高剛性大徑自動進給鉆削動力頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于自動化鉆削工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高剛性大徑自動進給鉆削動力頭。
【背景技術(shù)】
[0002]上面提及的高剛性是指整個鉆削動力頭具有良好的剛性，在工作過程中不會出現(xiàn)劇烈顫動而得以保障工作穩(wěn)定性進而保障被鉆削工件的加工質(zhì)量，同時保障鉆削動力頭自身的可靠性和合理期限內(nèi)的使用壽命。前述的大徑的概念是指適于對工件的大直徑的孔實施鉆削。
[0003]關(guān)于自動進給鉆削動力頭的技術(shù)信息可在公開的中國專利文獻中見諸，如CN201529917U(轉(zhuǎn)子加工系統(tǒng)動力頭機構(gòu))、CN201744890U(數(shù)控鉆孔動力頭)、CN202825375U(自動進給鉆孔攻絲裝置)、CN202270999U (氣動式鉆削動力頭)和CN101797652A (氣動大功率鉆削動力頭)，等等。典型的如發(fā)明專利授權(quán)公告號CN103317159B推薦的“伺服進給鉆削動力頭結(jié)構(gòu)”，該專利方案的建樹之處在于:由于采用了伺服進給控制機構(gòu)，因而摒棄了在先技術(shù)如前述CN202270999U和CN101797652A以壓縮空氣作為動力源，省去了提供壓縮空氣的輔助設(shè)施如空壓機或類似的裝置；由于伺服進給控制機構(gòu)可對快進行程及工進行程精確控制，因而既可保障對工件的鉆削質(zhì)量，又能有效地保障鉆削刀具；由于相對于以壓縮空氣作為動力源的進給機構(gòu)而言具有噪聲小的長處，因而可以改善工件加工場所的作業(yè)環(huán)境；由于能精確地控制行程，因而無需人為反復(fù)調(diào)整；由于能與PLC (可編程序控制器)實現(xiàn)電氣控制連接，因而具有理想的自動化效果。對此可以具體參見該專利的說明書第0002段、第0015段和0019至0035段。
[0004]但是前述CN103317159B依然存在亟需改進的以下缺憾:其一，由于軸套(專利稱外套管，以下同)的上端通過一冗長的滑動套連接座與滑動架(專利稱滑動塊)固定連接，因而在絲杠順時針或逆時針運動而帶動滑動架下行或上行，并且進而由滑動架通過前述冗長的滑動套連接座帶動軸套相應(yīng)地向下或向上運動的過程中，由于軸套的剛性連接有失合理而致其運動的穩(wěn)定性難以滿足期望之要求，而軸套上下位移運動的穩(wěn)定與否會對位于其內(nèi)的并且由花鍵軸帶動的花鍵軸傳動連接套管的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，最終影響安裝在花鍵軸傳動連接套管的下端的鉆削刀具對工件鉆削的質(zhì)量；其二，由于伺服進給控制機構(gòu)驅(qū)使絲杠運動的過程是:由伺服電機帶動固定在伺服電機的伺服電機軸上的傳動輪(專利稱第三傳動輪)，再由該傳動輪經(jīng)傳動帶(專利稱第二傳動帶)帶動固定在絲杠上端的傳動輪(專利稱第四傳動輪)帶動絲杠運動，因而一方面絲杠運動的速度受到限制，另一方面絲杠上行或下行的精度難以保障，并且由于使用了兩個傳動輪(均為同步帶輪)以及用于連結(jié)該兩個傳動輪的傳動帶(同步帶)，因而不僅傳動損耗大，而且導(dǎo)致其體積相對龐大，不利于自動進給鉆削動力頭的整體體積向小型化方向發(fā)展；其三，由于絲桿的上端需探入傳動箱的傳動箱腔內(nèi)實現(xiàn)傳動連接，于是不論是前述的伺服電機軸還是絲杠的上端均需通過設(shè)置在傳動箱的底壁上的相應(yīng)的軸承座轉(zhuǎn)動地支承于傳動箱上，因而致使傳動箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增大加工難度；其四，由于傳動箱固定座的腔體為敞開式腔體，因而不利于對絲杠、滑動架以及花鍵軸的蔽護，也就是說由于絲杠、滑動架和花鍵軸處于敞露狀態(tài)，一方面易遭塵雜及異物侵襲，另一方面有失安全性，再一方面有損觀瞻性；其五，由于滑動架在傳動箱固定座的腔體內(nèi)處于相對孤立的狀態(tài)，即與傳動箱固定座的腔體的內(nèi)壁(側(cè)壁)之間不存在剛性的滑動配合關(guān)系，因而在絲杠快速帶動其上行或下行的過程中，滑動架的運動穩(wěn)定性和可靠性俱難以充分保障，盡管專利給出的供滑動架的長度方向的中部滑動配合的導(dǎo)柱對滑動架的運動穩(wěn)定性和可靠性有所幫助，但是導(dǎo)柱的功能單一，僅起到對滑動架上下位移導(dǎo)向作用，而不足以起到避免滑動架有可能出現(xiàn)的與傳動箱固定座的腔體的頂壁或底壁觸碰的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的任務(wù)在于提供一種有助于將軸套的上端端面直接與滑動架固定連接而藉以顯著提高軸套隨滑動架上