CN103796780A - 镗床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种镗床，所述镗床包括：导轨，所述导轨沿一个方向以直线的方式延伸；设备主体部分，其定位成能够在所述导轨上滑动；套筒，离开所述设备主体部分的所述套筒在大体平行于所述导轨的平面内延伸；以及可旋转面板，其附接到所述套筒的末端部。所述镗床的特征在于，在所述套筒的末端部与所述可旋转面板之间提供偏转补偿楔形板。

Description

镗床

技术领域

本发明涉及镗床。尤其是，本发明涉及能够对大尺寸的工件进行镗削加工并能够机加工与镗孔的轴线垂直的表面的镗床。

背景技术

图9示出用于对大尺寸的工件进行镗削加工的常规镗床100。镗床100包括：在一个方向上线性延伸的导轨120；可滑动地安装在导轨120上的主体部分130；从主体部分130在大体平行于导轨120的平面上延伸的套筒140；以及安装在套筒140的远端处的可旋转面板160。

切削工具165被安装在可旋转面板160上。当旋转可旋转面板160时，切削工具165也旋转，以便进行镗削加工。另一切削工具168在可旋转面板160上被安装在切削工具165的相对侧，用以实现重量平衡。

此外，切削工具165优选经由U轴控制机构被安装在可旋转面板160上，U轴控制机构可以沿可旋转面板160的径向方向延伸并收缩。在这种情况下，易于以期望的方式对与镗孔的轴线垂直的表面进行机加工。

发明内容

在如图9所示的常规镗床100中，套筒140被主体部分130以悬臂方式支撑。因此，因为重力，套筒140会偏转，尽管偏转的程度比较轻微（例如大约tan^-1（0.24/1000））。由于该偏转，安装在套筒140的远端的可旋转面板160上的切削工具165的轨迹从竖直平面偏转，尽管偏转的程度比较轻微。因此，当主体部分130沿着导轨120移动来进行镗削加工时，常规镗床100无法精确地机加工与镗孔的轴线垂直的表面。

本发明鉴于现有技术中的上述问题而完成。因此，本发明的目的在于提供一种可以精确地机加工与镗孔的轴线垂直的表面的镗床。

本发明是一种镗床，包括：导轨，其沿一个方向线性延伸；主体部分，其可滑动地安装在所述导轨上；套筒，其在大体平行于所述导轨的平面内从所述主体部分延伸；以及可旋转面板，其安装在所述套筒的远端，其中，在所述套筒的所述远端与所述可旋转面板之间提供偏转补偿楔形板。

根据本发明，套筒的偏转可以通过在套筒的远端与可旋转面板之间设置的偏转补偿楔形板来补偿。因此，可旋转面板可以垂直地对齐于镗孔的轴线。因此，可以精确地机加工与镗孔的轴线垂直的表面。

优选的是，偏转补偿楔形板具有直立圆柱体的斜切体的形状，或者多边形棱柱的斜切体的形状。在这种形状中，切割角度（倾斜角度）取决于套筒的假定偏转量来确定。

此外，优选的是，提供偏转补偿楔形板，使得连接偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向对齐。在这种情况下，不产生可旋转面板在水平方向上的偏转。

替代性地，可以提供偏转补偿楔形板，使得连接偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向形成预定角度。当偏转补偿楔形板设定成具有这种适当角度时，可以更精确地补偿套筒的偏转。本文中，为了能够进行这种调节，需要采用大于套筒的假定偏转角度的、偏转补偿楔形板的最大倾斜角度（基于其最薄部分和其最厚部分）。当具有这种最大倾斜角度的偏转补偿楔形板设定成具有适当角度时，小于最大倾斜角度的任何期望角度可用于套筒在竖直方向上的偏转补偿。

本文中，当偏转补偿楔形板设定成具有适当角度时，产生可旋转面板的旋转轴线的水平平面（根据平面图或者平面投影）相对于导轨的角度的偏转。为了消除所述偏转，优选的是，套筒的水平平面相对于导轨的角度取决于偏转补偿楔形板的插入状态而可在水平平面中改变。当采用该构造时，通过改变整个套筒的水平平面相对于导轨的角度，可以改变安装在套筒的远端出的可旋转面板的水平平面相对于导轨的角度。

替代性地，优选的是，所述偏转补偿楔形板由第一半偏转补偿楔形板和第二半偏转补偿楔形板组成，这两者都具有彼此相同的倾斜角度。在这种情况下，可以通过这两个半偏转补偿楔形板中的每个来补偿套筒的偏转，这增加了调节操作的自由度。

