專利名稱：異型銷孔鏜削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于精加工活塞異型銷孔的專用鏜削裝置。該裝置也可做為鏜刀的經(jīng)向高精度微調(diào)裝置。
現(xiàn)在國內(nèi)已有利用偏心旋轉(zhuǎn)使刀桿中心線偏離主軸中心線，從而實(shí)現(xiàn)刀具的經(jīng)向進(jìn)刀的異形孔加工設(shè)備；國外也有利用液壓實(shí)現(xiàn)彈性變形的異形銷孔的加工設(shè)備。但是以上設(shè)備在加工精度和粗糙度方面尚不能滿足現(xiàn)代活塞銷孔的加工要求。
本發(fā)明之目的旨在提供一種異型銷孔鏜削裝置，它在加工精度和粗糙度方面都能滿足現(xiàn)代活塞銷孔的加工要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這種異型銷孔鏜削裝置在現(xiàn)有的床身、靜壓主軸箱、兩座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)、縱向進(jìn)給工作臺、縱向步進(jìn)電機(jī)、活塞裝卡定位裝置的基礎(chǔ)上，設(shè)置了變形鏜桿組合和徑向步進(jìn)電機(jī)組合，變形鏜桿組合主要包括鏜桿、變形體、撥桿、推桿、聯(lián)軸器，變形體為一種彈性鉸鏈裝置，其中四個彈性鉸鏈成矩形分布，前端蓋與鏜桿的法蘭盤固定，后端蓋與主軸前端部固定，變形體中間具有兩個彈性鉸鏈，兩鉸鏈的一邊與撥桿套固連，兩鉸鏈的另一邊分別與前端蓋和后端蓋固連，撥桿一端與撥桿套過盈配合連在一起，撥桿另一端與滾動軸承固連，滾動軸承外圓與推桿頭部的內(nèi)斜面緊密接觸、推桿另一端為臺階軸，推桿通過直線軸承與主軸內(nèi)孔相連，臺階軸的尾端通過滾動軸承與聯(lián)軸器相連，聯(lián)軸器與徑向步進(jìn)電機(jī)組合相連。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，新增設(shè)計(jì)了變形鏜桿組合和徑向步進(jìn)電機(jī)組合，加工精度高，可靠性好、操作使用方便，本裝置還可做為自動尺寸微調(diào)裝置使用，本發(fā)明只有鏜桿偏離主軸的旋轉(zhuǎn)軸線，偏心質(zhì)量很小，不會影響鏜床的動平衡和工件加工的粗糙度，變形體具有很高的剛度，不會產(chǎn)生諧振，該裝置為大傳動比、高電氣分辨率、加工精度高，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎、工作可靠、性能優(yōu)良、維修使用方便。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明變形鏜桿組合和徑向步進(jìn)電機(jī)組合結(jié)構(gòu)剖視圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明本發(fā)明的鏜削裝置由以下部分組成(見圖1和圖2)床身34、靜壓主軸箱12、兩座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)29、縱向進(jìn)給工作臺35、縱向步進(jìn)電機(jī)33、變形鏜桿組合30、徑向步進(jìn)電機(jī)組合19和活塞裝卡定位裝置32，本發(fā)明的核心是變形鏜桿組合部分。
變形鏜桿組合30主要包括鏜桿18、變形體37、撥桿26、推桿23和聯(lián)軸器38，以下逐一說明變形體37是一種彈性鉸鏈裝置，其中共有六個彈性鉸鏈。四個鉸鏈1,2,3,4成矩形分布，變形體的前端蓋8是一圓盤形，與鏜桿的法蘭盤7用螺釘緊固，后端蓋9與主軸11的前端部用螺釘緊固。鉸鏈5和6位于變形體的中間。鉸鏈5的一邊與后端蓋9固連，另一邊與撥桿套35相連。鉸鏈6一邊與撥桿套35相連，另一邊與前端蓋8固連。
撥桿26和滾動軸承25連接固定，撥桿26與撥桿套35用過盈配合連在一起，滾動軸承25的旋轉(zhuǎn)軸線與撥桿26的中心線相垂直，滾動軸承25的外圓與推桿23的內(nèi)斜面13緊密接觸。
推桿23由帶有斜面13的頭部和臺階軸15組成。頭部的外圓通過直線軸承24與主軸11的內(nèi)孔相連。臺階軸15通過另一直線軸承36與主軸11的內(nèi)孔相連。臺階軸15的尾端通過滾動軸承17與聯(lián)軸器38相連。
聯(lián)軸器38由絲杠連接座20、鋼球21、四拉簧16和滾動軸承座22組成，其作用是將絲杠的直線位移傳遞給推桿。絲杠連接座20與絲杠軸相連接，直接接受絲杠的直線位移。四個拉簧16與鋼球21使連接座20與軸承座22形成柔性連接，其目的是減小由于安裝不正確施加給主軸11的徑向跳動。
徑向步進(jìn)電機(jī)組合19實(shí)際上是帶有滾珠絲杠螺母副的步進(jìn)電機(jī)，它將步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲杠做成一體，步進(jìn)電機(jī)的直接輸出就是絲杠的直線位移。步進(jìn)電機(jī)裝在床身34的支架28上。
