一种超大型定径机架加工机构的制作方法

本发明涉及金属切削设备领域，特别是一种超大型定径机架加工机构。

背景技术：

超大型钢管定径机架加工有多步工序，其中镗孔工序占时最多。市场上对超大型定径机架加工的普通镗床无法使得旋转平台准确定位，需要人工去对刀；而纯数控的镗床要500万左右，价格昂贵。且市场上旋转平台多数为轨道间的滑动摩擦，摩擦力过大，会加大电机的负荷，进而电流增大、相应的功率也变大，最后致使电机烧毁。

因此，如何提供一种操作简单方便、加工精度高、减少电机电荷，提升定径机架的加工效率是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种超大型定径机架加工结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明公开了一种超大型定径机架加工机构，包括：底座、旋转平台、旋转主轴、第一樘杆、第二樘杆及旋转编码器，底座的下端面固定有减速机支座，减速机支座上安装电机减速机，电机减速机的输出轴上安装有第一齿轮；

旋转主轴下端转动连接在底座上，且上端穿过旋转平台并与其固定连接；旋转主轴靠近底座的位置固定有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；

旋转平台与底座的边缘处均设有相向凸起的环形面，两个环形面的端面设有环形凹槽，两个环形凹槽开口相对布置且二者形成的容纳腔内设滚珠；

旋转平台的上端面分别固定有第一轴承座和第二轴承座，第一樘杆和第二樘杆的一端在安装在镗床的旋转轴上，第一樘杆另一端穿过第一轴承座上的轴承内圈固定，第二樘杆另一端穿过第二轴承座上的轴承内圈固定；旋转编码器安装在旋转主轴的下端，旋转编码器的输入端与销轴连接，旋转编码器的输出端与变频器连接。用旋转平台和底座之间的滚珠滚动替代了传统的轨道滑动，也就是将滚珠带来的滚动摩擦替代了传统上的滑动摩擦，减少了摩擦力，降低了电机的负荷，使电机使用寿命加长，减少了经济成本。

进一步的，旋转平台上还设有工装夹具，工装夹具包括：螺纹杆、压板和螺母，螺纹杆为三根，螺纹杆均从底座下方向上穿过旋转平台并配合螺母固定；压板设在在旋转平台的上方贴近螺母的一侧；螺纹杆型号为m20。

进一步的，第一齿轮齿数为18、模数为10，第二齿轮齿数为148、模数为10，第一齿轮与第二齿轮的速比为8.22:1。小齿轮带动大齿轮，在降低旋转主轴转速的同时可以获得更大的扭矩，提供更大的旋转力，以达到减少能源消耗的效果。

进一步的，还包括编码器支座，编码器支座支撑在地面上，旋转编码器安装在编码器支座上，销轴的一端固定在旋转主轴的下端中心处，销轴的另一端插入旋转编码器的输入端并输入旋转主轴旋转的角度；旋转编码器的型号为ei90p45-l6pr-5000。旋转主轴带动销轴旋转一周，旋转编码器传给系统数千个信号，以便系统识别主轴旋转的角度，不用人工对刀，准确加工3个呈120°夹角的孔。

进一步的，第一樘杆和第二樘杆由高强度硬质合金材料制成。采用高强度硬质合金材料经过调质后可以获得很高的强度，保证了孔加工的精度。

本发明具有的优点和积极效果是：本加工机构完全采用系统控制，操作者只需输入指令就能完成加工，操作简单方便，提高了定径机架的加工效率，本加工机构配套普通的镗床就能达到数控镗床的效果，大大降低了成本。

附图说明

图1附图为本发明提供的俯视结构示意图；

图2附图为本发明提供的主视结构示意图；

图3附图为图1沿a-a方向的剖面结构示意图；

图中各标号所代表的部件列表如下:

1-底座，2-旋转平台，3-减速机支座，4-电机减速机，5-第一齿轮，6-第二齿轮，7-旋转主轴，8-环形凹槽，9-滚珠，10-第一轴承座，11-第二轴承座，12-第一樘杆，13-第二樘杆，14-大型定径机架，15-压板，16-螺母，17-编码器支座，18-旋转编码器，19-销轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3，本发明公开了一种超大型定径机架加工机构，包括：底座1、旋转平台2、旋转主轴7、第一樘杆12、第二樘杆13及旋转编码器18，底座1的下端面固定有减速机支座3，减速机支座3上安装电机减速机4，电机减速机4的输出轴上安装有第一齿轮5；

