一种镗床的制作方法

本实用新型属于机械加工技术领域，涉及一种镗床，特别是一种用于加工镗孔较大且较长工件的镗床。

背景技术：

罗茨泵或双螺杆泵的泵体通常体积较大，泵体内与转子配合的内腔尺寸也较大且长度较长，无法直接通过加工中心进行加工，目前，泵体通常先通过铸造成型，然后通过镗床的镗杆伸入泵体的预制孔内进行镗削，使泵体的内腔达到较高的精度。

由于需要镗削的孔长度较长，镗杆的长度也需要设计得较长，导致镗杆重量较重，如果镗杆在镗削时缺乏支撑，镗杆会在重力作用下发生一定的变形，导致加工精度较差。因此，为了保证加工大型工件的精度，通常会如中国专利申请(申请号：201020653190.4)公开的一种镗孔专用机床那样，将工件先固定到镗模座上，然后将镗杆伸入镗模座和工件的预制孔内，镗杆的两端通过位于工件两侧的内、外镗模座定位，保证镗杆的刚性，从而保证加工精度。然而，由于为了保证镗杆的位置精度，镗杆与内、外镗模座通常通过设置在内、外镗模座上的轴瓦滑动配合，轴瓦内孔的尺寸基本与镗杆的外径基本相同，而镗杆在加工工件时是需要在镗杆外壁上的镗刀孔上设置镗刀的，这导致设置镗刀部分的镗杆整体外径是大于轴瓦内孔的孔径，因此，在加工工件时，需要先将工件固定到镗模座后，再将未安装镗刀的镗杆依次伸入内镗模座的轴瓦、工件的预制孔和外镗模座的轴瓦，使镗杆的镗刀孔位于内镗模座和工件之间后，再将镗刀安装到镗杆上，然后通过进给装置和动力驱动装置驱动镗杆对工件进行镗孔。当镗孔完成后，工件需要在镗杆抽出后才能从镗模座上取出，而由于镗刀与轴瓦之间存在干涉，导致镗杆无法直接从镗模座以及工件内抽出，必须要先将镗刀从镗杆上拆卸下来后才能完成镗杆的退出，这既导致了整个拆装过程较为繁琐，而且还会影响镗刀与镗杆的配合精度，每次镗孔都需要对镗刀进行调校，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种镗床，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高加工大型工件时工件的装卸效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种镗床，包括机架、镗杆、滑动设置于机架上的动力装置以及与动力装置相对设置并用于固定工件的镗模，所述镗模包括间隔设置的内支撑座和外支撑座，其特征在于，所述镗杆包括可拆卸同轴插接的前镗杆和后镗杆，所述前镗杆穿设于内支撑座上，所述后镗杆穿设于外支撑座上，所述前镗杆的一端与动力装置的输出轴连接，所述后镗杆沿轴向开有通孔且通孔内穿设有拉杆，所述拉杆的两端均伸出通孔外，所述拉杆的一端具有外螺纹并与前镗杆螺纹连接，所述拉杆的另一端具有用于和后镗杆端面抵靠的抵靠部，所述前镗杆靠近后镗杆一端的周向上设置有镗刀。

本镗床主要用于在较大型的工件上加工孔径较大且长度较长的内孔，动力装置横向滑动连接于机架上，镗模设置于机架上与动力装置相对的一侧，工件固定于镗模的内支撑座和外支撑座之间，本案中，镗杆采用前镗杆与后镗杆可拆卸连接的结构，其中，前镗杆与动力装置连接并穿设于内支撑座上，同时通过与内支撑座上的轴孔配合形成支撑和定位并使前镗杆可相对内支撑座沿轴向滑动和绕轴向转动，后镗杆穿设于外支撑座上，通过与外支撑座上的轴孔配合形成支撑和定位并使后镗杆可相对外支撑座沿轴向滑动和绕轴向转动。当需要将工件安装到镗模以对其进行镗孔时，先使前镗杆和后镗杆分离并朝相反的方向移动，即前镗杆朝内支撑座一侧移动，使前镗杆上的镗刀位于内支撑座和外支撑座之间并与内支撑座相邻，后镗杆朝外支撑座一侧移动，使内支撑座和外支撑座之间形成供工件置入的空间；当工件固定到内支撑座和外支撑座之间后，再驱动前镗杆和后镗杆相对移动并伸入工件需要加工的预制孔内，使前镗杆和后镗杆插接后再通过拉杆与前镗杆螺纹连接使前镗杆和后镗杆形成稳定的连接，然后通过动力装置驱动镗杆，使镗杆上的镗刀对预制孔进行加工即可；加工完成后，只需旋拧拉杆，将前镗杆和后镗杆沿相反的方向从工件内抽出，此时，只需松开镗模对工件的定位即可使工件从镗模内取出。这样，避免了每次装卸工件时都需要对镗刀进行拆装的步骤，使工件的拆装效率更高，而且还保证了镗刀与镗杆的配合精度。

