CN105855575A - 一种用于多轴箱的径向长刀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于多轴箱的径向长刀装置，空心主轴安装在多轴箱中，在多轴箱后盖对应位置定位固定数控径向长刀装置；数控径向长刀装置包括伺服电机、滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、滑套和拉杆；滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母将伺服电机的旋转运动转变为拉杆的直线运动；空心镗杆固定在空心主轴的前端；拉杆穿过空心主轴伸入空心镗杆的空心内；齿条的后端固定在拉杆的前端；空心镗杆前端加工两个刀仓孔；两刀夹分别可滑动地安装在刀仓孔内，各刀夹的中部固定有与齿条啮合的齿块；镗刀可微调地固定在刀夹上。本发明能够同时加工主轴孔和刮主轴孔两端面，保证了主轴端面与主轴孔的高垂直度，同时节省一台机床，减少一道工序，提高了生产效率。

Description

一种用于多轴箱的径向长刀装置
技术领域
本发明涉及一种用于多轴箱的径向长刀装置，尤其涉及一种多轴箱中只有其中一根主轴需要径向长刀的装置。
背景技术
多轴箱是组合机床中常用的一种高效的孔加工工具，它通过按一定速比排布传动齿轮，把动力从动力部件传递给各工作主轴，使之获得所要求的转速和转向等。在发动机机体加工中，要求多轴孔加工同时要求刮主轴孔两端面，且两端面对主轴孔垂直度要求严格，一般解决方案为①第一道工序选用多轴箱加工多轴孔包括主轴孔以提高加工效率，②第二道工序利用与第一道工序相同的定位及夹紧方法，选用车端面镗削头完成车主轴端面。该解决方案由于二次装夹，很难保证主轴端面与主轴孔的高垂直度。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种用于多轴箱的径向长刀装置，该长刀装置能够同时加工主轴孔和刮主轴孔两端面，保证了主轴端面与主轴孔的高垂直度，同时节省一台机床，减少一道工序，提高了生产效率。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用于多轴箱的径向长刀装置，其包括数控径向长刀装置、按照多轴箱主轴精度和公差制作的空心主轴、加工主轴孔的空心镗杆、齿条、齿块、刀夹和镗刀；空心主轴按照加工孔坐标位置安装在多轴箱中，在多轴箱后盖对应位置定位固定数控径向长刀装置；数控径向长刀装置包括伺服电机、滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、滑套和拉杆；伺服电机固定在箱体的一侧，滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母位于箱体内；滚珠丝杠的一端固定在伺服电机的输出轴上，另一自由端深入滑套的空心内；滚珠丝杠螺母固定在滑套的一端；滑套的另一端通过接合器固定有拉杆；导向键固定在滑套上，其上伸出接近开关的触点，进给和后退接近开关固定在滑套外所套的保护套上；保护套内孔壁上有导向键的活动槽；空心镗杆固定在空心主轴的前端；拉杆穿过空心主轴伸入空心镗杆的空心内；位于空心镗杆空心内与空心镗杆间隙配合的齿条的后端固定在拉杆的前端；空心镗杆前端对应刮主轴孔两端面处加工两个刀仓孔；两刀夹分别可滑动地安装在刀仓孔内，各刀夹的中部固定有齿块，两齿块分别与齿条啮合；在空心镗杆的内壁上固定有顶在齿块上的调整垫，调整调整垫的厚度，保证齿条与齿块的正确啮合关系；镗刀可微调地固定在刀夹上。
上述所述的滚珠丝杠的一端固定在伺服电机的输出轴上的结构是：滚珠丝杠的一端固定在涨紧套联轴器的一端，涨紧套联轴器的另一端固定在伺服电机的输出轴上。滚珠丝杠通过涨紧套联轴器固定在伺服电机的输出轴上，涨紧套联轴器能消除伺服电机与滚珠丝杠间的径向间隙，使传动更加稳定。
上述所述的滚珠丝杠固定端的端部还由滚珠丝杠支撑件支撑在箱体内壁上；滚珠丝杠支撑件包括外壁固定在箱体内壁上的支撑块和两组由深沟球轴承和止推轴承组成的轴承组；滚珠丝杠固定端的端部通过两组轴承组固定在支撑块的中心孔内，两组轴承组的两深沟球轴承背离，两止推轴承靠近。滚珠丝杠固定端的端部采用两组深沟球轴承和止推轴承配合的组配形式支撑在支撑块内，使滚珠丝杠的固定端的固定稳定性更好。
上述所述的滚珠丝杠为双螺母滚珠丝杠。双螺母滚珠丝杠传动效率高。
