本發(fā)明涉及一種無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，屬于機(jī)械加工裝備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)、制造與應(yīng)用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng)新和高端制造實(shí)力與水平的重要標(biāo)志，未來幾年國內(nèi)需求240多萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，約占世界總需求量的70%，以每臺(tái)30萬元計(jì)算，工業(yè)機(jī)器人的市場規(guī)模超過7200億元。然而目前約90%的國產(chǎn)機(jī)器人使用進(jìn)口精密減速器，有些進(jìn)口精密減速器占近1/3機(jī)器人總成本，是目前制約我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。造成這一現(xiàn)象的一個(gè)至關(guān)重要的原因是我國精密減速器所需內(nèi)齒面磨削加工機(jī)床存在磨削線速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出問題，造成了精密減速器精度低、噪音大、壽命短。其關(guān)鍵問題在于：內(nèi)齒面屬于封閉曲面，所用加工工具必須要小于齒頂圓直徑，這就造成了工具較小，要達(dá)到所需的加工速度非常困難，同時(shí)也會(huì)造成工具磨損過快，引起成本過高和精度喪失。因此，為提高內(nèi)齒面磨削速度、精度和效率，新型內(nèi)齒面磨削裝備的創(chuàng)新研發(fā)成為迫切需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、原理上易于獲得高加工速度的多處支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，為內(nèi)齒面零件的高精密加工提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。其技術(shù)方案為：

一種無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，包括支架、旋轉(zhuǎn)支撐組件、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件、主旋轉(zhuǎn)殼體、輔助旋轉(zhuǎn)殼體、主堵頭、輔助堵頭、主密封件、輔助密封件、工具頭、輔助支撐件、支撐軸、厚墊圈、拉緊螺釘、前軸承、中軸承、后軸承、滾輪、圓螺母、驅(qū)動(dòng)軸、軸承蓋、下軸承、套筒、上軸承，其特征在于：旋轉(zhuǎn)支撐組件的數(shù)目≥3，所有旋轉(zhuǎn)支撐組件均固定支撐在支架上，所有旋轉(zhuǎn)支撐組件的旋轉(zhuǎn)中心線處于同一個(gè)圓柱面上；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件固定支撐在支架上；主旋轉(zhuǎn)殼體與輔助旋轉(zhuǎn)殼體通過螺釘固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉(zhuǎn)中心線；主旋轉(zhuǎn)殼體由其上的外主環(huán)狀滾道和內(nèi)主環(huán)狀滾道支撐在所有旋轉(zhuǎn)支撐組件上的滾輪上，輔助旋轉(zhuǎn)殼體由其上的外輔環(huán)狀滾道、內(nèi)輔環(huán)狀滾道支撐在所有旋轉(zhuǎn)支撐組件上的滾輪上；主旋轉(zhuǎn)殼體上的環(huán)狀輪齒與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件上的外輪齒相嚙合，主旋轉(zhuǎn)殼體由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；主堵頭與輔助堵頭通過螺釘固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉(zhuǎn)中心線；主堵頭與主旋轉(zhuǎn)殼體固定裝配在一起；輔助支撐件固定安裝在支架上，主密封件固定安裝在輔助支撐件上，輔助密封件通過螺釘固定安裝在主密封件上；主密封件與輔助旋轉(zhuǎn)殼體之間存在環(huán)狀迷宮密封，輔助密封件與輔助堵頭之間存在環(huán)狀迷宮密封；工具頭固定安裝在主旋轉(zhuǎn)殼體和主堵頭沿徑向的最外側(cè)上。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：所有旋轉(zhuǎn)支撐組件的結(jié)構(gòu)相同，均包括支撐軸、厚墊圈、拉緊螺釘、前軸承、中軸承、后軸承、滾輪和圓螺母，厚墊圈支撐在支架上，拉緊螺釘支撐在厚墊圈上，拉緊螺釘拉緊支撐軸使其通過其上的錐面定位夾緊在支架上，支撐軸間隙通過主密封件、輔助支撐件和輔助旋轉(zhuǎn)殼體，支撐軸的另一端定位支撐前軸承、中軸承和后軸承，滾輪定位支撐在前軸承、中軸承和后軸承之上，滾輪可沿著支撐軸的中心線自由旋轉(zhuǎn)，圓螺母沿軸向鎖緊前軸承。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)軸、軸承蓋、下軸承、套筒和上軸承，驅(qū)動(dòng)軸的一端通過下軸承和上軸承定位支撐在支架上，下軸承和上軸承由軸承蓋、套筒和輔助支撐件進(jìn)行軸向定位，驅(qū)動(dòng)軸間隙通過主密封件、輔助支撐件和輔助旋轉(zhuǎn)殼體。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：所有工具頭的結(jié)構(gòu)相同，所有工具頭均勻分布在由主旋轉(zhuǎn)殼體和主堵頭組成的環(huán)狀裝配體之上；工具頭的數(shù)目可以有多個(gè)，工具頭也可以是個(gè)一體式環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分別固定安裝在主旋轉(zhuǎn)殼體和主堵頭之上。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：支架在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件對(duì)應(yīng)的另一側(cè)具有開口槽。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：主堵頭上具有環(huán)裝輪齒與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件上的外輪齒相嚙合，或者主堵頭上不具有環(huán)裝輪齒。