下運動時的穩(wěn)定性并且同時保障位于軸套內(nèi)的由花鍵軸帶動的花鍵軸傳動連接套管的上下運動的穩(wěn)定性、有利于顯著簡化伺服進給控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)而藉以減少傳動環(huán)節(jié)以及避免動力傳遞損耗并且使絲杠得以滿足快速運動和精確控制要求、有益于使絲杠在傳動箱外與用于驅(qū)使絲杠運動的伺服電機實現(xiàn)傳動連接而藉以顯著簡化傳動箱的結(jié)構(gòu)、有便于對絲杠和滑動架有效蔽護而藉以避免受外界塵雜及異物侵襲并且既可確保安全性又能體現(xiàn)良好的觀瞻性、有善于使滑動架與傳動箱固定座的腔體的內(nèi)壁之間建立良好的剛性滑動配合關(guān)系而藉以保障滑動架帶動軸套平穩(wěn)地上下運動的高剛性大徑自動進給鉆削動力頭。
[0006]本實用新型的任務(wù)是這樣來完成的，一種高剛性大徑自動進給鉆削動力頭，包括一傳動箱固定座，該傳動箱固定座在使用狀態(tài)下與鉆床或機床固定，并且該傳動箱固定座構(gòu)成有一腔體；一傳動箱，該傳動箱固定在所述傳動箱固定座的上部并且構(gòu)成有一傳動箱腔，在對應(yīng)于該傳動箱腔的左端后側(cè)的位置隔設(shè)有一伺服電機安裝腔，該伺服電機安裝腔貫穿傳動箱腔的傳動箱腔底壁并且與構(gòu)成于傳動箱腔底壁的下方的伺服進給傳動裝置配合腔相通；一在所述的腔體內(nèi)以縱向懸臂狀態(tài)樞轉(zhuǎn)設(shè)置在傳動箱固定座上的花鍵軸，該花鍵軸的上端伸展到腔體外并且探入所述的傳動箱腔內(nèi)；一花鍵軸驅(qū)動機構(gòu)，該花鍵軸驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在所述的傳動箱上并且在所述的傳動箱腔內(nèi)與所述花鍵軸的上端傳動連接；一用于對工件鉆削的工件鉆削機構(gòu)和一用于驅(qū)使工件鉆削機構(gòu)上行或下行的伺服進給控制機構(gòu)，工件鉆削機構(gòu)包括軸套、花鍵軸傳動連接套管、內(nèi)套管連接座、密封套圈、密封襯套和軸承保持架，軸套的上端在所述傳動箱固定座的腔體內(nèi)與所述伺服進給控制機構(gòu)固定，而下端在與腔體的腔體底壁滑動配合的狀態(tài)下伸展到腔體外，花鍵軸傳動連接套管位于所述軸套的軸套腔內(nèi)，并且該花鍵軸傳動連接套管的上端與所述花鍵軸的下端傳動連接，而花鍵軸傳動連接套管的下端伸展到密封襯套外并且構(gòu)成有一鉆削刀具安裝頭，該鉆削刀具安裝頭構(gòu)成有一鉆削刀具安裝錐孔，內(nèi)套管連接座位于花鍵軸傳動連接套管與軸套之間，并且與花鍵軸傳動連接套管滑動配合，密封套圈與內(nèi)套管連接座的下部相配合并且在套置于軸套上的狀態(tài)下與軸套固定連接，密封襯套在對應(yīng)于密封套圈的下方的位置與密封套圈相配合并且在對應(yīng)于所述鉆削刀具夾裝頭的位置與鉆削刀具夾裝頭固定連接，軸承保持架位于花鍵軸傳動連接套管與軸套之間，在該軸承保持架的上端端面與伺服進給控制機構(gòu)之間設(shè)置有一上軸承，而在軸承保持架的下端端面與所述的內(nèi)套管連接座的上端端面之間設(shè)置有下軸承，所述花鍵軸傳動連接套的上端與上軸承轉(zhuǎn)動配合，而下端與下軸承轉(zhuǎn)動配合；所述伺服進給控制機構(gòu)包括伺服電機、伺服進給傳動裝置、絲杠螺母座、滑動架、絲杠、第一信號采集器和第二信號采集器，伺服電機在對應(yīng)于所述伺服電機安裝腔的位置設(shè)置在所述的傳動箱上，該伺服電機的伺服電機軸朝向下并伸展到所述伺服進給傳動裝置配合腔內(nèi)，絲杠螺母座位于所述傳動箱固定座的腔體內(nèi)，該絲杠螺母座固定在滑動架的左端并且與絲杠相配合，滑動架的右端并且在對應(yīng)于所述花鍵軸的位置開設(shè)有一花鍵軸讓位孔，花鍵軸的上端穿過該花鍵軸讓位孔，絲杠的上端轉(zhuǎn)動地支承在傳動箱固定座的腔體的腔體頂壁上，并且探出腔體伸展到所述伺服進給傳動裝置配合腔內(nèi)，而絲杠的下端轉(zhuǎn)動地支承在所述腔體底壁上，伺服進給傳動裝置在伺服進給傳動裝置配合腔內(nèi)連接在所述伺服電機軸與絲杠的上端之間，第一信號采集器設(shè)置在滑動架的右端，而第二信號采集器在對應(yīng)于第一信號采集器的下方的位置設(shè)置在所述腔體的內(nèi)壁上，其中:在所述的軸套腔的上部并且在對應(yīng)于所述上軸承與所述滑動架之間的位置設(shè)置有一用于對上軸承限定的上軸承限定隔套，特征在于:所述軸套的上端端面在對應(yīng)于所述滑動架的右端下表面的位置直接與滑動架的右端固定；所述伺服進給傳動裝置包括位于所述伺服進給傳動裝置配合腔內(nèi)的一主動齒輪和一大齒輪，主動齒輪與所述伺服電機軸固定，并且與大齒輪相嚙合，而該大齒輪與所述絲杠的上端固定；在對應(yīng)于所述的傳動箱固定座的腔體的右側(cè)的位置設(shè)置有一用于開啟或關(guān)閉腔體的