一種內(nèi)腔鉆孔多刀具加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)床加工裝置，尤其涉及一種內(nèi)腔鉆孔多刀具加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床工具行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)裝備產(chǎn)業(yè)，是裝備制造業(yè)發(fā)展的重中之重。隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、穩(wěn)定增長，我國機(jī)床工具行業(yè)已取得了長足的發(fā)展與進(jìn)步。
[0003]無油軸承具有承載能力高，耐沖擊，耐高溫，自潤滑能力強(qiáng)等特點(diǎn)，特別適用于重載，低速，往復(fù)或擺動等難以潤滑和形成油膜的場合，已廣泛應(yīng)用在冶金連鑄機(jī)、乳鋼設(shè)備、礦山機(jī)械、船舶、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、注塑機(jī)及設(shè)備生產(chǎn)流水線中。
[0004]然而在零件的內(nèi)腔進(jìn)行加工，如在無油軸承內(nèi)腔加工存儲潤滑劑的孔等，這類加工還比較繁瑣、生產(chǎn)效率不高。一般的，現(xiàn)有裝置和方法只能在這類零件內(nèi)部每次加工一個孔，而且這類零件也不能用多孔鉆機(jī)床進(jìn)行加工，所以加工效率低。另外，這些孔的特點(diǎn)是用于儲存潤滑劑的，加工精度要求不高，加工材料多為銅等有色金屬，所需切削力較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供了一種內(nèi)腔鉆孔多刀具加工裝置，它結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷，可以同時鉆削多個內(nèi)腔的孔，從而大幅度提高這類排列有規(guī)律的孔的加工效率。
[0006]本發(fā)明的方法是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明包括裝在箱體內(nèi)的刀具機(jī)構(gòu)、傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及支撐連接在箱體外壁與工件之間的支撐機(jī)構(gòu)；傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接刀具機(jī)構(gòu)驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)連接刀具機(jī)構(gòu)控制其徑向移動，刀具機(jī)構(gòu)包括沿圓周均布的多組刀具組件，每組刀具組件徑向安裝并朝向工件內(nèi)壁。
[0008]所述的傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括主軸和大錐齒輪，主軸通過第一深溝球軸承、第二深溝球軸承套裝在箱體一端的中心套筒中，主軸伸入到箱體中的端面同軸固定連接有大錐齒輪，大錐齒輪與所述刀具組件中的小錐齒輪嚙合。
[0009]所述的刀具組件包括鉆頭、小錐齒輪、刀具支撐軸、滑帽和導(dǎo)向平鍵；小錐齒輪兩端中心同軸設(shè)有空心套筒，空心套筒通過軸承安裝到箱體內(nèi)的支撐架上并軸向固定，鉆頭套在刀具支撐軸一端中心孔內(nèi)并通過鍵同軸傳動，刀具支撐軸另一端貫穿套在小錐齒輪一端的空心套筒中并通過導(dǎo)向平鍵同軸傳動，支撐軸另一端伸出小錐齒輪另一端的空心套筒后連接到滑帽中；滑帽中心開有盲孔，側(cè)壁固定連接有伸出桿，所述支撐軸端部插入滑帽中心的盲孔中。
[0010]所述的進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括進(jìn)給桿、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄、插銷、分度盤和刀具機(jī)構(gòu)；分度盤固定在箱體外壁，進(jìn)給桿的一端與進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄的一端固定連接，進(jìn)給桿的另一端穿過分度盤中心通孔伸入到箱體中與進(jìn)給螺紋盤固定連接，進(jìn)給螺紋盤朝向刀具機(jī)構(gòu)的表面開有用于定量控制進(jìn)給的等螺距的平面螺紋槽；分度盤外側(cè)表面開有用于定量顯示進(jìn)給的等螺距的平面螺紋槽，進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄沿長度方向開有條形通槽，插銷穿過條形通槽插入到分度盤的平面螺紋槽中；刀具組件中滑帽的伸出桿嵌入到進(jìn)給螺紋盤的平面螺紋槽中。
[0011]與進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄連接的所述進(jìn)給桿一端為六角頭，六角頭套在進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄一端的六角帽中相配合，使進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄轉(zhuǎn)動可帶動進(jìn)給轉(zhuǎn)動。
