一种加工超大孔内圆切削机的制作方法

本发明涉及机械加工设备领域，具体涉及一种加工超大孔内圆切削机。

背景技术：

内圆的加工通常采用车床进行车削。车床分为卧式车床和立式车床，卧式车床的主轴是水平的，工件装夹在主轴上，有主轴带动工件旋转实现车削加工，适合加工中小型的轴类和盘类零件，而立式车床的主轴是直立的，工件安装在主轴底部的旋转工作台上，通过工作台带动工件转动，从而实现车削加工，由于工件的重量直接加载在工作台上，而工作台又把重量分散在床身上，因此可用于加工直径大、长度小的工件。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：现有立式车床在加工时，是通过工作台带动工件转动，刀具处于静止状态，从而实现内圆加工，工作台的直径往往决定了所加工工件的最大尺寸，因此现有的普通立式车床均无法实现对超大孔内圆的加工。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种加工超大孔内圆切削机，以解决现有技术中普通立式车床无法实现超大孔内圆的加工等技术问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：通过将工件放置在切削机外部，从而通过所述旋转底座带动所述刀头转动实现大直径内孔的加工，且所述移动架以及所述横向移动板能够实现所述刀头的横向移动，从而满足不同直径超大孔内圆的车削加工等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种加工超大孔内圆切削机，包括旋转底座、横梁、移动架和车削机，所述旋转底座为圆柱形，所述横梁通过螺栓固定安装在所述旋转底座上，且所述横梁的中心位于所述旋转底座的中心轴线上，所述横梁上设置有导向部，且所述导向部凸出于所述横梁的前后两侧，所述移动架通过所述导向部滑动安装在所述横梁上，所述移动架的底部设置有定位部，能够对所述移动架和所述横梁的纵向进行定位；

所述横梁的底部设置有横向的凹槽，且凹槽位于所述横梁的中间，凹槽内安装有齿条，所述移动架的一端安装有齿轮箱，所述齿轮箱内设置有第一伞齿轮组，所述第一伞齿轮组的输入轴穿过所述齿轮箱伸向外侧，且所述输入轴横向设置，所述第一伞齿轮组的传动轴竖直向下设置，且所述传动轴的底部安装有第二伞齿轮组，所述第二伞齿轮组的输出轴纵向设置，所述输出轴的两端各安装有一个驱动轮，且所述驱动轮与所述齿条相啮合；

所述移动架上方固定安装有所述车削机，所述车削机包括立柱、升降座、横向移动板和控制箱，所述立柱上面设置有两条平行的滑板，两条所述滑板中间设置有螺旋凹槽，且所述螺旋凹槽设置在半圆孔上，所述升降座滑动安装在所述滑板上，所述升降座一侧固定安装有纵向驱动电机和横向驱动电机，且所述纵向驱动电机和所述横向驱动电机均水平设置，所述纵向驱动电机的输出轴上固定连接有纵向连接轴，所述纵向连接轴的端部设置有第三伞齿轮组，所述第三伞齿轮组的另一侧设置有升降螺杆，且所述升降螺杆竖直设置，并与所述螺旋凹槽相啮合，所述第三伞齿轮组的其中一个伞齿轮固定安装在所述升降螺杆的端部，所述升降螺杆通过支撑座转动安装在所述升降座上；所述升降座的前侧面上安装有所述横向移动板，且所述横梁移动板的上下两侧均设置有导向板，能够对所述横向移动板的移动方向进行导向，所述横向移动板的内侧安装有横移螺杆，所述横移螺杆的两端通过轴承座固定在所述横向移动板上，所述横移螺杆上安装有螺母，所述螺母通过固定座转动安装在所述升降座上，所述螺母的一侧设置有从动齿轮，且所述从动齿轮与所述螺母固定连接，所述从动齿轮的一侧设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮通过横向连接轴与所述横向驱动电机相连接；所述横向移动板的一端设置有刀架，且所述刀架位于远离所述旋转底座中心的一侧，所述刀架上安装有刀头；所述控制箱固定安装在所述立柱的一侧，且所述控制箱与所述纵向驱动电机和所述横向驱动电机均电连接；