變形鏜桿組合的工作過程如下當(dāng)徑向步進(jìn)電機(jī)接受數(shù)控系統(tǒng)的脈沖而轉(zhuǎn)動時，該轉(zhuǎn)動即轉(zhuǎn)換為絲杠的直線運(yùn)動，此直線運(yùn)動通過聯(lián)軸器推動與主軸11一起高速旋轉(zhuǎn)的推桿，推桿即相對于主軸產(chǎn)生直線位移。由于推桿的斜面13與撥桿的滾動軸承25是緊密接觸(壓緊)的，因而迫使撥桿和撥桿套35一起以鉸鏈5為中心旋轉(zhuǎn)。這種轉(zhuǎn)動又迫使變形體的前端蓋8沿主軸11中心線的垂直方向做平移運(yùn)動，從而帶動鏜桿及鏜刀27沿工件的徑向進(jìn)動，達(dá)到控制銷孔的徑向尺寸和形狀的目的。以鉸鏈6的中心點(diǎn)為分界，其一邊隨變形體的前端蓋8做平移運(yùn)動，另一邊則隨撥桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。鉸鏈6起到轉(zhuǎn)動——平移的柔性轉(zhuǎn)換作用。
鏜刀27的徑向位移與徑向步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角(以脈沖計(jì))之比，即為變形鏜桿組合的傳動比。選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)組合可以使傳動比足夠大。例如傳動比等于0.02微米/脈沖，這樣的傳動比可使工件具有所要求的尺寸精度和表面粗糙度。
主軸箱主要包括箱體12、前軸承10、后軸承14、主軸11和相應(yīng)的液壓裝置等部分。主軸11為中空結(jié)構(gòu)，以便安裝推桿、撥桿等部件。
縱向進(jìn)給工作臺35上裝有縱向步進(jìn)電機(jī)33和滾珠絲桿，其作用是帶動工件沿縱向做進(jìn)給運(yùn)動。此外，在工作臺上尚有工件31的裝卡定位裝置32。
兩座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)29是通用的數(shù)控系統(tǒng)。其中一個座標(biāo)用于控制徑向步進(jìn)電機(jī)19，另一座標(biāo)用于控制縱向步進(jìn)電機(jī)33。
本發(fā)明的裝置工作過程如下工件定位裝卡以后，起動數(shù)控加工程序?？v向工作臺在步進(jìn)電機(jī)33的驅(qū)動下帶動工件沿縱向進(jìn)給。徑向步進(jìn)電機(jī)19根據(jù)預(yù)定程序控制鏜桿(刀)的徑向運(yùn)動。縱向和徑向的聯(lián)動可以鏜出所需形狀的內(nèi)孔來。普通活塞銷孔鏜床在退刀時有退刀痕跡。本裝置在退刀時可以控制鏜刀后退，因而不產(chǎn)生退刀痕。此外，銷孔的尺寸可以用鏜刀徑向初始位置由數(shù)控來設(shè)定，比起普通鏜床用手工調(diào)整要精確得多。
權(quán)利要求
1.一種異型銷孔鏜削裝置，具有床身(34)、靜壓主軸箱(12)、兩座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)(29)、縱向進(jìn)給工作臺(35)、縱向步進(jìn)電機(jī)(33)、活塞裝卡定位裝置(32)，其特征在于還具有變形鏜桿組合(30)、徑向步進(jìn)電機(jī)組合(19)，變形鏜桿組合(30)主要包括鏜桿(18)、變形體(37)、撥桿(26)、推桿(23)、聯(lián)軸器(38)，變形體(37)為一種彈性鉸鏈裝置，其中四個彈性鉸鏈(1、2、3、4)成矩形分布，前端蓋(8)與鏜桿的法蘭盤(7)固定，后端蓋(9)與主軸(11)前端部固定，變形體(37)中間具有兩個彈性鉸鏈(5、6)，兩鉸鏈(5、6)的一邊與撥桿套(35)固連，兩鉸鏈(5、6)的另一邊分別與前端蓋(8)和后端蓋(9)固連，撥桿(26)一端與撥桿套(35)過盈配合連在一起，撥桿(26)另一端與滾動軸承(25)固連，滾動軸承(25)外圓與推桿(23)頭部的內(nèi)斜面(13)緊密接觸，推桿(23)另一端為臺階軸(15)，推桿(23)通過直線軸承(24、36)與主軸(11)內(nèi)孔相連，臺階軸(15)的尾端通過滾動軸承(17)與聯(lián)軸器(38)相連，聯(lián)軸器(38)與徑向步進(jìn)電機(jī)組合(19)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型銷孔鏜削裝置，其特征在于聯(lián)軸器(38)由絲杠連接座(20)、鋼球(21)、四拉簧(16)和滾動軸承座(22)組成，絲杠連接座(20)與絲杠軸相連，四個拉簧(16)與鋼球(21)使絲杠連接座(20)與滾動軸承座(22)形成柔性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型銷孔鏜削裝置，其特征在于主軸(11)為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)安裝推桿(23)、撥桿(26)。
全文摘要
一種異型銷孔鏜削裝置,在現(xiàn)有的數(shù)控鏜床的基礎(chǔ)上,新設(shè)計(jì)了變形鏜桿組合和徑向步進(jìn)電機(jī)組合,變形鏜桿組合主要包括鏜桿、變形體、撥桿、推桿、聯(lián)軸器,并且依次連接,聯(lián)軸器與徑向步進(jìn)電機(jī)組合相連。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)新穎、加工精度高、可靠性好、性能優(yōu)良、操作使用方便。本裝置還可做為自動尺寸微調(diào)整置使用。
文檔編號B23B41/16GK1232732SQ9811244
公開日1999年10月27日 申請日期1998年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月23日
發(fā)明者劉炳運(yùn) 申請人:劉炳運(yùn)