本实用新型的镗杆采用前镗杆和后镗杆通过插接配合定位后再通过拉杆螺纹连接固定的结构实现前镗杆与后镗杆之间的可拆卸连接，与前镗杆和后镗杆之间直接通过螺纹连接相比，本实用新型只需旋拧拉杆，前镗杆和后镗杆之间无需相对转动，前镗杆和后镗杆的接触面之间不会形成相对滑动，保证了插接结构的精度，前镗杆和后镗杆之间的配合精度更高，而且，拉杆的整体质量更小，旋拧拉杆所需的力也更小，拆装均更轻便，效率更高。

在上述的镗床中，所述前镗杆朝向后镗杆的端面上开有锥形孔，所述锥形孔的底部开有与拉杆螺纹连接的螺纹孔，所述后镗杆朝向前镗杆的端面上具有与锥形孔过盈配合的锥形凸台。通过锥形孔与锥形凸台的配合，保证了前镗杆和后镗杆之间的配合精度和连接紧密性，而且，通过拉杆与前镗杆螺栓连接产生的拉力，保证了镗杆整体的结构稳定性。

在上述的镗床中，所述拉杆呈长条柱状，所述拉杆的直径小于通孔的内径，所述抵靠部的外径大于通孔的内径。这样，拉杆在旋拧过程中能够顺畅地在通孔内转动，避免将拉杆上的扭矩传递给后镗杆，保证了前镗杆和后镗杆之间的配合精度，当拉杆旋拧到位后，拉杆后端的抵靠部与后镗杆的后端贴合抵靠，使前镗杆和后镗杆紧密贴合。

在上述的镗床中，所述锥形孔的长度大于锥形凸台的长度，所述拉杆与前镗杆螺纹连接的一端还套设并固定有挡环，所述挡环位于通孔的外侧且挡环的外径大于通孔的内径。挡环可以与拉杆通过螺纹连接或焊接等方式连接并位于锥形孔的底壁与锥形凸台之间，挡环的设置避免了拉杆从后镗杆的通孔内脱出，当拉杆与前镗杆分离后，通过拉动拉杆即可带动后镗杆移动。

在上述的镗床中，所述拉杆具有抵靠部一端的端部同轴固连有手柄，所述手柄呈柱状，所述手柄与后镗杆之间具有间距，所述手柄的直径大于拉杆的外径使手柄朝向通孔的一端形成供锤子敲击的敲击面。由于前镗杆和后镗杆之间形成插接配合的锥形孔和锥形凸台为过盈配合，导致两者之间的连接较为牢固，徒手较难直接使前镗杆和后镗杆分离，手柄的设置使工作人员能够通过用木锤敲击手柄上的敲击面，将木锤的敲击力通过挡环传递到后镗杆，使锥形孔与锥形凸台分离，当锥形孔与锥形凸台后，只需手握手柄即可带动后镗杆移动。

在上述的镗床中，所述前镗杆内沿轴向开有减重孔，所述减重孔与螺纹孔连通。减重孔的设置在保证前镗杆结构强度的前提下能够尽可能地减少前镗杆的重量，而且，由于锥形孔与锥形凸台之间为过盈配合，两者插接时，锥形孔内的空气能够通过螺纹孔进入减重孔，避免因锥形孔内存在空气而影响配合精度。

在上述的镗床中，所述内支撑座和外支撑座上分别具有相对设置的轴孔，所述外支撑座朝向内支撑座的端面上设有若干定位块，所述定位块环绕轴孔间隔设置，所述内支撑座上设有若干与定位块配合并用于夹紧工件的顶杆组件，所述顶杆组件环绕轴孔间隔设置并朝外支撑座一侧凸出。工件的一端与定位块贴合抵靠，顶杆组件对工件另一端的端面抵靠，使工件固定于镗模内。