旋转主轴7下端转动连接在底座1上，且上端穿过旋转平台2并与其固定连接；旋转主轴7靠近底座1的位置固定有第二齿轮5，第二齿轮与第一齿轮6啮合；

旋转平台2与底座1的边缘处均设有相向凸起的环形面，两个环形面的端面设有环形凹槽8，两个环形凹槽8开口相对布置且二者形成的容纳腔内设滚珠9；

旋转平台2的上端面分别固定有第一轴承座10和第二轴承座11，第一樘杆12和第二樘杆13的一端在安装在镗床的旋转轴上，第一樘杆12另一端穿过第一轴承座10上的轴承内圈固定，第二樘杆13另一端穿过第二轴承座11上的轴承内圈固定；旋转编码器18安装在旋转主轴7的下端，旋转编码器18的输入端与销轴19连接，旋转编码器18的输出端与变频器连接。用旋转平台和底座之间的滚珠滚动替代了传统的轨道滑动，也就是将滚珠带来的滚动摩擦替代了传统上的滑动摩擦，减少了摩擦力，降低了电机的负荷，使电机使用寿命加长，减少了经济成本。

进一步的，旋转平台上还设有工装夹具，工装夹具包括：螺纹杆、压板15和螺母16，螺纹杆为三根，螺纹杆均从底座1下方向上穿过旋转平台2并配合螺母16固定；压板15设在在旋转平台2的上方贴近螺母的一侧；螺纹杆型号为m20。

进一步的，第一齿轮5齿数为18、模数为10，第二齿轮6齿数为148、模数为10，第一齿轮5与第二齿轮6的速比为8.22:1。小齿轮带动大齿轮，在降低旋转主轴转速的同时可以获得更大的扭矩，提供更大的旋转力，以达到减少能源消耗的效果。

进一步的，还包括编码器支座17，编码器支座17支撑在地面上，旋转编码器18安装在编码器支座1上，销轴19的一端固定在旋转主轴7的下端中心处，销轴19的另一端插入旋转编码器18的输入端并输入旋转主轴7旋转的角度；旋转编码器18的型号为ei90p45-l6pr-5000。旋转主轴带动销轴旋转一周，旋转编码器传给系统数千个信号，以便系统识别主轴旋转的角度，不用人工对刀，准确加工3个呈120°夹角的孔。

进一步的，第一樘杆12和第二樘杆13由高强度硬质合金材料制成。采用高强度硬质合金材料经过调质后可以获得很高的强度，保证了孔加工的精度。

本发明的操作原理为：

将大型定径机架14放到旋转平台2上，穿过旋转平台2上三根m20的螺纹杆，装上压板15并用螺母16收紧。

电机输出轴装在减速机的输入孔里，通过平键电机带动减速机旋转，第一齿轮5转在减速机输出轴上，第一齿轮5与第二齿轮6啮合，第二齿轮6固定在旋转主轴7上，因此，减速机旋转带动第一齿轮5旋转，第一齿轮5带动第二齿轮6旋转，第二齿轮6带动旋转主轴7旋转，旋转主轴7上端固定有旋转平台2，旋转平台2和底座1之间的环形凹槽8内有滚珠9，围绕旋转平台2一圈，当旋转平台2转动时，滚珠9滚动。

旋转主轴7带动销轴19旋转,销轴19插入旋转编码器18输入端,因此旋转主轴7旋转的每一个角度点都会被旋转编码器18捕捉到，数据通过变频器转化成系统信号，操作者输入指令，在所需要的角度停止，准确加工三个呈120°夹角的孔。

定径机架已经有3个呈120°的毛坯孔，其中有两个斜孔和一个横向的孔，本发明是对这3个孔进行镗孔直至达到图纸要求的尺寸。本发明中第一樘杆12和第二樘杆13各有一个，第二樘杆13比第一樘杆12长，第一樘杆12对斜孔加工，第二樘杆13对横向的孔加工。第一樘杆12加工完一个斜孔之后，旋转平台2转120°角，第一樘杆12继续处理第二个斜孔，第二樘杆13处理横向的孔，完成加工。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。