所述的無心支撐回轉(zhuǎn)工具裝置，其特征在于：主堵頭和輔助堵頭上均具有環(huán)裝滾道以支撐在旋轉(zhuǎn)支撐組件上的滾輪上，或者主堵頭和輔助堵頭上均不具有環(huán)裝滾道。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：

1、回轉(zhuǎn)工具可以通過開口結(jié)構(gòu)進(jìn)入內(nèi)齒面零件進(jìn)行加工，以較低的旋轉(zhuǎn)速度獲得較高的加工線速度，突破零件上小尺寸幾何特征必須采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，獲得更好的加工質(zhì)量；

2、由于加工線速度的提高，使得工具壽命和加工效率均得以大幅度提高；

3、使用多處內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，工具的剛度更好，誤差均化程度高，有利于獲得高精度加工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示實(shí)施例的主視圖；

圖3是圖1所示實(shí)施例的側(cè)視圖；

圖4是圖3所示實(shí)施例的A-A剖面圖；

圖5是圖3所示實(shí)施例的B-B剖面圖。

圖中：1、支架；2、旋轉(zhuǎn)支撐組件；3、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件；4、主旋轉(zhuǎn)殼體；5、輔助旋轉(zhuǎn)殼體；6、主堵頭；7、輔助堵頭；8、主密封件；9、輔助密封件；10、工具頭；11、輔助支撐件；12、支撐軸；13、厚墊圈；14、拉緊螺釘；15、前軸承；16、中軸承；17、后軸承；18、滾輪；19、圓螺母；20、驅(qū)動(dòng)軸；21、軸承蓋；22、下軸承；23、套筒；24、上軸承；25、外主環(huán)狀滾道；26、內(nèi)主環(huán)狀滾道；27、外輔環(huán)狀滾道；28、內(nèi)輔環(huán)狀滾道；29、環(huán)狀輪齒；30、外輪齒；31、開口槽；32、錐面。

