，由第一伺服电机驱动，无级调速，进给箱的输出轴与滚珠丝杠的连接处设置有齿式联轴器。

镗床专用刀具固定连接于镗杆的另一端，请参阅图2，图2显示为镗床专用刀具的结构示意图，如图所示，镗床专用刀具包括：镗头体41、传动轴42、从动轴43和刀体，传动轴42设置于镗头体41的内部，传动轴42内设置有主动锥齿轮421；从动轴43设置于镗头体41的内部，其安装于传动轴42的一侧且与传动轴42呈垂直设置，从动轴43内设置有与主动锥齿轮421相啮合的从动锥齿轮431，主动锥齿轮421、从动锥齿轮431的配合使用将主切削力改变为垂直于传动方向的回转动力；连接器432设置于镗头体41的内部，其轴向与从动轴43平行，其一侧与主动锥齿轮421相连，其一端与从动锥齿轮431的一端相连；刀体设置于镗头体41的外部，其一端与从动锥齿轮431的另一端相连接，刀体优选为铣刀。

于本实施例中，主动锥齿轮421上沿轴向的两端均设置有第一轴承441；连接器432与从动锥齿轮431的连接处上设置有第二轴承442，连接器432上相对于动锥齿轮431的另一端设置有第三轴承443，从动锥齿轮431上相对于动锥齿轮431的另一端设置有第四轴承444。进一步优化，第一轴承441、第二轴承442、第三轴承443和第四轴承444均采用锥形轴承，轴承的设置有效防止连接器432、主动锥齿轮421、从动锥齿轮431在各自轴向上发生松动，很好地降低主切削力经过长距离传动产生的误差，提高加工工件的精度。

于本实施例中，从动锥齿轮431的内部设置有锥形孔，刀体插装到锥形孔内。

于本实施例中，镗床还包括冷却泵，冷却泵设置于床体1一侧并靠近床头箱2，冷却泵通过输油管与授油器5相连，冷却液通过授油器5进入工件切削区，降低切削工件的切削温度。

于本实施例中，镗床采用定制型数控系统，数控操作系统安装在机床的床头箱端的防护罩上，操作者可以根据操作需要转动调节数控操作面板的方向，数控系统集成机床的所有操作。

在本实施例中，镗床防护采用全防护系统，镗床上方设置有防护罩，当镗床工作时，防护系统关闭，镗床形成完全闭合的空间，操作者可以通过防护罩上的防护窗观察工件的加工情况，在机床的尾部也设有防护窗可以观察机床的传动情况。

本发明以镗杆的转动作为动力来源，并改变其传动方向后驱动刀具进行铣削加工，实现在内型腔中的盲孔、盲槽、异形面的加工成形，并且专用刀具内的轴承设置能够很好地降低主切削力经过长距离传动产生的误差，提高加工工件的精度；本发明通过将镗床专用刀具伸入到内型腔中进行内型腔中的盲孔、盲槽、异形面的加工，可一次加工成形，从而有效保证了被加工零件的强度，使被加工零件的安全性和可靠性大大提高，并且采用工件旋转、刀具旋转和往复进给运动的方式，提高加工效率，节约加工时间。所以，本发明有效克服了现有技术中的缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。