在上述的镗床中，所述内支撑座上开有若干与顶杆组件一一对应的导向孔，所述顶杆组件包括顶杆、螺杆和导套，所述顶杆穿设于导向孔内且顶杆朝向外支撑座的一端伸出导向孔外，各所述顶杆伸出外支撑座的一端之间形成用于容纳镗刀的空腔，所述导套固设于内支撑座远离外支撑座的一侧并与导向孔同轴，所述螺杆与导套螺纹连接并与顶杆同轴连接。这样，顶杆能够通过螺杆调节位置，从而与定位块配合对工件形成夹紧，而且，顶杆的设置使工件固定于内支撑座和外支撑座之间时，工件与内支撑座之间具有容纳镗刀的空间，使前镗杆能够顺利地从工件内抽出，避免前镗杆对工件装卸产生干涉。

在上述的镗床中，所述镗模还包括底座，所述内支撑座和外支撑座均固设于底座上，所述底座朝上的端面上间隔设置有若干高度可调并用于支撑工件的支承，所述支承均位于内支撑座和外支撑座之间。支承的高度可调，使其能够适应不同尺寸的工件，保证固定到镗模后的工件的预制孔与镗杆的配合精度。

在上述的镗床中，所述定位块朝向顶杆组件的端面上均开有安装槽，所述安装槽内设有定位销和向外顶推定位销的弹簧，所述安装槽内还固设有封盖安装槽的压盖，所述压盖上开有让位孔，所述定位销的一端穿过让位孔伸出安装槽外。定位销的设置使工件在固定过程中顶杆还未完全到位时也能保持固定状态，避免工件的固定过程中产生位置偏差，保证工件的定位精度。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的镗杆采用前镗杆和后镗杆可拆卸连接的结构，前镗杆和后镗杆分别与镗模的内支撑座和外支撑座配合，使前镗杆和后镗杆在工件的装卸过程中能够相向移动，使镗杆无需完全从镗模抽出即可对工件进行装卸，避免了每次装卸工件都要拆装镗刀的操作，既提高了工件的装卸效率，又保证了镗杆与镗刀之间的配合精度。

2、本实用新型的镗杆采用前镗杆和后镗杆通过锥形孔和锥形凸台过盈插接配合保证连接精度再通过拉杆螺纹连接固定，使拉杆通过旋拧固定前镗杆和后镗杆时，锥形孔和锥形凸台之间不会产生相对滑动，锥形孔和锥形凸台之间只受到沿镗杆径向的压力，锥形孔和锥形凸台之间的配合更精准。而且拉杆上设置有手柄，拆分前镗杆和后镗杆时，能够通过敲击手柄上的敲击面使紧配合的锥形孔与锥形凸台分离，操作简单方便。

3、内支撑座和外支撑座上分别设置顶杆组件和定位块对工件的两端面进行夹紧固定，采用该结构定位工件，使工件与内支撑座之间具有容纳镗刀的空间，使前镗杆能够顺利地从工件内抽出，避免前镗杆对工件装卸产生干涉。