所述横梁上还设置有配重座，且所述配重座与所述移动架分列在所述横梁的两侧。

采用上述一种加工超大孔内圆切削机，在加工前，先将工件放置在切屑机外侧，使切屑机位于工件的内孔中，并使工件的中心与所述旋转底座的中心重合后，将工件固定在地面或垫高体上，转动所述输入轴，调节所述移动架在所述横梁上的位置，使所述刀头的切屑部位伸向工件内孔的侧壁上，同时调节所述配重座在所述横梁的位置，使所述配重座能够使所述横梁两侧受力平衡，工作时，所述旋转底座带动所述横梁转动，从而使所述移动架带动所述车削机在工件内孔中转动，对工件的内孔进行加工，所述横向驱动电机转动，通过所述驱动齿轮和所述从动齿轮带动所述螺母转动，从而使所述横移螺杆带动所述横向移动板向工件的侧壁内侧移动，实现所述刀头的横向进给，逐步增加对工件内孔的切削深度，所述纵向驱动电机通过所述纵向连接轴带动所述第三伞齿轮组转动，从而使所述升降螺杆沿所述螺旋凹槽上下移动，所述升降螺杆移动时通过所述支撑座带动所述升降座沿所述立柱上下滑移，从而实现所述刀头的纵向进给，使所述刀头螺旋向上切削，实现对工件内孔高度方向的进给。

作为优选，所述旋转底座底部安装有大齿轮，大齿轮一侧设置有驱动其转动的小齿轮，小齿轮由电机驱动。

作为优选，所述移动架的底部安装有顶紧板，能够对所述移动架进行锁紧。

作为优选，所述输入轴伸向所述齿轮箱外侧的一端为方轴。

作为优选，所述移动架与其中一侧的所述导向部之间设置有缝隙，缝隙内设置有滑动条，所述滑动条的侧面与所述导向部滑动连接，所述滑动条的一侧设置有调节螺栓，能够调节所述滑动条与所述导向部之间的缝隙大小，所述调节螺栓通过螺纹安装所述移动架上。

作为优选，所述立柱的上下两侧均安装有升降限位开关，且所述升降限位开关位于所述滑板的一侧，所述升降限位开关与所述控制箱电连接。

作为优选，所述第一伞齿轮组、所述第二伞齿轮组和所述第三伞齿轮组均为两个相互啮合的伞齿轮，且所述第三伞齿轮组的两个伞齿轮的外径均小于所述螺旋凹槽的小径。

作为优选，所述导向板的两端均设置有横向限位开关，且所述横向限位开关固定安装在所述升降座上，所述横向移动板上设置有两个碰触块，且所述碰触块位于两个所述横向限位开关之间，所述横向限位开关与所述控制箱电连接。

作为优选，所述驱动齿轮和所述从动齿轮均为圆柱齿轮。

作为优选，所述配重座底部设置有锁紧板，能够将所述配重座固定在所述横梁上。

有益效果在于：1、本发明通过所述旋转底座带动所述刀头旋转，并配合所述升降座的升降，从而实现对超大孔工件内圆的螺旋车削加工；

2、结构新颖，且加工过程中，切削机完全不承受工件的重量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的移动架与横梁的装配结构放大图；

图3是本发明中图2的局部放大图；

图4是本发明的车削机放大图；

图5是本发明的车削机升降座的驱动部分结构图；

图6是本发明的车削机横向移动板的驱动部分结构图。

附图标记说明如下：

100、旋转底座；200、横梁；201、导向部；300、移动架；301、齿轮箱；3011、输入轴；3012、第一伞齿轮组；3013、传动轴；3014、第二伞齿轮组；302、输出轴；303、齿条；304、驱动轮；305、定位部；306、顶紧板；307、调节螺栓；308、滑动条；400、车削机；401、控制箱；402、立柱；4021、升降限位开关；4022、滑板；4023、螺旋凹槽；403、升降座；4031、导向板；4032、横向限位开关；4033、第三伞齿轮组；4034、支撑座；4035、升降螺杆；4036、纵向驱动电机；4037、纵向连接轴；4038、横向驱动电机；4039、横向连接轴；40310、驱动齿轮；404、横向移动板；4041、碰触块；4042、从动齿轮；4043、横移螺杆；4044、螺母；4045、固定座；405、刀架；4051、刀头；500、配重座；501、锁紧板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图6所示，本发明提供了一种加工超大孔内圆切削机，包括旋转底座100、横梁200、移动架300和车削机400，所述旋转底座100为圆柱形，所述横梁200通过螺栓固定安装在所述旋转底座100上，且所述横梁200的中心位于所述旋转底座100的中心轴线上，所述横梁200上设置有导向部201，且所述导向部201凸出于所述横梁200的前后两侧，所述移动架300通过所述导向部201滑动安装在所述横梁200上，所述移动架300的底部设置有定位部305，能够对所述移动架300和所述横梁200的纵向进行定位；

