CN102814516B - 一种镗削非圆孔的镗头 - Google Patents

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Abstract

一种用来镗削非圆孔的镗头。所述镗头主要由壳体(1)、镗头轴承(2)、空心轴(3)、镗刀(4)、镗杆(5)、位移测量盘(6)、位移传感器(7)、弹簧板(8)、过渡杆(9)、磁致伸缩棒(10)、无磁材料管(11)、旋转编码器(12)、线圈(13)、皮带(14)、皮带轮(15)、主轴电机(16)、驱动器(17)等组成。驱动器(17)控制线圈(13)中的励磁电流大小，使磁致伸缩棒(10)伸缩，通过过渡杆(9)改变弹簧板(8)弹性变形大小，因而改变镗刀(4)的径向位置，根据位移传感器(7)和旋转编码器(12)的反馈，可以精确地镗削出非圆孔。

Description

一种镗削非圆孔的镗头
技术领域
本发明属于数控机床技术领域，具体地说，是一种用来镗削非圆销孔的镗头。
技术背景
目前，在非圆镗削(如活塞非圆销孔加工)中，要求镗刀在径向做快速准确的微位移运动，使用中一般用液压机构来控制镗刀径向运动，如中国专利CN2532929Y、CN1232732A等。这些结构的缺点是结构复杂、精度和稳定性差，无法数控化。
本发明利用新材料成果，目的是发明一种机构，使镗刀沿其径向做快速、精密、数字化的微位移运动，可以方便、实用地加工非圆销孔。
发明内容
本发明特别提供一种用来镗削非圆销孔的镗头，该机构是基于磁致伸缩材料的新型数控非圆销孔的镗头，克服了现有加工设备的缺陷，成功的解决了销孔加工精度及效率的问题。
本发明所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于：所述镗头主要由壳体(1)、镗头轴承(2)、空心轴(3)、镗刀(4)、镗杆(5)、位移测量盘(6)、位移传感器(7)、弹簧板(8)、过渡杆(9)、磁致伸缩棒(10)、无磁材料管(11)、旋转编码器(12)、线圈(13)、皮带(14)、皮带轮(15)、主轴电机(16)、驱动器(17)组成，其中，过渡杆(9)在空心轴（3)内，空心轴(3)在壳体(1)内；磁致伸缩棒(10)在无磁材料管(11)内，无磁材料管(11)穿过线圈(13)内圈与空心轴(3)固接；过渡杆(9)一端与磁致伸缩棒(10)连接，另一端与弹簧板(8)的凹坑端活性连接；弹簧板（8)的一端固定在空心轴(3)上，另一端与位移测量盘(6)连接；镗杆(5)固定在位移测量盘(6)上，镗刀（4)固定在镗杆(5）上。
本发明所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述皮带轮（15)固定在空心轴(3)上，与主轴电机(16)通过皮带(14)连接；部件中除壳体(1)、线圈(13)、主轴电机(16)和驱动器(17)外，其余各部件都随空心轴(3)做旋转运动。
本发明所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述弹簧板(8）预置时，使弹簧板(8)处于变形状态，对过渡杆(9)及磁致伸缩棒(10)产生弹性压力；磁致伸缩棒(10)的伸缩使弹簧板(8)再次变形，通过镗杆(5)传递到镗刀(4)使其做径向运动。
本发明所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述旋转编码器(12)置于无磁材料管(11)上；位移传感器(7)置于壳体(1)上。
附图说明：
镗削非圆孔的镗头结构示意图
具体实施方式：
本实施例所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于：所述镗头主要由壳体(1)、镗头轴承(2)、空心轴(3)、镗刀(4)、镗杆(5)、位移测量盘(6)、位移传感器(7)、弹簧板(8)、过渡杆(9)、磁致伸缩棒(10)、无磁材料管(11)、旋转编码器(12)、线圈(13)、皮带(14)、皮带轮(15)、主轴电机(16)、驱动器(17)组成；其中，过渡杆(9)在空心轴(3)内，空心轴(3)在壳体(1)内；磁致伸缩棒(10)在无磁材料管(11)内，无磁材料管(11)穿过线圈(13)内圈与空心轴(3)固接；过渡杆(9)一端与磁致伸缩棒(10)连接，另一端与弹簧板(8)的凹坑端活性连接；弹簧板(8)的一端固定在空心轴(3)上，另一端与位移测量盘(6)连接；镗杆(5)固定在位移测量盘(6)上，镗刀(4)固定在镗杆(5)上。
本实施例所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述皮带轮(15)固定在空心轴(3)上，与主轴电机(16)通过皮带(14)连接；部件中除壳体(1)、线圈(13)、主轴电机(16)和驱动器(17)外，其余各部件都随空心轴(3)做旋转运动。
本实施例所述磁致伸缩棒(10)在线圈(13)的电磁场作用下可以伸长和缩短，其伸缩量取决于励磁电流的大小。线圈(13)固定在壳体(1)，由驱动器(17)提供励磁电流，当磁致伸缩棒(10)伸缩时，过渡杆(9)产生轴向位移。过渡杆(9)一端与磁致伸缩棒(10)固接，另一端与弹簧板（8)的凹坑端活性连接。弹簧板（8)的另一端与空心轴(3）固接。预置时，弹簧板(8)已经变形，对过渡杆(9)及磁致伸缩棒(10)产生弹性压力，这既消除了间隙，增加了系统的机械响应速度，也使磁致伸缩棒(10)处于最佳工作点。当对线圈(13)通入电流时，产生磁场，磁致伸缩棒(10)伸长，过渡杆(9)顶弹簧板(8)，使之弹性变形加大；磁致伸缩棒(10)缩短时，弹簧板(8)变形减小。弹簧板(8)的变形，通过镗杆(5)传递到镗刀(4)做径向运动。
本实施例所述旋转编码器(12)置于无磁材料管(11)上；位移传感器(7)置于壳体(1)上。旋转编码器(12)和位移传感器(7)用来保证非圆销孔的镗削精度。