附图说明

图1是本镗床固定工件时的结构示意图；

图2是镗杆的结构示意图；

图3是图2中a部的放大图；

图4是图2中b部的放大图；

图5是工件固定到镗模内的结构示意图；

图6是工件在镗模内装卸时的结构示意图；

图7是外支撑座的结构示意图；

图8是定位块的剖视图；

图9是内支撑座的结构示意图；

图10是顶杆组件的结构示意图。

图中，1、机架；2、动力装置；3、镗模；31、内支撑座；31a、导向孔；32、外支撑座；3a、轴孔；3b、轴瓦；33、底座；33a、支承；4、镗杆；41、前镗杆；41a、锥形孔；41b、螺纹孔；41c、减重孔；42、后镗杆；42a、通孔；42b、锥形凸台；43、拉杆；43a、抵靠部；43b、挡环；43c、手柄；43d、敲击面；5、镗刀；51、刀盘；52、刀头；6、顶杆组件；61、顶杆；62、螺杆；63、导套；71、定位块；71a、安装槽；72、定位销；73、压盖；74、弹簧；8、工件。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1～6所示，一种镗床，本镗床主要用于加工螺杆62泵泵体或罗茨泵泵体等大型工件8的大长孔，包括机架1、动力装置2、镗模3和镗杆4，其中，动力装置2横向滑动设置于机架1上，镗模3设置于机架1上并与动力装置2相对，镗模3包括间隔设置的内支撑座31和外支撑座32，镗杆4包括可拆卸同轴插接的前镗杆41和后镗杆42，前镗杆41穿设于内支撑座31上，后镗杆42穿设于外支撑座32上，前镗杆41的一端与动力装置2的输出轴连接，前镗杆41和后镗杆42之间通过穿设于后镗杆42内的拉杆43与前镗杆41螺纹连接固定，前镗杆41靠近后镗杆42一端的周向上设有镗刀5。工件8在拆装时，前镗杆41和后镗杆42之间能够拆分，以便工件8的取放，避免了对镗刀5进行拆装。

具体的，如图1～4所示，机架1上沿横向设置有导轨，动力装置2滑动设置于导轨上，且机架1上设置有用于驱动动力装置2沿导轨移动的驱动装置，动力装置2包括驱动电机和位于驱动电机下方的传动机构，传动机构可以是减速箱或皮带轮传动机构，传动机构具有沿导轨长度方向设置的传动轴，使动力装置2能够驱动传动轴转动。镗杆4包括长条杆状的前镗杆41和后镗杆42，其中，前镗杆41朝向后镗杆42的端面上开有锥形孔41a，锥形孔41a的底部开有螺纹孔41b，后镗杆42朝向前镗杆41的端面上具有与锥形孔41a过盈配合的锥形凸台42b，且后镗杆42沿轴向开有贯穿锥形凸台42b的通孔42a，通孔42a内穿设有拉杆43，拉杆43的直径小于通孔42a的内径，拉杆43的两端均伸出通孔42a外，拉杆43朝向前镗杆41的一端具有外螺纹，拉杆43远离前镗杆41的一端具有抵靠部43a，抵靠部43a的直径大于通孔42a的直径，这样，前镗杆41和后镗杆42通过锥形孔41a与锥形凸台42b插接后，通过拉杆43与前镗杆41的螺纹孔41b螺纹连接，使抵靠部43a能够与前镗杆41一端端面抵靠，从而保证前镗杆41与后镗杆42之间连接的稳定性，而且，连接前镗杆41和后镗杆42时，避免锥形凸台42b和锥形孔41a之间产生相对转动。本实施例中，锥形孔41a和锥形凸台42b的锥角为3°～10°。当然了，抵靠部43a与后镗杆42之间也可以设置垫圈，保证连接的稳定性。

拉杆43与前镗杆41螺纹连接的一端还套设并固定有挡环43b，挡环43b位于通孔42a的外侧且挡环43b的外径大于通孔42a的内径，同时，锥形孔41a的长度大于锥形凸台42b的长度，使挡环43b能够在锥形孔41a与锥形凸台42b插接配合后位于锥形孔41a的底壁与锥形凸台42b之间，拉杆43具有抵靠部43a一端的端部同轴固连有手柄43c，手柄43c呈柱状，手柄43c与后镗杆42之间具有间距，手柄43c的直径大于拉杆43的外径使手柄43c朝向通孔42a的一端形成供锤子敲击的敲击面43d。当拉杆43与前镗杆41之间通过旋拧分离后，锥形孔41a与锥形凸台42b由于过盈配合依然处于紧密的连接状态，此时只需用木锤等工具敲击手柄43c的敲击面43d，即可将木锤的力量传递到抵靠部43a，使锥形孔41a与锥形凸台42b分离，然后再用手拉拉杆43的手柄43c部分即可实现前镗杆41和后镗杆42之间的分离。为了便于拉杆43的旋拧，拉杆43设置手柄43c一端的横截面、手柄43c的横截面和抵靠部43a的横截面均可以采用正六边形等多边形结构。

进一步的，前镗杆41内还沿轴向开有减重孔41c，减重孔41c与螺纹孔41b连通，这样既在保证前镗杆41结构强度的前提下减少了前镗杆41的重量，又能够使锥形孔41a与锥形凸台42b插接时，锥形孔41a内的空气能够通过螺纹孔41b进入减重孔41c，从而避免空气对锥形孔41a与锥形凸台42b之间的配合产生影响。