[0012]所述的進(jìn)給螺紋盤的平面螺紋槽與分度盤的平面螺紋槽的螺距相等。
[0013]所述的支撐機(jī)構(gòu)包括內(nèi)套筒、外套筒與結(jié)構(gòu)相同的第一螺紋盤組件和第二螺紋盤組件，內(nèi)套筒套在箱體一端的中心套筒外，外套筒通過臺階套在內(nèi)套筒外，第一螺紋盤組件和第二螺紋盤組件支撐在內(nèi)套筒、外套筒之間。
[0014]所述的第一螺紋盤組件包括第一螺紋盤、第一支撐桿、第二支撐桿和第三支撐桿，第一螺紋盤同軸固定套在外套筒內(nèi)的內(nèi)套筒上，第一螺紋盤的一側(cè)均開有等螺距的平面螺紋槽，第一支撐桿、第二支撐桿和第三支撐桿沿周向均布連接在第一螺紋盤上，第一支撐桿、第二支撐桿和第三支撐桿沿徑向的內(nèi)端均設(shè)有垂直的凸軸，凸軸嵌入第一螺紋盤的平面螺紋槽中，第一支撐桿、第二支撐桿和第三支撐桿沿徑向的外端伸出外套筒的滑孔頂在工件的內(nèi)壁。
[0015]所述的第一支撐桿、第二支撐桿和第三支撐桿長度不同，相鄰之間的長度差為第一螺紋盤平面螺紋槽螺距的1/3，使得支撐后的內(nèi)套筒和外套筒同軸。
[0016]所述的多個刀具組件各自的刀具支撐軸長度均不同，相鄰刀具支撐軸長度差為進(jìn)給螺紋盤平面螺紋槽螺距的1/η，η表示刀具組件總數(shù)，使得各個刀具組件的鉆頭同時接觸內(nèi)壁進(jìn)行加工。
[0017]所述裝置用于安裝到臥式機(jī)床的立柱上對工件進(jìn)行加工，工件內(nèi)腔伸入到所述裝置中，并由所述裝置支撐。
[0018]本發(fā)明可應(yīng)用于臥式機(jī)床，對臥式機(jī)床(如臥式銑床)進(jìn)行應(yīng)性改造，將本發(fā)明的裝置的箱體裝在機(jī)床立柱上，實(shí)現(xiàn)零件內(nèi)腔多孔同時加工。
[0019]本發(fā)明具有的有益效果是:
[0020]1、與其他的加工裝置相比，本發(fā)明可在零件內(nèi)腔中同時加工多個周向的盲孔或通孔，大大的提高了加工效率。
[0021]2、本發(fā)明對于工件，不需要額外的夾具，工件的裝夾十分方便，這進(jìn)一步提高了加工的效率。
[0022]3、本發(fā)明對于工件具有自動定心功能，加工時可以快速定心。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的原理圖。
[0024]圖2是刀具機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0025]圖3是刀具機(jī)構(gòu)的爆炸圖。
[0026]圖4是本裝置的傳動結(jié)構(gòu)原理圖。
[0027]圖5是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0028]圖6是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖的另一個視角。
[0029]圖7是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的爆炸圖。
[0030]圖8是支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0031]圖9是支撐機(jī)構(gòu)中螺紋盤與支撐桿的位置關(guān)系圖。
[0032]圖10是刀具機(jī)構(gòu)在箱體中的位置關(guān)系圖。
[0033]圖中:1:主軸；2:箱體；3:工件；4:支撐機(jī)構(gòu)；4a:內(nèi)套筒；4b:外套筒；4c:第一螺紋盤；4d:第二螺紋盤；4e:第一支撐桿；4f:第二支撐桿；4g:第三支撐桿；4h:第四支撐桿；41:第五支撐桿；4j:第六支撐桿；5:大錐齒輪；6:刀具機(jī)構(gòu)；6a:鉆頭；6b:刀具支撐軸；6c:小錐齒輪；6d:滑帽；6e:導(dǎo)向平鍵；7:進(jìn)給桿；8:分度盤；9:插銷；10:進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄；11:第一深溝球軸承；12:第二深溝球軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明包括裝在箱體2內(nèi)的刀具機(jī)構(gòu)6、傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及支撐連接在箱體2外壁與工件3之間的支撐機(jī)構(gòu)4 ;傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接刀具機(jī)構(gòu)6驅(qū)動刀具旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給機(jī)構(gòu)連接刀具機(jī)構(gòu)6控制其徑向移動，刀具機(jī)構(gòu)6包括沿圓周均布的多組刀具組件，每組刀具組件徑向安裝并朝向工件3內(nèi)壁，如圖10所示。
[0036]傳動驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括主軸I和大錐齒輪5，主軸I通過第一深溝球軸承11、第二深溝球軸承12套裝在箱體2—端的中心套筒中，主軸I伸入到箱體2中的端面同軸固定連接有大錐齒輪5，大錐齒輪5與所述刀具組件中的小錐齒輪6c嚙合。
