CN106493572B - 圆孔及环状圆周平面加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是圆孔及环状圆周平面加工方法。在固定立柱支架的四周底部设有永磁铁，在主轴立柱的一侧安装有摇臂及刀杆总成，摇臂及刀杆总成通过圆周方向进给装置调节与主轴立柱之间的距离，在主轴立柱中部装有主轴立柱旋转驱动动力装置，在主轴立柱上部装有立柱轴向进给装置。通过操作进行平面加工和孔的综合加工。采用本发明对工件圆周平面进行加工，能够提高加工效率，减少加工成本。适宜作为现场工件圆孔及环状圆周平面加工方法应用。

Description

圆孔及环状圆周平面加工方法

技术领域

本发明提供的是机械领域的圆孔及环状圆周平面加工方法。该装置可对需大量钻孔、铣孔、锪孔、攻丝的平面进行加工及圆形基座平面进行铣削加工综合式可移动加工机床。

背景技术

目前，船舶产品和非船产品在施工中经常有较大的圆形基座在设备安装前需对其进行机械加工，如海上自升式作业平台与拖轮等产品的桨舵一体机的基座加工时均涉及到即需对基座焊接后对圆环状基座平面进行铣削加工，又要对铣削加工后的平面进行大量钻孔、铣孔、锪孔、攻丝工作。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了圆孔及环状圆周平面加工方法。该方法通过采用底盘磁性座吸附在加工后的基座表面对其首先进行铣削加工，在进行钻孔及锪孔加工。解决圆孔及环状圆周平面加工的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

在固定立柱支架（3）的四周底部设有底盘磁性座（3.1），在主轴立柱的一侧安装有摇臂及刀杆总成（5），摇臂及刀杆总成通过圆周方向进给装置（4）调节与主轴立柱之间的距离，在主轴立柱中部装有主轴立柱旋转驱动动力装置（1），在主轴立柱上部装有立柱轴向进给装置（2）；

所述摇臂及刀杆总成的下部设有铣刀杆主轴驱动动力装置和装夹有刀盘的加工刀杆；

所述底盘磁性座内设置的永磁铁块，用于本装置与钢质基面固定；

液压马达为主轴立柱旋转驱动动力装置提供动力，驱动主轴立柱旋转，从而带动摇臂及刀杆总成对圆周平面进行铣削刀工。在平面钻孔时利用圆周方向进给装置调整摇臂及刀杆总成圆周半径的位置，手动调整摇臂圆周角度直到调整至需加工孔的位置；驱动铣刀杆主轴动力装置的径向旋转电机，使得加工刀杆主轴旋转；轴向进给电机带动旋转的刀杆向加工方向缓慢进给，实现自动进给与手动进给，对加工孔端面进行铣削加工，按图纸要求或孔的直径调整锪刀加工直径，对铣孔平面进行锪平加工直到在达到加工深度；铣刀杆主轴驱动动力装置由小型电机和锥齿轮减速机构组成，固定在摇臂支架上，减速机构为锥齿轮减速装置；用小型电机为锪刀旋转提供动力，靠锥齿轮减速机构，将动力传递给刀杆主轴旋转；铣刀杆主轴驱动动力装置还可通过滑轨及驱动电机在摇臂上进行上、下行滑动进给；

（1）、主轴立柱旋转驱动动力装置和立柱轴向进给装置：

主轴立柱旋转驱动动力装置通过液压马达的减速蜗轮、蜗杆传递到驱动锥套上，从而带动摇臂及刀杆总成围绕立柱旋转；

立柱轴向进给装置由进给电机和进给丝杠、丝母、齿轮传动装置组成；立柱轴向进给装置的动力来源为进给电机的旋转；进给电机和立柱轴轴向固定，使进给电机和主轴在轴向上成为一个整体；

