CN102581332A

CN102581332A - 筒体镗孔设备

Info

Publication number: CN102581332A
Application number: CN2012100774499A
Authority: CN
Inventors: 严金斗
Original assignee: WUXI SHENGBEIER ELECTRICAL AND MECHANICAL CO Ltd
Current assignee: WUXI SHENGBEIER ELECTRICAL AND MECHANICAL CO Ltd
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: CN102581332B

Abstract

发明涉及筒体镗孔设备，包括床身，其特征在于：所述床身上有两条导轨，在导轨上放置有工作滑台，所述床身一端固定安装有支承台，所述工作滑台和支承台上分别固定安装有支承架，所述支承架内镶装有滑动轴承，镗杆两端分别装配在两个支承架上的滑动轴承内；所述床身上两导轨之间装配有与其平行的丝杆，丝杆一端与驱动装置连接，所述丝杆上配装有丝母，该丝母与所述工作滑台相连接；所述支承台上还安装有动力头座，动力头座上安装有动力头、变速箱和电动机，动力头的动力头主轴通过联轴器与镗杆一端相连接。本发明结构巧妙新颖，镗杆和刀具刚性强，工作效率高，加工精度高，使用可调式镗孔刀具，直径尺寸容易控制，适用范围广。

Description

筒体镗孔设备

技术领域

本发明涉及一种筒体镗孔设备，具体地说是一种对直径大、长度长且壁薄的金属圆筒体进行镗内孔加工时所用的专用设备，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

现有技术中，在对直径大、长度长且壁薄的金属圆筒工件进行镗内孔加工时，一般是采用立式车床或落地镗铣床进行加工。

用立式车床加工时，由于工件直径大、长度长、壁薄，存在以下问题：1、装夹容易变形，直接影响加工工件的精度；2、选用立式车床时，要考虑圆筒的长度，所以只能选用龙门档高度高的立式车床，规格大，大马拉小车，经济性差。3、加工时间长，一只Φ800mm×1200mm的筒体要加工12小时左右。4、粗糙度差，只能达到Ra12.5-Ra6.3之间。

用落地镗铣床配上专用镗夹具加工时，存在以下问题：1、选用机床时，要考虑落地镗铣床的主轴伸出量，所以选用机床就要比较大，经济性很差。2、由于主轴伸出量长度较长，直接影响加工的效率，线速度只能控制在50m/min-65m/min，加工一只Φ800mm×1200mm的圆筒，就要12小时以上等问题，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种筒体镗孔设备，其结构巧妙新颖，镗杆和刀具刚性强，工作效率高，加工精度高，使用可调式镗孔刀具，直径尺寸容易控制，适用范围广。

按照本发明提供的技术方案：筒体镗孔设备，包括床身，其特征在于：所述床身上设置有两条沿其长度方向的导轨，在导轨上放置有可滑动的工作滑台，所述床身一端固定安装有支承台，所述工作滑台和支承台上分别固定安装有支承架，所述支承架内镶装有滑动轴承，镗杆两端分别装配在两个支承架上的滑动轴承内；所述床身上两导轨之间装配有与其平行的丝杆，丝杆一端与驱动装置连接，所述丝杆上配装有与其形成螺纹传动配合的丝母，该丝母与所述工作滑台相连接；所述支承台上还安装有动力头座，动力头座上安装有动力头、变速箱和电动机，所述电动机、变速箱和动力头按常规方式连接，所述动力头的动力头主轴通过联轴器与镗杆一端相连接。

作为本发明的进一步改进，所述驱动装置包括变频电机和摆线针轮减速机，所述变频电机与摆线针轮减速机按常规方式连接，摆线针轮减速机的动力输出轴与丝杆端部连接。

作为本发明的进一步改进，所述两条导轨中的一条为平面导轨，另一条为三角导轨。

作为本发明的进一步改进，所述丝杆上的螺纹为T型螺纹。

作为本发明的进一步改进，所述镗孔刀具包括刀架下体、刀体、刻度盘和刀架上体，所述刀架下体和刀架上体用内六角螺钉连接，夹固在所述镗杆上；所述刀体安装刀架下体上，刀体前端用于安装各型可夹固刀片；所述刀体为圆柱形，所述刀架下体上设有用于装入刀体的圆孔，所述刀体壁上铣设有平行于刀体轴线方向的键槽，所述刀架下体上设有螺纹孔，该螺纹孔内旋装有紧定螺钉，所述紧定螺钉一端的圆柱头能够嵌卡进刀体上的键槽内，使刀体固定不产生旋转；所述刀体的外圆设有螺纹并装有刻度盘，所述螺纹与刻度盘相配合，以调节所需要的切削进给量。