所述横梁200的底部设置有横向的凹槽，且凹槽位于所述横梁200的中间，凹槽内安装有齿条303，所述移动架300的一端安装有齿轮箱301，所述齿轮箱301内设置有第一伞齿轮组3012，所述第一伞齿轮组3012的输入轴3011穿过所述齿轮箱301伸向外侧，且所述输入轴3011横向设置，所述第一伞齿轮组3012的传动轴3013竖直向下设置，且所述传动轴3013的底部安装有第二伞齿轮组3014，所述第二伞齿轮组3014的输出轴302纵向设置，所述输出轴302的两端各安装有一个驱动轮304，且所述驱动轮304与所述齿条303相啮合；

所述移动架300上方固定安装有所述车削机400，所述车削机400包括立柱402、升降座403、横向移动板404和控制箱401，所述立柱402上面设置有两条平行的滑板4022，两条所述滑板4022中间设置有螺旋凹槽4023，且所述螺旋凹槽4023设置在半圆孔上，所述升降座403滑动安装在所述滑板4022上，所述升降座403一侧固定安装有纵向驱动电机4036和横向驱动电机4038，且所述纵向驱动电机4036和所述横向驱动电机4038均水平设置，所述纵向驱动电机4036的输出轴302上固定连接有纵向连接轴4037，所述纵向连接轴4037的端部设置有第三伞齿轮组4033，所述第三伞齿轮组4033的另一侧设置有升降螺杆4035，且所述升降螺杆4035竖直设置，并与所述螺旋凹槽4023相啮合，所述第三伞齿轮组4033的其中一个伞齿轮固定安装在所述升降螺杆4035的端部，所述升降螺杆4035通过支撑座4034转动安装在所述升降座403上；所述升降座403的前侧面上安装有所述横向移动板404，且所述横梁200移动板的上下两侧均设置有导向板4031，能够对所述横向移动板404的移动方向进行导向，所述横向移动板404的内侧安装有横移螺杆4043，所述横移螺杆4043的两端通过轴承座固定在所述横向移动板404上，所述横移螺杆4043上安装有螺母4044，所述螺母4044通过固定座4045转动安装在所述升降座403上，所述螺母4044的一侧设置有从动齿轮4042，且所述从动齿轮4042与所述螺母4044固定连接，所述从动齿轮4042的一侧设置有驱动齿轮40310，所述驱动齿轮40310通过横向连接轴4039与所述横向驱动电机4038相连接；所述横向移动板404的一端设置有刀架405，且所述刀架405位于远离所述旋转底座100中心的一侧，所述刀架405上安装有刀头4051；所述控制箱401固定安装在所述立柱402的一侧，且所述控制箱401与所述纵向驱动电机4036和所述横向驱动电机4038均电连接，所述控制箱401的的结构和功能及工作原理为本领域技术人员所公知，在此不做赘述；

所述横梁200上还设置有配重座500，且所述配重座500与所述移动架300分列在所述横梁200的两侧。

作为可选的实施方式，所述旋转底座100底部安装有大齿轮，大齿轮一侧设置有驱动其转动的小齿轮，小齿轮由电机驱动，如此设置，便于通过电机驱动旋转底座100旋转。

所述移动架300的底部安装有顶紧板306，能够对所述移动架300进行锁紧，如此设置，便于在加工时，通过所述顶紧板306将所述移动架300固定在所述横梁200上，防止加工过程中所述移动架300发生滑移。