上述所述的空心镗杆与空心主轴的前端通过浮动卡头连接固定。避免了主轴位置与夹具导套不同心而使刀杆“别劲”影响加工。
上述所述的空心镗杆内腔安装有导向套；导向套的外圆与镗杆内孔过渡配合，内孔与齿条间隙配合，其上在与空心镗杆的刀仓孔相对应的位置开有通过刀夹的长豁口；其上还开有顶丝键过孔；所述的齿条在其无齿的侧面开有长条口，固定在空心镗杆上的顶丝键穿过导向套的顶丝键过孔，置于齿条的长条口内。导向套既保证了齿条定位轴向移动，又避免了齿条与镗杆直接产生滑动磨擦，且在零件磨损后可通过更换导向套来保证齿条轴向移动的准确性，以降低更换镗杆的成本。顶丝键和长条口的配合，防止齿条在轴向运动过程转动。
上述所述的刀夹与刀仓孔按H9/f9滑动配合。
上述所述的齿条与齿块啮合的牙形角为20°。
本发明的空心镗杆用于加工主轴孔，空心镗杆上的镗刀用于同时刮主轴孔的两端面；空心镗杆的动作由多轴箱控制，而镗刀的动作由数控径向长刀装置控制；加工主轴孔和刮主轴孔的两端面同时完成，且互不影响，保证了主轴端面与主轴孔的高垂直度。安装本发明的多轴箱能同时完成多轴孔加工和刮主轴孔两端面，可减少一台机床，减少一道工序，有利于降低用户投入成本，加工工序集中，提高了生产效率。本发明的滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母将电机的旋转运动转变为直线动动。本发明采用滚珠丝杠和伺服电机控制，进刀稳定。径向长刀量可通过调整进给和后退接近开关距离任意调整，所以加工尺寸可任意调整，通过编程随意控制，能准确达到尺寸要求，应用范围广泛。
附图说明
图1为本发明数控径向长刀装置和空心主轴安装在多轴箱上的结构示意图；
图2为本发明中数控径向长刀装置的结构示意图；
图3为本发明中空心镗杆、齿条、齿块、刀夹和镗刀等的结构示意图；
图4为图3的AA剖视图；
图5为本发明中导向套的俯视图；
图6为图5的BB剖视图；
图7为本发明中齿条的俯视图；
图8为图7的CC剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本实施例包括数控径向长刀装置1、按照多轴箱2主轴精度和公差制作的空心主轴3、加工主轴孔的空心镗杆24、齿条20、齿块25、刀夹22和镗刀23。空心主轴3按照加工孔坐标位置安装在多轴箱2中，在多轴箱2后盖对应位置定位固定数控径向长刀装置1。数控径向长刀装置1包括伺服电机4、滚珠丝杠6、滚珠丝杠螺母10、滑套9和拉杆12。滚珠丝杠6为双螺母滚珠丝杠。伺服电机4固定在箱体18的一侧，滚珠丝杠6和滚珠丝杠螺母10位于箱体18内。滚珠丝杠6的一端通过涨紧套联轴器5固定在伺服电机4的输出轴上，另一自由端深入滑套9的空心内。所述的滚珠丝杠6固定端的端部还由滚珠丝杠支撑件支撑在箱体18内壁上。滚珠丝杠支撑件包括外壁固定在箱体18内壁上的支撑块19和两组由深沟球轴承7和止推轴承8组成的轴承组；滚珠丝杠6固定端的端部通过两组轴承组固定在支撑块19的中心孔内，两组轴承组的两深沟球轴承7背离，两止推轴承8靠近。滚珠丝杠螺母10固定在滑套9的一端；滑套9的另一端通过接合器11固定有拉杆12。导向键14固定在滑套9上，其上伸出接近开关的触点，进给和后退接近开关13和15固定在滑套9外所套的保护套17上。保护套17内孔壁上有导向键14的活动槽16。空心镗杆24通过浮动卡头19连接固定在空心主轴3的前端。拉杆12穿过空心主轴3伸入空心镗杆24的空心内。位于空心镗杆24空心内与空心镗杆24间隙配合的齿条20的后端固定在拉杆12的前端。空心镗杆24前端对应刮主轴孔两端面处加工两个刀仓孔。两刀夹22分别可滑动地安装在刀仓孔内；进一步优选地，刀夹22与刀仓孔按H9/f9滑动配合。各刀夹22的中部固定有齿块25，两齿块25分别与齿条20啮合；进一步优选地，齿条20与齿块25啮合的牙形角为20°。在空心镗杆24的内壁上由螺钉26固定有顶在齿块25上的调整垫27，调整调整垫27的厚度，保证齿条20与齿块25的正确啮合关系。镗刀23可微调地固定在刀夹22上。进一步地优选地，所述的空心镗杆24内腔安装有导向套21；导向套21的外圆与镗杆24内孔过渡配合，内孔与齿条20间隙配合，其上在与空心镗杆24的刀仓孔相对应的位置开有通过刀夹22的长豁口30；其上还开有顶丝键过孔31；所述的齿条20在其无齿的侧面开有长条口32，固定在空心镗杆24上的顶丝键28穿过导向套的顶丝键过孔31，置于齿条20的长条口32内。