在这种情况下，优选的是，提供第一半偏转补偿楔形板，使得连接第一半偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线从竖直方向沿顺时针方向偏转预定角度，并且提供第二半偏转补偿楔形板，使得连接第二半偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线从竖直方向沿逆时针方向偏转该预定角度。当采用该构造时，可以避免可旋转面板在水平方向上的偏转，以便不需要可旋转面板在水平方向上的调节操作。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的镗床的示意性透视图；

图2是图1所示的镗床在其可旋转面板的附近的示意性侧视图；

图3是示出偏转补偿楔形板的示例的示意图，其中，（a）是其平面图，（b）是其前视图，（c）是其侧视图；

图4是示出偏转补偿楔形板的另一个示例的示意图，其中，（a）是其平面图，（b）是其前视图，（c）是其侧视图；

图5是示出偏转补偿楔形板的又一个示例的示意图，其中，（a）是其平面图，（b）是其前视图，（c）是其侧视图；

图6是根据本发明的第二实施例的镗床的示意性平面图；

图7是示出偏转补偿楔形板的又一个示例的示意图，该偏转补偿楔形板由第一半偏转补偿楔形板和第二半偏转补偿楔形板组成，其中，（a）是第一半偏转补偿楔形板的侧视图，（b）是第一半偏转补偿楔形板的前视图，（c）是第二半偏转补偿楔形板的前视图，（d）是第二半偏转补偿楔形板的侧视图；

图8是在采用了图7所示的偏转补偿楔形板的情况下的可旋转面板附近的示意性侧视图；以及

图9是常规镗床的示意性透视图。

具体实施方式

参考附图，本文下面详细说明本发明的实施例。

图1是根据本发明的第一实施例的镗床的示意性透视图。图2是图1所示的镗床在其可旋转面板的附近的示意性侧视图。图3是示出偏转补偿楔形板的示例的示意图。

如图1所示，本实施例的镗床10包括：在一个方向上线性延伸的导轨20；可滑动地安装在导轨20上的主体部分30；从主体部分30在大体平行于导轨20的平面上延伸的套筒40；以及安装在套筒40的远端处的可旋转面板60。

切削工具65被安装在可旋转面板60上。当旋转可旋转面板60时，切削工具65也旋转，以便进行镗削加工。另一切削工具68在可旋转面板60上被安装在切削工具65的相对侧，用以实现重量平衡。

此外，尽管未示出细节，但切削工具65经由U轴控制机构被安装在可旋转面板60上，U轴控制机构可以沿可旋转面板60的径向方向延伸并收缩。因此，易于以期望的方式对与镗孔的轴线垂直的表面进行机加工。

如图1和2所示，本实施例的镗床10在套筒40的远端与可旋转面板60之间具有偏转补偿楔形板50，这是本发明的特征。

如图2和3所示，偏转补偿楔形板50是这样的构件：其具有附接至套筒40的附接表面、以及附接至可旋转面板60的另一附接表面，所述另一附接表面与之前的附接表面相对。图3示出的偏转补偿楔形板50具有直立圆柱体的斜切体的形状。本文中，如图4所示，还可以采用另一偏转补偿楔形板，其具有多边形棱柱的斜切体的形状。在这些情况下，在已事先通过测量等确定套筒40的假定偏转量后，切割角度（倾斜角度）取决于套筒40的假定偏转量而被确定。在附图中，偏转补偿楔形板50的倾斜角度是被放大的。

可以采用本身公知的各种附接措施，以用于将偏转补偿楔形板50附接至套筒40以及将偏转补偿楔形板50附接至可旋转面板60。在本实施例中，采用借助螺栓的固定。例如，在偏转补偿楔形板50提供用于多个固定螺栓的多个贯通孔，在套筒40和可旋转面板60的对应位置提供多个螺纹孔。

如图2所示，在本实施例中，可旋转面板60的直径小于套筒40的直径。因此，首先，偏转补偿楔形板50借助固定螺栓被附接至可旋转面板60。然后，附接后的组件借助固定螺栓被附接至套筒40。

本文中，如图2所示，提供本实施例的偏转补偿楔形板50，使得连接偏转补偿楔形板50的最薄部分与其最厚部分的线与竖直方向对齐。因此，在水平方向不产生可旋转面板60的旋转轴的偏转。

如图1、2所示组装好的本实施例的镗床10操作如下。

主体30在导轨20上滑动并移动，使得套筒40被插入至要进行镗削加工的物体（例如大尺寸的工件）的准备好的孔内。与该插入步骤一起，旋转可旋转面板60，以便通过切削工具65进行镗削加工。本文中，优选的是切削工具65依据适当的NC控制方法受到U轴控制。此外，还可以对与镗孔的轴线垂直的表面进行机加工。