作为本发明的进一步改进，所述刀体尾端的中心设置有螺孔，所述刀体通过螺装在该螺孔内的第一吊紧螺栓和垫圈锁紧固定在刀架下体上。

作为本发明的进一步改进，所述联轴器一端直接固定在镗杆端部，联轴器另一端设有锥形头和定位盘；所述动力头主轴与联轴器锥形头相连的一端设有用于锥形头装入的锥形孔，联轴器锥形头一端中心设有螺栓孔，所述联轴器的锥形头装在动力头主轴的锥形孔内，并通过联轴器锥形头一端中心螺栓孔内的第二吊紧螺栓和垫圈锁紧固定在动力头主轴上；所述定位盘的外周设有开口定位槽，所述开口定位槽内装有定位块，所述定位块固定在动力头主轴上。

作为本发明的进一步改进，所述变速箱的箱体上对应于动力头主轴的中心有用于装配第二吊紧螺栓的装配孔，该装配孔上配装有孔盖。

作为本发明的进一步改进，所述支承架上还安装有用于向滑动轴承加注润滑油的注油杯。

本发明与已有技术相比，具有以下优点：本发明镗孔设备中的镗杆和刀具刚性强，镗杆实施旋转功能，工件实施走刀功能，工作效率高，加工精度高；使用可调式镗孔刀具，直径尺寸容易控制；适用范围广，可用于其他大直径、长度长的筒状工件的内孔加工。

附图说明

图1为本发明实施例的结构主视图。

图2为图1中镗孔刀具的结构放大示意图。

图3为图2中的A-A向剖视图。

图4为图1中的B部放大示意图。

图5为图1中的C部放大示意图。

附图标记说明：1-变频电机、2-摆线针轮减速机、3-床身、4-工作滑台、5-六角螺丝、6-支承架、7-丝杆、8-丝母、9-镗杆、10-筒体夹具、11-工件、12-刀架下体、13-刀体、14-刻度盘、15-支承台、16-滑动轴承、17-注油杯、18-联轴器、19-动力头主轴、20-动力头、21-电动机、22-变速箱、23-六角螺丝、24-动力头座、25-紧定螺钉、26-垫圈、27-第一吊紧螺栓、28-内六角螺钉、29-刀架上体、30-定位块、31-第二吊紧螺栓、32-垫圈、33-孔盖。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：实施例中的筒体镗孔设备主要包括床身3，所述床身3上有两条沿其长度方向的导轨（图中未示出），两条导轨中的一条为平面导轨，另一条为三角导轨；所述的两条导轨上放置有可滑动的工作滑台4，所述床身3一端固定安装有支承台15，支承台15上平面和工作滑台4上平面在同一水平线上，所述工作滑台4和支承台15上分别用六角螺丝5固定安装有支承架6，所述支承架6内镶装有滑动轴承16，镗杆9两端分别装配在两个支承架6上的滑动轴承16内；所述床身3上两导轨之间装配有与其平行的T型螺纹的丝杆7，丝杆7一端与驱动装置连接，所述丝杆7上配装有与其形成螺纹传动配合的丝母8，该丝母8与所述工作滑台4相连接；所述支承台15上还安装有动力头座24，动力头座24上用六角螺丝23安装有动力头20、变速箱22和电动机21，所述电动机21、变速箱22和动力头20按常规方式连接，所述动力头20的动力头主轴19通过联轴器18与镗杆9一端相连接。

如图1所示，所述驱动装置包括变频电机1和摆线针轮减速机2，所述变频电机1与摆线针轮减速机2按常规方式连接，摆线针轮减速机2的动力输出轴与丝杆7端部连接。所述工作滑台4走行的工作原理是：变频电机1驱动摆线针轮减速机2带动丝杆7旋转，丝杆7正反旋转能够驱使其上的丝母8轴向往复移动，从而使工作滑台4作轴向往复运动。所述工作滑台4的行程由变频电机1直接驱动，可实行无级变速和工频速度转换，以达到切削速度和空挡走行的速度转换。