主轴的旋转通过液压马达的齿轮组减速带动丝杠旋转，同时通过立柱顶部进给电机旋转驱动摇臂上的丝母转动来实现轴向进给；

（2）、固定立柱支架

由主轴旋转支撑机构和固定支架组成，固定支架由Q345碳钢焊接而成，焊接后进行去除内应力处理，主要作用是支撑主轴立柱和整体设备固定的要求，固定支架为前后两组，其中支撑主轴旋转机构的固定支架通过直线导轨和丝杠与固定支架连接，固定支架可直接通过底盘磁性座吸附在需锪孔周围的平面上，底盘的永磁块可随着被加工孔的空间及现场情况进行位置调整。

（3）、摇臂及刀杆总成

摇臂机构可随立柱进行360度旋转，这样可对设备周转直径覆盖的所有孔进行加工。摇臂及刀杆总成即能通过圆周方向的进给装置调整刀杆加工分度圆直径的尺寸，也可能手动调整摇臂围绕立柱的角度，从而满足摇臂圆周范围内所有位置的孔的加工需求；

设备安装：

通过底盘磁性座吸附在被加工工件附近，立柱的顶部与底部分别用加强拉撑与周围结构相连接固定，从而确保本装置运转的稳定性。液压泵站设在本装置外部，液压软管通过本装置顶部的支撑环与液压马达相连接，液压马达通过动涡轮、蜗杆驱动装置带动本装置的主轴立柱转动，并可通过调整液压马达的转速控制本装置的主轴立柱的转速，可实现无极调速；

平面加工：

本装置安装好后，通过主轴立柱转动来带动与立柱连接的圆周方向进给装置一起转动；通过摇臂及刀杆总成上的伺服电机，带动加工刀盘高速旋转，可实现对所需加工的表面进行铣削加工；

孔的综合加工：

待平面加工完毕后，可松开摇臂及刀杆总成与立柱的自锁装置，摇臂便可以主轴立柱为轴心转动，将摇臂转动到需加工孔的圆周角度，将摇臂与主轴立柱锁紧；然后通过摇臂上直径方向的铣刀杆主轴驱动动力装置的调整电机调整刀盘在摇臂上直径方向的位置，能够锁紧固定；通过摇臂及刀杆总成的驱动电机对基座表面进行钻孔、铣孔、锪孔和攻丝操作；加工结束后，可松开主轴立柱上的锁紧机构调整摇臂的转角，即可实现对同一分度圆上的各个孔的加工。

积极效果，采用本发明对工件圆周平面进行加工，能够提高加工效率，减少加工成本。适宜作为现场工件圆孔及环状圆周平面加工方法应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中，1.主轴立柱旋转驱动动力装置，2.立柱轴向进给装置，3.固定立柱支架，3.1.底盘磁性座，4.圆周方向进给装置，5.摇臂及刀杆总成。

具体实施方式

如图所示，在固定立柱支架3的四周底部设有底盘磁性座3.1，在主轴立柱的一侧安装有摇臂及刀杆总成5，摇臂及刀杆总成通过圆周方向进给装置4调节与主轴立柱之间的距离，在主轴立柱中部装有主轴立柱旋转驱动动力装置1，在主轴立柱上部装有立柱轴向进给装置2；

所述摇臂及刀杆总成的下部设有铣刀杆主轴驱动动力装置和装夹有刀盘的加工刀杆；

所述底盘磁性座内设置的永磁铁块，用于本装置与钢质基面固定；

本发明工作过程：

液压马达为主轴立柱旋转驱动动力装置提供动力，驱动主轴立柱旋转，从而带动摇臂及刀杆总成对圆周平面进行铣削刀工。在平面钻孔时利用圆周方向进给装置调整摇臂及刀杆总成圆周半径的位置，手动调整摇臂圆周角度直到调整至需加工孔的位置；驱动铣刀杆主轴动力装置的径向旋转电机，使得加工刀杆主轴旋转；轴向进给电机带动旋转的刀杆向加工方向缓慢进给，实现自动进给与手动进给，对加工孔端面进行铣削加工，按图纸要求或孔的直径调整锪刀加工直径，对铣孔平面进行锪平加工直到在达到加工深度；铣刀杆主轴驱动动力装置由小型电机和锥齿轮减速机构组成，固定在摇臂支架上，减速机构为锥齿轮减速装置；用小型电机为锪刀旋转提供动力，靠锥齿轮减速机构，将动力传递给刀杆主轴旋转；铣刀杆主轴驱动动力装置还可通过滑轨及驱动电机在摇臂上进行上、下行滑动进给；

