一种内腔钻孔多刀具加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机床加工装置，尤其涉及一种内腔钻孔多刀具加工装置。
【背景技术】
[0002]机床工具行业是国民经济的基础装备产业，是装备制造业发展的重中之重。随着国民经济持续、快速、稳定增长，我国机床工具行业已取得了长足的发展与进步。
[0003]无油轴承具有承载能力高，耐冲击，耐高温，自润滑能力强等特点，特别适用于重载，低速，往复或摆动等难以润滑和形成油膜的场合，已广泛应用在冶金连铸机、乳钢设备、矿山机械、船舶、汽轮机、水轮机、注塑机及设备生产流水线中。
[0004]然而在零件的内腔进行加工，如在无油轴承内腔加工存储润滑剂的孔等，这类加工还比较繁琐、生产效率不高。一般的，现有装置和方法只能在这类零件内部每次加工一个孔，而且这类零件也不能用多孔钻机床进行加工，所以加工效率低。另外，这些孔的特点是用于储存润滑剂的，加工精度要求不高，加工材料多为铜等有色金属，所需切削力较小。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供了一种内腔钻孔多刀具加工装置，它结构简单、使用便捷，可以同时钻削多个内腔的孔，从而大幅度提高这类排列有规律的孔的加工效率。
[0006]本发明的方法是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明包括装在箱体内的刀具机构、传动驱动机构和进给机构以及支撑连接在箱体外壁与工件之间的支撑机构；传动驱动机构连接刀具机构驱动刀具旋转，进给机构连接刀具机构控制其径向移动，刀具机构包括沿圆周均布的多组刀具组件，每组刀具组件径向安装并朝向工件内壁。
[0008]所述的传动驱动机构包括主轴和大锥齿轮，主轴通过第一深沟球轴承、第二深沟球轴承套装在箱体一端的中心套筒中，主轴伸入到箱体中的端面同轴固定连接有大锥齿轮，大锥齿轮与所述刀具组件中的小锥齿轮啮合。
[0009]所述的刀具组件包括钻头、小锥齿轮、刀具支撑轴、滑帽和导向平键；小锥齿轮两端中心同轴设有空心套筒，空心套筒通过轴承安装到箱体内的支撑架上并轴向固定，钻头套在刀具支撑轴一端中心孔内并通过键同轴传动，刀具支撑轴另一端贯穿套在小锥齿轮一端的空心套筒中并通过导向平键同轴传动，支撑轴另一端伸出小锥齿轮另一端的空心套筒后连接到滑帽中；滑帽中心开有盲孔，侧壁固定连接有伸出杆，所述支撑轴端部插入滑帽中心的盲孔中。
[0010]所述的进给机构包括进给杆、进给旋转手柄、插销、分度盘和刀具机构；分度盘固定在箱体外壁，进给杆的一端与进给旋转手柄的一端固定连接，进给杆的另一端穿过分度盘中心通孔伸入到箱体中与进给螺纹盘固定连接，进给螺纹盘朝向刀具机构的表面开有用于定量控制进给的等螺距的平面螺纹槽；分度盘外侧表面开有用于定量显示进给的等螺距的平面螺纹槽，进给旋转手柄沿长度方向开有条形通槽，插销穿过条形通槽插入到分度盘的平面螺纹槽中；刀具组件中滑帽的伸出杆嵌入到进给螺纹盘的平面螺纹槽中。
[0011]与进给旋转手柄连接的所述进给杆一端为六角头，六角头套在进给旋转手柄一端的六角帽中相配合，使进给旋转手柄转动可带动进给转动。
[0012]所述的进给螺纹盘的平面螺纹槽与分度盘的平面螺纹槽的螺距相等。
[0013]所述的支撑机构包括内套筒、外套筒与结构相同的第一螺纹盘组件和第二螺纹盘组件，内套筒套在箱体一端的中心套筒外，外套筒通过台阶套在内套筒外，第一螺纹盘组件和第二螺纹盘组件支撑在内套筒、外套筒之间。