本实施例中，镗刀5包括环形的刀盘51和沿刀盘51的周向间隔设置的刀头52，其中，刀盘51套设并固定于前镗杆41靠近后镗杆42的一端。

如图5～10所示，镗模3包括底座33、内支撑座31和外支撑座32，其中，底座33设置于机架1的一端，内支撑座31和外支撑座32沿镗杆4的长度方向间隔设置于底座33的两端，且内支撑座31位于靠近动力装置2的一端，外支撑座32位于远离动力装置2的一端。底座33朝上的端面上间隔设置有若干高度可调并用于支撑工件8的支承33a，支承33a均位于内支撑座31和外支撑座32之间。本实施例中，支承33a为四个并呈方形分布。内支撑座31和外支撑座32上分布具有相对设置的轴孔3a，轴孔3a的位置和数量均与工件8的预制孔相对应，本实施例中，工件8为双螺杆62泵的泵体，因此内支撑座31和外支撑座32上的轴孔3a数量均为两个，前镗杆41穿设于内支撑座31的轴孔3a内，后镗杆42穿设于外支撑座32的轴孔3a内，为了保证前镗杆41和后镗杆42的精度以及活动的顺畅，前镗杆41以及后镗杆42分别通过轴瓦3b与轴孔3a形成配合。

外支撑座32朝向内支撑座31的端面上设有若干定位块71，定位块71环绕轴孔3a间隔设置，本实施例中，定位块71的数量为三个，当然，定位块71的数量以及形状均可以根据工件8的实际形状设计。内支撑座31上设有若干顶杆组件6以及若干与顶杆组件6一一对应的导向孔31a，导向孔31a也沿镗杆4的轴向设置并环绕轴孔3a分布，如图10所示，顶杆组件6包括顶杆61、螺杆62和导套63，顶杆61穿设于导向孔31a内且顶杆61朝向外支撑座32的一端伸出导向孔31a外，各顶杆61伸出外支撑座32的一端之间形成用于容纳镗刀5的空腔，导套63固设于内支撑座31远离外支撑座32的一侧并与导向孔31a同轴，螺杆62与导套63螺纹连接并与顶杆61同轴连接，通过旋拧螺杆62能够驱动顶杆61沿导向孔31a的长度方向前后移动，从而与定位块71配合夹紧或松开工件8。

进一步的，如图8所示，定位块71朝向顶杆组件6的端面上开有安装槽71a，安装槽71a内设有定位销72和向外顶推定位销72的弹簧74，安装槽71a内还固设有封盖安装槽71a的压盖73，压盖73上开有让位孔，定位销72的一端穿过让位孔伸出安装槽71a外，同时，压盖73还能够对定位销72形成限位，避免定位销72从安装槽71a内脱离。这样，工件8置入后而顶杆61未固定到位时，定位销72能够与顶杆61之间形成一定的预紧力，避免工件8在固定过程中出现滑动，保证了工件8的定位精度。

本镗床加工工件8时，先使前镗杆41和后镗杆42分离，动力装置2朝远离外支撑座32的方向移动并带动前镗杆41移动，使前镗杆41上的镗刀5进入顶杆61之间的空腔，后镗杆42通过人工手动拉动，也朝远离前镗杆41的方向移动，使内支撑座31和外支撑座32之间形成足够供工件8置入的空间，然后将工件8放置于各支承33a上，工件8的其中一个端面与外支撑座32上的定位块71抵靠，并调节内支撑座31上的螺杆62，使顶杆61与工件8的另一个端面抵靠并固定工件8，然后将后镗杆42朝前镗杆41一端移动，使后镗杆42穿过工件8的预制孔并与前镗杆41插接，再通过旋拧拉杆43使前镗杆41和后镗杆42形成稳定的固连，这样就完成了工件8的固定以及镗杆4的安装，此时，只需驱动动力装置2，使镗杆4转动的同时还向镗杆4传递向外支撑座32一端移动的进给力，即可使镗杆4上的镗刀5对工件8的预制孔进行镗削。同理，加工完成后，旋拧拉杆43，使拉杆43与前镗杆41分离，然后通过锤子敲击手柄43c的敲击面43d，使前镗杆41与后镗杆42分离，将前镗杆41和后镗杆42从工件8中抽出后，再松开顶杆61即可将工件8取出。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、动力装置2、镗模3、内支撑座31、外支撑座32、底座33、镗杆4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。