（1）、主轴立柱旋转驱动动力装置和立柱轴向进给装置：

主轴立柱旋转驱动动力装置通过液压马达的减速蜗轮、蜗杆传递到驱动锥套上，从而带动摇臂及刀杆总成围绕立柱旋转；

立柱轴向进给装置由进给电机和进给丝杠、丝母、齿轮传动装置组成；立柱轴向进给装置的动力来源为进给电机的旋转；进给电机和立柱轴轴向固定，使进给电机和主轴在轴向上成为一个整体；

主轴的旋转通过液压马达的齿轮组减速带动丝杠旋转，同时通过立柱顶部进给电机旋转驱动摇臂上的丝母转动来实现轴向进给；

（2）、固定立柱支架

由主轴旋转支撑机构和固定支架组成，固定支架由Q345碳钢焊接而成，焊接后进行去除内应力处理，主要作用是支撑主轴立柱和整体设备固定的要求，固定支架为前后两组，其中支撑主轴旋转机构的固定支架通过直线导轨和丝杠与固定支架连接，固定支架可直接通过底盘磁性座吸附在需锪孔周围的平面上，底盘的永磁块可随着被加工孔的空间及现场情况进行位置调整。

（3）、摇臂及刀杆总成

摇臂机构可随立柱进行360度旋转，这样可对设备周转直径覆盖的所有孔进行加工。摇臂及刀杆总成即能通过圆周方向的进给装置调整刀杆加工分度圆直径的尺寸，也可能手动调整摇臂围绕立柱的角度，从而满足摇臂圆周范围内所有位置的孔的加工需求；

设备安装：

通过底盘磁性座吸附在被加工工件附近，立柱的顶部与底部分别用加强拉撑与周围结构相连接固定，从而确保本装置运转的稳定性。液压泵站设在本装置外部，液压软管通过本装置顶部的支撑环与液压马达相连接，液压马达通过动涡轮、蜗杆驱动装置带动本装置的主轴立柱转动，并可通过调整液压马达的转速控制本装置的主轴立柱的转速，可实现无极调速；

平面加工：

本装置安装好后，通过主轴立柱转动来带动与立柱连接的圆周方向进给装置一起转动；通过摇臂及刀杆总成上的伺服电机，带动加工刀盘高速旋转，可实现对所需加工的表面进行铣削加工；

孔的综合加工：

待平面加工完毕后，可松开摇臂及刀杆总成与立柱的自锁装置，摇臂便可以主轴立柱为轴心转动，将摇臂转动到需加工孔的圆周角度，将摇臂与主轴立柱锁紧；然后通过摇臂上直径方向的铣刀杆主轴驱动动力装置的调整电机调整刀盘在摇臂上直径方向的位置，能够锁紧固定；通过摇臂及刀杆总成的驱动电机对基座表面进行钻孔、铣孔、锪孔和攻丝操作；加工结束后，可松开主轴立柱上的锁紧机构调整摇臂的转角，即可实现对同一分度圆上的各个孔的加工。

本发明加工装置是一台既能够加工平面又能够加工孔的可移动式现场加工中心。

Claims (1)

1.圆孔及环状圆周平面加工方法，其特征是：

在固定立柱支架（3）的四周底部设有底盘磁性座（3.1），在主轴立柱的一侧安装有摇臂及刀杆总成（5），摇臂及刀杆总成通过圆周方向进给装置（4）调节与主轴立柱之间的距离，在主轴立柱中部装有主轴立柱旋转驱动动力装置（1），在主轴立柱上部装有立柱轴向进给装置（2）；