本文中，因为偏转补偿楔形板50的存在，补偿了套筒40的偏转。因此，切削工具65的切割轨迹可以垂直于镗孔的轴线精确地形成。因此，可以更精确得多地机加工与镗孔的轴线垂直的表面。

此外，提供了本实施例的偏转补偿楔形板50，使得连接偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向对齐。因此，在水平方向不产生可旋转面板60的旋转轴线的偏转。

如上所述，根据本实施例，套筒40的偏转可以借助设置在套筒40的远端与可旋转面板60之间的偏转补偿楔形板50来补偿。因此，可以精确地机加工与镗孔的轴线垂直的表面。此外，提供偏转补偿楔形板50不会导致缺点。

在上述实施例中，偏转补偿楔形板50的倾斜角度取决于套筒40的假定偏转量来确定，且连接偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向对齐。

然而，偏转补偿楔形板50'可以被设置成使得，连接其最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向形成预定角度。当偏转补偿楔形板50'设定成具有这种适当角度时，可以更精确地补偿套筒40的偏转。

本文中，为了能够进行这种调节，有必要采用大于套筒40的假定偏转角度的、偏转补偿楔形板50'的最大倾斜角度（基于其最厚部分和其最薄部分）。当具有这种最大倾斜角度的偏转补偿楔形板50'设定成具有适当角度时，小于该最大倾斜角度的任何期望角度都可用于套筒40沿竖直方向的偏转补偿。

此外，为了能够进行这种调节，有必要使得偏转补偿楔形板50'可以任何旋转角度附接至套筒40或者可旋转面板60。图5是示出偏转补偿楔形板的该示例的示意图。

同样在图5所示的该示例中，也采用借助螺栓的固定，以用于将偏转补偿楔形板50'附接至套筒40以及将偏转补偿楔形板50'附接至可旋转面板60。在偏转补偿楔形板50'中提供用于多个固定螺栓的多个贯通孔（每个贯通孔具有T形部段，以用于容纳螺栓的头部），在套筒40和可旋转面板60中的对应位置提供多个螺纹孔（大体具有规则的间隔，仅适当使用其中的一些）。然而，在图5所示的示例中，用于附接套筒40的（外）贯通孔分别形成为长拱形孔。由于这些长拱形孔，偏转补偿楔形板50'可以以任何期望的旋转角度附接至套筒40。

在图5所示的示例中，可旋转面板60的直径小于套筒40的直径。因此，首先，偏转补偿楔形板50'通过固定螺栓被附接至可旋转面板60。然后，在经由长拱形孔调节旋转角度后，附接好的组件通过固定螺栓被附接至套筒40。

本文中，当图5所示的偏转补偿楔形板50'设定成具有适当角度时，产生了可旋转面板60的旋转轴线的水平平面（根据平面图或者平面投影）相对于导轨20的角度的偏转。为了消除这种偏转，优选的是使得，套筒40的水平平面相对于导轨20的角度取决于偏转补偿楔形板50'的插入状态而在水平平面内可改变。参考图6说明采用该结构的实施例。

图6是根据本发明的第二实施例的镗床的示意性平面图。如图6所示，在根据本实施例的镗床10'中，主体部分30借助附接基座21被设定至导轨20，以便改变套筒40相对于导轨20在水平平面内的角度。

如图6所示，附接基座21以附接基座21可以绕支点销22枢转的方式被设定至导轨20。附接基座21的枢转位置借助定位块23、定位螺栓24和另一定位螺栓25被确定至期望位置。当各个螺栓24、25相对于定位块23旋转（移动）时，可以调节附接基座21绕支点销22的枢转位置。

如果采用该构造，那么当偏转补偿楔形板50'设定成具有适当角度时并且当产生可旋转面板60的旋转轴线的水平平面相对于导轨20的角度的偏转时，各个螺栓24、25旋转并且附接基座21绕支点销22的枢转位置被调节，以便补偿偏转。因此，主体部分30和套筒40从导轨20（的延伸方向）错位，以便可以补偿可旋转面板60的旋转轴的水平平面相对于导轨20的角度的偏转。

接下来，图7是示出偏转补偿楔形板的又一个示例的示意图，该偏转补偿楔形板由第一半偏转补偿楔形板51和第二半偏转补偿楔形板52组成，其中，（a）是第一半偏转补偿楔形板的侧视图，（b）是第一半偏转补偿楔形板的前视图，（c）是第二半偏转补偿楔形板的前视图，（d）是第二半偏转补偿楔形板的侧视图。图8是在采用图7所示的偏转补偿楔形板的情况下可旋转面板附近的示意性侧视图。

在图7和8所示的示例中，偏转补偿楔形板由第一半偏转补偿楔形板51和第二半偏转补偿楔形板52组成，两者都具有彼此相同的倾斜角度（最大倾斜角度）。在这种情况下，可以通过这两个半偏转补偿楔形板51、52中的每个来补偿套筒40的偏转，这增加了调节操作的自由度。