如图2、图3所示，所述镗孔刀具主要由刀架下体12、刀体13、刻度盘14和刀架上体29组成，所述刀架下体12和刀架上体29用内六角螺钉28连接，夹固在所述镗杆9上；所述刀体13安装刀架下体12上，刀体13前端用于安装各型可夹固刀片，刀体13尾端的中心设置有螺孔，所述刀体13通过螺装在该螺孔内的第一吊紧螺栓27和垫圈26锁紧固定在刀架下体12上；所述刀体13为圆柱形，所述刀架下体12上设有用于装入刀体13的圆孔，所述刀体13壁上铣设有平行于刀体13轴线方向的键槽，所述刀架下体12上设有螺纹孔，该螺纹孔内旋装有紧定螺钉25，所述紧定螺钉25一端的圆柱头能够嵌卡进刀体13上的键槽内，使刀体13固定不产生旋转；所述刀体13的外圆设有螺纹并装有刻度盘14，所述螺纹与刻度盘14相配合，以调节所需要的切削进给量。所述镗孔刀具的工作原理是：电动机21带动变速箱22，经变速后传递给动力头20，由动力头20传递给镗杆9，再由镗杆9带动夹固在其上的镗孔刀具旋转，完成镗内孔操作，在上述工作过程中，所有的动力传递全部由齿轮和联轴器18完成，动力损耗小。

如图1、图4、图5所示，所述联轴器18一端用六角螺丝直接固定在镗杆9端部，联轴器18另一端设有锥形头18b和定位盘18a；所述动力头主轴19与联轴器18相连的一端设有用于锥形头18b装入的锥形孔，锥形头18b中心设有螺栓孔，所述联轴器18的锥形头18b装在动力头主轴19的锥形孔内，并通过装在锥形头18b1中心螺栓孔内的第二吊紧螺栓31和垫圈32锁紧固定在动力头主轴19上；所述定位盘18a的外周设有开口定位槽，所述开口定位槽内装有定位块30，所述定位块30用六角螺丝固定在动力头主轴19上。

如图5所示，所述变速箱22的箱体上对应于动力头主轴19的一端开有用于装配第二吊紧螺栓31及其相关零部件的装配孔，该装配孔上配装有孔盖33。另外，为了保证所述滑动轴承18能够顺滑工作，所述支承架6上还安装有用于向滑动轴承18加注润滑油的注油杯17。

本发明中，所述的变频电机1、摆线针轮减速机2、电动机21、变速箱22和动力头20均可采用市面上可购买的常规产品，如变频电机1可采用型号为YD100L1-4/2、功率为2.0/2.4KW的变频电机1；电动机21可采用型号为TYPEY160L-8、功率为7.5KW的电动机21；变速箱22采用常规的齿轮结构的变速箱22，通过变换挂轮可达到80、100、125、160、200、250、320、400等8种变速；动力头20可采用型号为1TX40C的动力头20。

本发明中，所述床身3为铸铁箱型结构；所述工作滑台4、支承台15和动力头座24均为铸铁件；所述支承架6为钢结构件；所述镗杆9用42CrMo制成，加工后进行表面淬火（HRC48°-52°），所述刀架上体29和刀架下体12均是45#钢锻件，并经调质处理（HB240-260）。

本发明镗孔设备中的镗杆9和镗孔刀具刚性强，镗杆9实施旋转功能，工件11实施走刀功能，工作效率高，切削时线速度可达到200m/min，走刀量设定：粗加工0.25mm/转，精加工0.15mm/转，粗加工单面切削量2-2.5mm，精加工单面切削量0.25-0.35mm。用皂化液冷却，粗、精加工一次装夹完成，加工一只中筒体工时为2.5-3小时，效率比立式车床和落地镗铣床提高3倍；加工精度高，经长期使用，中筒体内孔粗糙度能够达到Ra6.3-Ra3.2，内孔的锥度，直线尺寸1000mm小于0.05mm，圆柱度小于0.05，达到了中筒体加工的工艺要求。使用可调式镗孔刀具，直径尺寸容易控制；适用范围广，可用于其他大直径、长度长的筒状工件的内孔加工。

本发明的工作原理及工作过程如下：

先将筒体夹具10固定在在工作滑台4上；再将工件11固定在筒体夹具10上，变频电机1带动摆线针轮减速机2，经减速后传递动力给丝杆7，由丝杆7传递给工作滑台4，完成切削走刀工作。