具體實(shí)施方式

在圖1-5所示的實(shí)施例中：包括支架1、旋轉(zhuǎn)支撐組件2、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3、主旋轉(zhuǎn)殼體4、輔助旋轉(zhuǎn)殼體5、主堵頭6、輔助堵頭7、主密封件8、輔助密封件9、工具頭10、輔助支撐件11、支撐軸12、厚墊圈13、拉緊螺釘14、前軸承15、中軸承16、后軸承17、滾輪18、圓螺母19、驅(qū)動(dòng)軸20、軸承蓋21、下軸承22、套筒23、上軸承24。旋轉(zhuǎn)支撐組件2的數(shù)目為15個(gè)，所有旋轉(zhuǎn)支撐組件2均固定支撐在支架1上，所有旋轉(zhuǎn)支撐組件2的旋轉(zhuǎn)中心線處于同一個(gè)圓柱面上；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3固定支撐在支架1上；主旋轉(zhuǎn)殼體4與輔助旋轉(zhuǎn)殼體5通過螺釘固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉(zhuǎn)中心線；主旋轉(zhuǎn)殼體4由其上的外主環(huán)狀滾道25和內(nèi)主環(huán)狀滾道26支撐在所有旋轉(zhuǎn)支撐組件2上的滾輪18上，輔助旋轉(zhuǎn)殼體5由其上的外輔環(huán)狀滾道27、內(nèi)輔環(huán)狀滾道28支撐在所有旋轉(zhuǎn)支撐組件2上的滾輪18上；主旋轉(zhuǎn)殼體4上的環(huán)狀輪齒29與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3上的外輪齒30相嚙合，主旋轉(zhuǎn)殼體4由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；主堵頭6與輔助堵頭7通過螺釘固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉(zhuǎn)中心線；主堵頭6與主旋轉(zhuǎn)殼體4固定裝配在一起；輔助支撐件11固定安裝在支架1上，主密封件8固定安裝在輔助支撐件11上，輔助密封件9通過螺釘固定安裝在主密封件8上；主密封件8與輔助旋轉(zhuǎn)殼體5之間存在環(huán)狀迷宮密封，輔助密封件9與輔助堵頭7之間存在環(huán)狀迷宮密封；20個(gè)工具頭10固定安裝在主旋轉(zhuǎn)殼體4和主堵頭6沿徑向的最外側(cè)上；所有旋轉(zhuǎn)支撐組件2的結(jié)構(gòu)相同，均包括支撐軸12、厚墊圈13、拉緊螺釘14、前軸承15、中軸承16、后軸承17、滾輪18和圓螺母19，厚墊圈13支撐在支架1上，拉緊螺釘14支撐在厚墊圈13上，拉緊螺釘14拉緊支撐軸12使其通過其上的錐面32定位夾緊在支架1上，支撐軸12間隙通過主密封件8、輔助支撐件11和輔助旋轉(zhuǎn)殼體5，支撐軸12的另一端定位支撐前軸承15、中軸承16和后軸承17，滾輪18定位支撐在前軸承15、中軸承16和后軸承17之上，滾輪18可沿著支撐軸12的中心線自由旋轉(zhuǎn)，圓螺母19沿軸向鎖緊前軸承15；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3包括驅(qū)動(dòng)軸20、軸承蓋21、下軸承22、套筒23和上軸承24，驅(qū)動(dòng)軸20的一端通過下軸承22和上軸承24定位支撐在支架1上，下軸承22和上軸承24由軸承蓋21、套筒23和輔助支撐件11進(jìn)行軸向定位，驅(qū)動(dòng)軸20間隙通過主密封件8、輔助支撐件11和輔助旋轉(zhuǎn)殼體5；所有工具頭10的結(jié)構(gòu)相同，所有工具頭10均勻分布在由主旋轉(zhuǎn)殼體4和主堵頭6組成的環(huán)狀裝配體之上；支架1在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3對(duì)應(yīng)的另一側(cè)具有開口槽31；主堵頭6上具有環(huán)裝輪齒與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3上的外輪齒30相嚙合；主堵頭6和輔助堵頭7上均具有環(huán)裝滾道以支撐在旋轉(zhuǎn)支撐組件2上的滾輪18上。

該裝置作為機(jī)床附件，當(dāng)加工內(nèi)齒面零件時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)組件3連接動(dòng)力源，主堵頭6、輔助堵頭7和輔助密封件9打開，將主旋轉(zhuǎn)殼體4、輔助旋轉(zhuǎn)殼體5和主密封件8插入到內(nèi)齒面零件內(nèi)，然后再閉合主堵頭6、輔助堵頭7和輔助密封件9，開始加工即可。