所述摇臂及刀杆总成的下部设有铣刀杆主轴驱动动力装置和装夹有刀盘的加工刀杆；

所述底盘磁性座内设置的永磁铁块，用于本装置与钢质基面固定；

液压马达为主轴立柱旋转驱动动力装置提供动力，驱动主轴立柱旋转，从而带动摇臂及刀杆总成对圆周平面进行铣削刀工；在平面钻孔时利用圆周方向进给装置调整摇臂及刀杆总成圆周半径的位置，手动调整摇臂圆周角度直到调整至需加工孔的位置；驱动铣刀杆主轴动力装置的径向旋转电机，使得加工刀杆主轴旋转；轴向进给电机带动旋转的刀杆向加工方向缓慢进给，实现自动进给与手动进给，对加工孔端面进行铣削加工，按图纸要求或孔的直径调整锪刀加工直径，对铣孔平面进行锪平加工直到在达到加工深度；铣刀杆主轴驱动动力装置由小型电机和锥齿轮减速机构组成，固定在摇臂支架上，减速机构为锥齿轮减速装置；用小型电机为锪刀旋转提供动力，靠锥齿轮减速机构，将动力传递给刀杆主轴旋转；铣刀杆主轴驱动动力装置还可通过滑轨及驱动电机在摇臂上进行上、下行滑动进给；

（1）、主轴立柱旋转驱动动力装置和立柱轴向进给装置：

主轴立柱旋转驱动动力装置通过液压马达的减速蜗轮、蜗杆传递到驱动锥套上，从而带动摇臂及刀杆总成围绕立柱旋转；

立柱轴向进给装置由进给电机和进给丝杠、丝母、齿轮传动装置组成；立柱轴向进给装置的动力来源为进给电机的旋转；进给电机和立柱轴轴向固定，使进给电机和主轴在轴向上成为一个整体；

主轴的旋转通过液压马达的齿轮组减速带动丝杠旋转，同时通过立柱顶部进给电机旋转驱动摇臂上的丝母转动来实现轴向进给；

（2）、固定立柱支架

由主轴旋转支撑机构和固定支架组成，固定支架由Q345碳钢焊接而成，焊接后进行去除内应力处理，主要作用是支撑主轴立柱和整体设备固定的要求，固定支架为前后两组，其中支撑主轴旋转机构的固定支架通过直线导轨和丝杠与固定支架连接，固定支架可直接通过底盘磁性座吸附在需锪孔周围的平面上，底盘的永磁铁 块可随着被加工孔的空间及现场情况进行位置调整；

（3）、摇臂及刀杆总成

摇臂机构可随立柱进行360度旋转，这样可对设备周转直径覆盖的所有孔进行加工；摇臂及刀杆总成即能通过圆周方向的进给装置调整刀杆加工分度圆直径的尺寸，也可手动调整摇臂围绕立柱的角度，从而满足摇臂圆周范围内所有位置的孔的加工需求；

设备安装：

通过底盘磁性座吸附在被加工工件附近，立柱的顶部与底部分别用加强拉撑与周围结构相连接固定，从而确保本装置运转的稳定性；液压泵站设在本装置外部，液压软管通过本装置顶部的支撑环与液压马达相连接，液压马达通过动涡轮、蜗杆驱动装置带动本装置的主轴立柱转动，并可通过调整液压马达的转速控制本装置的主轴立柱的转速，可实现无极调速；

平面加工：

本装置安装好后，通过主轴立柱转动来带动与立柱连接的圆周方向进给装置一起转动；通过摇臂及刀杆总成上的伺服电机，带动加工刀盘高速旋转，可实现对所需加工的表面进行铣削加工；

孔的综合加工：

待平面加工完毕后，可松开摇臂及刀杆总成与立柱的自锁装置，摇臂便可以主轴立柱为轴心转动，将摇臂转动到需加工孔的圆周角度，将摇臂与主轴立柱锁紧；然后通过摇臂上直径方向的铣刀杆主轴驱动动力装置的调整电机调整刀盘在摇臂上直径方向的位置，能够锁紧固定；通过摇臂及刀杆总成的驱动电机对基座表面进行钻孔、铣孔、锪孔和攻丝操作；加工结束后，可松开主轴立柱上的锁紧机构调整摇臂的转角，即可实现对同一分度圆上的各个孔的加工。