在这种情况下，优选的是提供第一半偏转补偿楔形板51，使得连接第一半偏转补偿楔形板51的最薄部分和其最厚部分的线从竖直方向向顺时针（或者逆时针）方向偏转预定角度，并且提供第二半偏转补偿楔形板52，使得连接第二半偏转补偿楔形板52的最薄部分和其最厚部分的线从竖直方向向逆时针（或者顺时针）方向偏转预定角度。当采用该构造时，可以避免可旋转面板60的旋转轴线在水平方向上的偏转，以便不需要可旋转面板60在水平方向上的调节操作。也就是说，不需要提供参考图6来阐述的功能或结构。

同样在图7和8所示的该示例中，也采用通过螺栓的固定，以用于将各个半偏转补偿楔形板51、52附接至套筒40以及将各个半偏转补偿楔形板51、52附接至可旋转面板60。在各个偏转补偿楔形板51、52中提供用于多个固定螺栓的多个贯通孔（每个贯通孔具有T形部段，以用于容纳螺栓的头部），在套筒40和可旋转面板60中的对应位置提供多个螺纹孔（大体具有规则的间隔，仅适当使用其中的一些）。然而，在图7和8所示的示例中，各偏转补偿楔形板51、52的贯通孔分别形成为长拱形孔。由于这些长拱形孔，各偏转补偿楔形板51、52可以以任何期望的旋转角度附接至套筒40和可旋转面板60。

在图7和8所示的示例中，可旋转面板60的直径小于套筒40的直径。因此，首先，各偏转补偿楔形板51、52以连接其各个最薄部分和其各个最厚部分的各条线都彼此互相对齐（以提供最大倾斜角度）的方式借助固定螺栓被附接至可旋转面板60。然后，附接好的组件临时附接至套筒40，而旋转角度经由长拱形孔被调节。然后，第一偏转补偿楔形板51和第二偏转补偿楔形板52中的一个从竖直方向沿相反的方向旋转达与上述临时附接的旋转角度相同的角度（第一偏转补偿楔形板51和第二偏转补偿楔形板52中的另一个维持处于上述临时附接的旋转角度）。在该情形下，通过螺栓执行最终附接（固定）。

附图标记说明

10、10'               镗床

20                        导轨

21                        附接基座

22                        支点销

23                        定位块

24                        定位螺栓

25                        定位螺栓

30                        主体部分

40                        套筒

50、50'               偏转补偿楔形板

51                        第一半偏转补偿楔形板

52                        第二半偏转补偿楔形板

60                        可旋转面板

65                        切削工具

68                        切削工具（用于重量平衡）

100                      镗床

120                      导轨

130                      主体部分

140                      套筒

160                      可旋转面板

165                      切削工具

168                      切削工具

Claims (8)

1. 一种镗床，包括：

导轨，所述导轨沿一个方向线性延伸；

主体部分，所述主体部分可滑动地安装在所述导轨上；

套筒，所述套筒在大体平行于所述导轨的平面内从所述主体部分延伸；以及

可旋转面板，所述可旋转面板安装在所述套筒的远端，其中，

在所述套筒的远端与所述可旋转面板之间设置偏转补偿楔形板。

2. 如权利要求1所述的镗床，其中，

所述偏转补偿楔形板具有直立圆柱体的斜切体的形状。

3. 如权利要求1所述的镗床，其中，

所述偏转补偿楔形板具有多边形棱柱的斜切体的形状。

4. 如权利要求1至3中任一项所述的镗床，其中，

设置所述偏转补偿楔形板，使得连接所述偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向对齐。

5. 如权利要求1至3中任一项所述的镗床，其中，

设置所述偏转补偿楔形板，使得连接所述偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线与竖直方向形成预定角度。

6. 如权利要求5所述的镗床，其中，

所述套筒的水平平面相对于所述导轨的角度取决于所述偏转补偿楔形板的插入状态而能够在所述水平平面内改变。

7. 如权利要求1所述的镗床，其中，

所述偏转补偿楔形板由第一半偏转补偿楔形板和第二半偏转补偿楔形板组成，其中，所述第一半偏转补偿楔形板和第二半偏转补偿楔形板都具有彼此相同的倾斜角度。

8. 如权利要求7所述的镗床，其中，

设置所述第一半偏转补偿楔形板，使得连接所述第一半偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线从竖直方向沿顺时针方向偏转预定角度；以及

设置所述第二半偏转补偿楔形板，使得连接所述第二半偏转补偿楔形板的最薄部分和其最厚部分的线从所述竖直方向沿逆时针方向偏转所述预定角度。

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