在镗孔刀具上安装上合适的可夹固刀片，通过调节刻度盘14，完成切削进给量的设定。电动机21带动变速箱22，经变速后传递给动力头20，由动力头20传递给镗杆9，再由镗杆9带动夹固在其上的镗孔刀具旋转，完成镗内孔工作。

通过配套的电气控制箱上的按钮开关，控制镗杆9的正、反点动和正、反旋转工作。通过电气控制箱上的转换开关、按钮开关和变频器调节旋钮控制工作滑台4走行的正、反和速度。

所述变频电机1具有变频和工频两种工作状态：在变频状态下，将转换开关放置在变频档上，可调节变频器调节旋钮，控制变频电机1的速度，使工作滑台4达到切削走刀速度的要求；在工频状态下，将转换开关放置在工频档上，电机转速达到电机最高额定转速，使工作滑台4可快速走行。

Claims

1. 筒体镗孔设备，包括床身（3），其特征在于：所述床身（3）上有两条沿其长度方向的导轨，在导轨上放置有可滑动的工作滑台（4），所述床身（3）一端固定安装有支承台（15），所述工作滑台（4）和支承台（15）上分别固定安装有支承架（6），所述支承架（6）内镶装有滑动轴承（16），镗杆（9）两端分别装配在两个支承架（6）上的滑动轴承（16）内；所述床身（3）上两导轨之间装配有与其平行的丝杆（7），丝杆（7）一端与驱动装置连接，所述丝杆（7）上配装有与其形成螺纹传动配合的丝母（8），该丝母（8）与所述工作滑台（4）相连接；所述支承台（15）上还安装有动力头座（24），动力头座（24）上安装有动力头（20）、变速箱（22）和电动机（21），所述电动机（21）、变速箱（22）和动力头（20）按常规方式连接，所述动力头（20）的动力头主轴（19）通过联轴器（18）与镗杆（9）一端相连接。

2.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述驱动装置包括变频电机（1）和摆线针轮减速机（2），所述变频电机（1）与摆线针轮减速机（2）按常规方式连接，摆线针轮减速机（2）的动力输出轴与丝杆（7）端部连接。

3.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述两条导轨的一条为平面导轨，另一条为三角导轨。

4.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述丝杆（7）上的螺纹为T型螺纹。

5.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述镗孔刀具包括刀架下体（12）、刀体（13）、刻度盘（14）和刀架上体（29），所述刀架下体（12）和刀架上体（29）用内六角螺钉（28）连接，夹固在所述镗杆（9）上；所述刀体（13）安装刀架下体（12）上，刀体（13）前端用于安装各型可夹固刀片；所述刀体（13）为圆柱形，所述刀架下体（12）上设有用于装入刀体（13）的圆孔，所述刀体（13）壁上铣设有平行于刀体（13）轴线方向的键槽，所述刀架下体（12）上设有螺纹孔，该螺纹孔内旋装有紧定螺钉（25），所述紧定螺钉（25）一端的圆柱头能够嵌卡进刀体（13）上的键槽内，使刀体（13）固定不产生旋转；所述刀体（13）的外圆设有螺纹并装有刻度盘（14），所述螺纹与刻度盘（14）相配合，以调节所需要的切削进给量。

6.如权利要求5所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述刀体（13）尾端的中心设置有螺孔，所述刀体（13）通过装在该螺孔内的第一吊紧螺栓（27）和垫圈（26）锁紧固定在刀架下体（12）上。

7.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述联轴器（18）一端直接固定在镗杆（9）端部，联轴器（18）另一端设有锥形头（18b）和定位盘（18a）；所述动力头主轴与联轴器（18）锥形头相连的一端设有用于锥形头装入的锥形孔，联轴器锥形头（18b）一端中心设有螺栓孔，所述联轴器（18）的锥形头（18b）装在动力头主轴（19）的锥形孔内，并通过装在动力头主轴（19）中心螺栓孔内的第二吊紧螺栓（31）和垫圈（32）锁紧固定在动力头主轴（19）上；所述定位盘（18a）的外周设有开口定位槽，所述开口定位槽内装有定位块（30），所述定位块（30）固定在动力头主轴（19）上。

8.如权利要求7所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述变速箱（22）的箱体上对应于动力头主轴（19）中心的一端有用于装配第二吊紧螺栓（31）的装配孔，该装配孔上配装有孔盖（33）。

9.如权利要求1所述的筒体镗孔设备，其特征在于：所述支承架（6）上还安装有用于向滑动轴承（18）和加注润滑油的注油杯（17）。