Claims (3)

1.一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于：所述镗头主要由壳体(1)、镗头轴承(2)、空心轴(3)、镗刀(4)、镗杆(5)、位移测量盘(6)、位移传感器(7)、弹簧板(8)、过渡杆(9)、磁致伸缩棒(10)、无磁材料管(11)、旋转编码器(12)、线圈(13)、皮带(14)、皮带轮(15)、主轴电机(16)、驱动器(17)组成，其中，过渡杆(9)在空心轴(3)内，空心轴(3)在壳体(1)内；磁致伸缩棒(10)在无磁材料管(11)内，无磁材料管(11)穿过线圈(13)内圈与空心轴(3)固接；过渡杆(9)一端与磁致伸缩棒(10)连接，另一端与弹簧板(8)的凹坑端活性连接；弹簧板(8)的一端固定在空心轴(3)上，另一端与位移测量盘(6)连接；镗杆(5)固定在位移测量盘(6)上，镗刀(4)固定在镗杆(5)上；弹簧板(8)预置时，使弹簧板(8)处于变形状态，对过渡杆(9)及磁致伸缩棒(10)产生弹性压力；磁致伸缩棒(10)的伸缩使弹簧板(8)再次变形，通过镗杆(5)传递到镗刀(4)使其做径向运动。
2.权利要求1中所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述皮带轮(15)固定在空心轴(3)上，与主轴电机(16)通过皮带(14)连接；部件中除壳体(1)、线圈(13)、主轴电机(16)和驱动器(17)外，其余各部件都随空心轴(3)做旋转运动。
3.权利要求1中所述一种用来镗削非圆孔的镗头，其特征在于，所述旋转编码器(12)置于无磁材料管(11)上；位移传感器(7)置于壳体(1)上。
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