[0037]主軸I通過第一深溝球軸承11、第二深溝球軸承12水平安裝在箱體2上，主軸I的一端連接到臥式機(jī)床的主軸上，另一端與大錐齒輪5同軸固連在一起，小錐齒輪6c與大錐齒輪5形成端面錐齒輪傳動，大錐齒輪5轉(zhuǎn)動帶動小錐齒輪6c轉(zhuǎn)動，小錐齒輪6c通過導(dǎo)向平鍵6e帶動刀具支撐軸6b轉(zhuǎn)動，刀具支撐軸6b再通過鍵聯(lián)接帶動鉆頭6a旋轉(zhuǎn)。大錐齒輪5與多套刀具機(jī)構(gòu)的小錐齒輪6c接觸，同時帶動多套刀具機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，本發(fā)明中以四套刀具為例。
[0038]如圖2?圖4所示，刀具組件包括鉆頭6a、小錐齒輪6c、刀具支撐軸6b、滑帽6d和導(dǎo)向平鍵6e ;小錐齒輪6c兩端中心同軸設(shè)有空心套筒，空心套筒通過軸承安裝到箱體2內(nèi)的支撐架上并軸向固定，鉆頭6a套在刀具支撐軸6b —端中心孔內(nèi)并通過鍵同軸傳動，刀具支撐軸6b另一端貫穿套在小錐齒輪6c —端的空心套筒中并通過導(dǎo)向平鍵6e同軸傳動，支撐軸6b另一端伸出小錐齒輪6c另一端的空心套筒后連接到滑帽6d中；滑帽6d中心開有盲孔，側(cè)壁固定連接有伸出桿，所述支撐軸6b端部插入滑帽6d中心的盲孔中。
[0039]鉆頭6a與刀具支撐軸6b之間通過鍵進(jìn)行連接并傳遞扭矩；小錐齒輪6c的兩端有空心短軸，該空心短軸通過軸承安裝到箱體2上對應(yīng)的支撐孔中，使小錐齒輪6c可在箱體2的軸孔中轉(zhuǎn)動，且小錐齒輪6c的軸向移動受到限制；刀具支撐軸6b穿過小錐齒輪6c的軸孔，二者通過導(dǎo)向平鍵6e進(jìn)行連接并傳遞扭矩，且刀具支撐軸6b可在小錐齒輪6c的軸孔中沿軸向移動。
[0040]刀具支撐軸6b的一端伸出箱體2的軸孔并通過鍵連接鉆頭6a (即刀具)，另一端有凸臺，該端伸入到滑帽6d的凹槽中，使滑帽6d可在刀具支撐軸6b上轉(zhuǎn)動，但軸向移動受至IJ限制。
[0041]本發(fā)明的多個刀具組件各自的刀具支撐軸6b長度均不同，相鄰刀具支撐軸6b長度差為進(jìn)給螺紋盤平面螺紋槽螺距的1/η，η表示刀具組件總數(shù)，使得各個刀具組件的鉆頭6a同時接觸內(nèi)壁進(jìn)行加工。
[0042]裝置中的刀具機(jī)構(gòu)6的數(shù)量可以依據(jù)用戶需求來定，本發(fā)明中以四套刀具機(jī)構(gòu)為例，各套刀具的結(jié)構(gòu)相同并沿圓周方向均布，但刀具支撐桿6b的長度不同，其長度的差別在于進(jìn)給桿7的進(jìn)給螺紋盤的平面螺紋的螺距大小以及各套刀具機(jī)構(gòu)之間的夾角。例如，進(jìn)給螺紋盤的平面螺紋的螺距為15mm，每套刀具機(jī)構(gòu)之間夾角為90度，則每套刀具機(jī)構(gòu)的刀具支撐桿長度相差15* (90/360) = 3.75mm，即若第一套刀具機(jī)構(gòu)的刀具支撐桿長度為x，則第二、第三和第四套的刀具支撐桿長度分別為:x+3.75、x+7.5、x+ll.25，這樣可保證各套刀具的鉆頭到本裝置的中心線的距離相等。
[0043]如圖5和圖6所示，進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括進(jìn)給桿7、進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄10、插銷9、分度盤8和刀具機(jī)構(gòu)6 ;分度盤8固定在箱體2外壁，進(jìn)給桿7的一端與進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄10的一端固定連接，進(jìn)給桿7的另一端穿過分度盤8中心通孔伸入到箱體2中與進(jìn)給螺紋盤固定連接，進(jìn)給螺紋盤朝向刀具機(jī)構(gòu)的表面開有用于定量控制進(jìn)給的等螺距的平面螺紋槽；分度盤8外側(cè)表面開有用于定量顯示進(jìn)給的等螺距的平面螺紋槽，進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄10沿長度方向開有條形通槽，插銷9穿過條形通槽插入到分度盤8的平面螺紋槽中；刀具組件中滑帽6d的伸出桿嵌入到進(jìn)給螺紋盤的平面螺紋槽中。
[0044]如圖7所示，插銷9的一端有刻度指針；滑帽6d外側(cè)的伸出桿伸入到進(jìn)給桿7的螺紋槽中，進(jìn)給旋轉(zhuǎn)手柄10轉(zhuǎn)動帶動進(jìn)給桿7轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動滑帽6d沿螺紋槽的徑向移動，進(jìn)而帶動刀具支撐軸6b和鉆頭6a移動，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。
[0045]由于滑帽6d與刀具支撐軸6b之間的凸臺一一凹槽連接，使得滑帽6d可以帶動刀具支撐軸6b來回運(yùn)動，從而進(jìn)給桿7正轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)排肩和退刀運(yùn)動；進(jìn)給旋轉(zhuǎn)