[0014]所述的第一螺纹盘组件包括第一螺纹盘、第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆，第一螺纹盘同轴固定套在外套筒内的内套筒上，第一螺纹盘的一侧均开有等螺距的平面螺纹槽，第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆沿周向均布连接在第一螺纹盘上，第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆沿径向的内端均设有垂直的凸轴，凸轴嵌入第一螺纹盘的平面螺纹槽中，第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆沿径向的外端伸出外套筒的滑孔顶在工件的内壁。
[0015]所述的第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆长度不同，相邻之间的长度差为第一螺纹盘平面螺纹槽螺距的1/3，使得支撑后的内套筒和外套筒同轴。
[0016]所述的多个刀具组件各自的刀具支撑轴长度均不同，相邻刀具支撑轴长度差为进给螺纹盘平面螺纹槽螺距的1/η，η表示刀具组件总数，使得各个刀具组件的钻头同时接触内壁进行加工。
[0017]所述装置用于安装到卧式机床的立柱上对工件进行加工，工件内腔伸入到所述装置中，并由所述装置支撑。
[0018]本发明可应用于卧式机床，对卧式机床(如卧式铣床)进行应性改造，将本发明的装置的箱体装在机床立柱上，实现零件内腔多孔同时加工。
[0019]本发明具有的有益效果是:
[0020]1、与其他的加工装置相比，本发明可在零件内腔中同时加工多个周向的盲孔或通孔，大大的提高了加工效率。
[0021]2、本发明对于工件，不需要额外的夹具，工件的装夹十分方便，这进一步提高了加工的效率。
[0022]3、本发明对于工件具有自动定心功能，加工时可以快速定心。
【附图说明】
[0023]图1是本发明整体结构的原理图。
[0024]图2是刀具机构的结构原理图。
[0025]图3是刀具机构的爆炸图。
[0026]图4是本装置的传动结构原理图。
[0027]图5是进给机构的结构原理图。
[0028]图6是进给机构的结构原理图的另一个视角。
[0029]图7是进给机构的爆炸图。
[0030]图8是支撑机构的结构原理图。
[0031]图9是支撑机构中螺纹盘与支撑杆的位置关系图。
[0032]图10是刀具机构在箱体中的位置关系图。
[0033]图中:1:主轴；2:箱体；3:工件；4:支撑机构；4a:内套筒；4b:外套筒；4c:第一螺纹盘；4d:第二螺纹盘；4e:第一支撑杆；4f:第二支撑杆；4g:第三支撑杆；4h:第四支撑杆；41:第五支撑杆；4j:第六支撑杆；5:大锥齿轮；6:刀具机构；6a:钻头；6b:刀具支撑轴；6c:小锥齿轮；6d:滑帽；6e:导向平键；7:进给杆；8:分度盘；9:插销；10:进给旋转手柄；11:第一深沟球轴承；12:第二深沟球轴承。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0035]如图1所示，本发明包括装在箱体2内的刀具机构6、传动驱动机构和进给机构以及支撑连接在箱体2外壁与工件3之间的支撑机构4 ;传动驱动机构连接刀具机构6驱动刀具旋转，进给机构连接刀具机构6控制其径向移动，刀具机构6包括沿圆周均布的多组刀具组件，每组刀具组件径向安装并朝向工件3内壁，如图10所示。
[0036]传动驱动机构包括主轴I和大锥齿轮5，主轴I通过第一深沟球轴承11、第二深沟球轴承12套装在箱体2—端的中心套筒中，主轴I伸入到箱体2中的端面同轴固定连接有大锥齿轮5，大锥齿轮5与所述刀具组件中的小锥齿轮6c啮合。