当然，本发明还有其它多种实例，在不违背本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出相应的改变和变形，这些相应的改变和变形都应在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：其包括数控径向长刀装置、按照多轴箱主轴精度和公差制作的空心主轴、加工主轴孔的空心镗杆、齿条、齿块、刀夹和镗刀；空心主轴按照加工孔坐标位置安装在多轴箱中，在多轴箱后盖对应位置定位固定数控径向长刀装置；数控径向长刀装置包括伺服电机、滚珠丝杠、滚珠丝杠螺母、滑套和拉杆；伺服电机固定在箱体的一侧，滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母位于箱体内；滚珠丝杠的一端固定在伺服电机的输出轴上，另一自由端深入滑套的空心内；滚珠丝杠螺母固定在滑套的一端；滑套的另一端通过接合器固定有拉杆；导向键固定在滑套上，其上伸出接近开关的触点，进给和后退接近开关固定在滑套外所套的保护套上；保护套内孔壁上有导向键的活动槽；空心镗杆固定在空心主轴的前端；拉杆穿过空心主轴伸入空心镗杆的空心内；位于空心镗杆空心内与空心镗杆间隙配合的齿条的后端固定在拉杆的前端；空心镗杆前端对应刮主轴孔两端面处加工两个刀仓孔；两刀夹分别可滑动地安装在刀仓孔内，各刀夹的中部固定有齿块，两齿块分别与齿条啮合；在空心镗杆的内壁上固定有顶在齿块上的调整垫，调整调整垫的厚度，保证齿条与齿块的正确啮合关系；镗刀可微调地固定在刀夹上。
2.根据权利要求1所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠的一端固定在伺服电机的输出轴上的结构是：滚珠丝杠的一端固定在涨紧套联轴器的一端，涨紧套联轴器的另一端固定在伺服电机的输出轴上。
3.根据权利要求1或2所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠固定端的端部还由滚珠丝杠支撑件支撑在箱体内壁上；滚珠丝杠支撑件包括外壁固定在箱体内壁上的支撑块和两组由深沟球轴承和止推轴承组成的轴承组；滚珠丝杠固定端的端部通过两组轴承组固定在支撑块的中心孔内，两组轴承组的两深沟球轴承背离，两止推轴承靠近。
4.根据权利要求3所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠为双螺母滚珠丝杠。
5.根据权利要求4所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的空心镗杆与空心主轴的前端通过浮动卡头连接固定。
6.根据权利要求5所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的空心镗杆内腔安装有导向套；导向套的外圆与镗杆内孔过渡配合，内孔与齿条间隙配合，其上在与空心镗杆的刀仓孔相对应的位置开有通过刀夹的长豁口；其上还开有顶丝键过孔；所述的齿条在其无齿的侧面开有长条口，固定在空心镗杆上的顶丝键穿过导向套的顶丝键过孔，置于齿条的长条口内。
7.根据权利要求6所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的刀夹与刀仓孔按H9/f9滑动配合。
8.根据权利要求7所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的齿条与齿块啮合的牙形角为20°。
9.根据权利要求1或2所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的滚珠丝杠为双螺母滚珠丝杠。
10.根据权利要求1或2所述的用于多轴箱的径向长刀装置，其特征在于：所述的空心镗杆与空心主轴的前端通过浮动卡头连接固定；所述的空心镗杆内腔安装有导向套；导向套的外圆与镗杆内孔过渡配合，内孔与齿条间隙配合，其上在与空心镗杆的刀仓孔相对应的位置开有通过刀夹的长豁口；其上还开有顶丝键过孔；所述的齿条在其无齿的侧面开有长条口，固定在空心镗杆上的顶丝键穿过导向套的顶丝键过孔，置于齿条的长条口内；所述的刀夹与刀仓孔按H9/f9滑动配合；所述的齿条与齿块啮合的牙形角为20°。
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