所述输入轴3011伸向所述齿轮箱301外侧的一端为方轴，如此设置，便于将摇柄安装在所述输入轴3011上，从而通过转动摇柄使所述输入轴3011旋转，带动所述第一伞齿轮组3012转动，并通过所述传动轴3013带动所述第二伞齿轮组3014转动，从而驱动所述输出轴302旋转，使所述驱动轮304沿所述齿条303移动，从而带动所述移动架300横向移动。

所述移动架300与其中一侧的所述导向部201之间设置有缝隙，缝隙内设置有滑动条308，所述滑动条308的侧面与所述导向部201滑动连接，所述滑动条308的一侧设置有调节螺栓307，能够调节所述滑动条308与所述导向部201之间的缝隙大小，所述调节螺栓307通过螺纹安装所述移动架300上，如此设置，便于使所述滑动条308与所述导向部201接触，避免所述移动架300直接与所述横梁200接触，造成无法修复的磨损，而当所述滑动条308被磨损后，可通过旋转所述调节螺栓307将所述滑动条308向所述导向部201推进，从而使所述滑动条308能够继续使用，所述滑动条308报废后，还可进行更换。

所述立柱402的上下两侧均安装有升降限位开关4021，且所述升降限位开关4021位于所述滑板4022的一侧，所述升降限位开关4021与所述控制箱401电连接，如此设置，便于通过所述升降限位开关4021控制所述升降座403加工时上升和下降的极限位置，上端的所述升降限位开关4021用于检测所述升降座403的顶部边缘，下端的所述升降限位开关4021用于检测所述升降座403的底部边缘。

所述第一伞齿轮组3012、所述第二伞齿轮组3014和所述第三伞齿轮组4033均为两个相互啮合的伞齿轮，如此设置，便于实现旋转驱动力的方向转换，且所述第三伞齿轮组4033的两个伞齿轮的外径均小于所述螺旋凹槽4023的小径，如此设置，便于使所述第三伞齿轮组4033在随所述升降螺杆4035升降时，避免伞齿轮外圆碰触到所述螺旋凹槽4023。

所述导向板4031的两端均设置有横向限位开关4032，且所述横向限位开关4032固定安装在所述升降座403上，所述横向移动板404上设置有两个碰触块4041，且所述碰触块4041位于两个所述横向限位开关4032之间，所述横向限位开关4032与所述控制箱401电连接，如此设置，便于使所述横向移动板404在带动所述碰触块4041移动时，通过所述横向限位开关4032与所述碰触块4041的碰触来控制所述横向移动板404向两侧移动的最大位置。

所述驱动齿轮40310和所述从动齿轮4042均为圆柱齿轮，如此设置，便于实现旋转驱动力的平行转移。

所述配重座500底部设置有锁紧板501，能够将所述配重座500固定在所述横梁200上，如此设置，便于在加工过程中，防止所述横梁200在旋转时，所述配重座500向外滑移。

采用上述结构，在加工前，先将工件放置在切屑机外侧，使切屑机位于工件的内孔中，并使工件的中心与所述旋转底座100的中心重合后，将工件固定在地面或垫高体上，转动所述输入轴3011，调节所述移动架300在所述横梁200上的位置，使所述刀头4051的切屑部位伸向工件内孔的侧壁上，同时调节所述配重座500在所述横梁200的位置，使所述配重座500能够使所述横梁200两侧受力平衡，工作时，所述旋转底座100带动所述横梁200转动，从而使所述移动架300带动所述车削机400在工件内孔中转动，对工件的内孔进行加工，所述横向驱动电机4038转动，通过所述驱动齿轮40310和所述从动齿轮4042带动所述螺母4044转动，从而使所述横移螺杆4043带动所述横向移动板404向工件的侧壁内侧移动，实现所述刀头4051的横向进给，逐步增加对工件内孔的切削深度，所述纵向驱动电机4036通过所述纵向连接轴4037带动所述第三伞齿轮组4033转动，从而使所述升降螺杆4035沿所述螺旋凹槽4023上下移动，所述升降螺杆4035移动时通过所述支撑座4034带动所述升降座403沿所述立柱402上下滑移，从而实现所述刀头4051的纵向进给，使所述刀头4051螺旋向上切削，实现对工件内孔高度方向的进给。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。