[0037]主轴I通过第一深沟球轴承11、第二深沟球轴承12水平安装在箱体2上，主轴I的一端连接到卧式机床的主轴上，另一端与大锥齿轮5同轴固连在一起，小锥齿轮6c与大锥齿轮5形成端面锥齿轮传动，大锥齿轮5转动带动小锥齿轮6c转动，小锥齿轮6c通过导向平键6e带动刀具支撑轴6b转动，刀具支撑轴6b再通过键联接带动钻头6a旋转。大锥齿轮5与多套刀具机构的小锥齿轮6c接触，同时带动多套刀具机构转动，本发明中以四套刀具为例。
[0038]如图2?图4所示，刀具组件包括钻头6a、小锥齿轮6c、刀具支撑轴6b、滑帽6d和导向平键6e ;小锥齿轮6c两端中心同轴设有空心套筒，空心套筒通过轴承安装到箱体2内的支撑架上并轴向固定，钻头6a套在刀具支撑轴6b —端中心孔内并通过键同轴传动，刀具支撑轴6b另一端贯穿套在小锥齿轮6c —端的空心套筒中并通过导向平键6e同轴传动，支撑轴6b另一端伸出小锥齿轮6c另一端的空心套筒后连接到滑帽6d中；滑帽6d中心开有盲孔，侧壁固定连接有伸出杆，所述支撑轴6b端部插入滑帽6d中心的盲孔中。
[0039]钻头6a与刀具支撑轴6b之间通过键进行连接并传递扭矩；小锥齿轮6c的两端有空心短轴，该空心短轴通过轴承安装到箱体2上对应的支撑孔中，使小锥齿轮6c可在箱体2的轴孔中转动，且小锥齿轮6c的轴向移动受到限制；刀具支撑轴6b穿过小锥齿轮6c的轴孔，二者通过导向平键6e进行连接并传递扭矩，且刀具支撑轴6b可在小锥齿轮6c的轴孔中沿轴向移动。
[0040]刀具支撑轴6b的一端伸出箱体2的轴孔并通过键连接钻头6a (即刀具)，另一端有凸台，该端伸入到滑帽6d的凹槽中，使滑帽6d可在刀具支撑轴6b上转动，但轴向移动受至IJ限制。
[0041]本发明的多个刀具组件各自的刀具支撑轴6b长度均不同，相邻刀具支撑轴6b长度差为进给螺纹盘平面螺纹槽螺距的1/η，η表示刀具组件总数，使得各个刀具组件的钻头6a同时接触内壁进行加工。
[0042]装置中的刀具机构6的数量可以依据用户需求来定，本发明中以四套刀具机构为例，各套刀具的结构相同并沿圆周方向均布，但刀具支撑杆6b的长度不同，其长度的差别在于进给杆7的进给螺纹盘的平面螺纹的螺距大小以及各套刀具机构之间的夹角。例如，进给螺纹盘的平面螺纹的螺距为15mm，每套刀具机构之间夹角为90度，则每套刀具机构的刀具支撑杆长度相差15* (90/360) = 3.75mm，即若第一套刀具机构的刀具支撑杆长度为x，则第二、第三和第四套的刀具支撑杆长度分别为:x+3.75、x+7.5、x+ll.25，这样可保证各套刀具的钻头到本装置的中心线的距离相等。
[0043]如图5和图6所示，进给机构包括进给杆7、进给旋转手柄10、插销9、分度盘8和刀具机构6 ;分度盘8固定在箱体2外壁，进给杆7的一端与进给旋转手柄10的一端固定连接，进给杆7的另一端穿过分度盘8中心通孔伸入到箱体2中与进给螺纹盘固定连接，进给螺纹盘朝向刀具机构的表面开有用于定量控制进给的等螺距的平面螺纹槽；分度盘8外侧表面开有用于定量显示进给的等螺距的平面螺纹槽，进给旋转手柄10沿长度方向开有条形通槽，插销9穿过条形通槽插入到分度盘8的平面螺纹槽中；刀具组件中滑帽6d的伸出杆嵌入到进给螺纹盘的平面螺纹槽中。
[0044]如图7所示，插销9的一端有刻度指针；滑帽6d外侧的伸出杆伸入到进给杆7的螺纹槽中，进给旋转手柄10转动带动进给杆7转动，进而带动滑帽6d沿螺纹槽的径向移动，进而带动刀具支撑轴6b和钻头6a移动，从而实现进给运动。
[0045]由于滑帽6d与刀具支撑轴6b之间的凸台一一凹槽连接，使得滑帽6d可以带动刀具支撑轴6b来回运动，从而进给杆7正转可实现进给运动，反转可实现排肩和退刀运动；进给旋转