CN106914664B - 外支撑回转工具头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外支撑回转工具头，包括支架、外旋转支撑轮轴、外摩擦驱动轮轴、内摩擦驱动轮轴、工具轮架、堵头、工具头等，特征是：外旋转支撑轮轴的数目≥3；外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴成对出现；工具轮架和堵头固定装配在一起；工具轮架上的外滚道支撑在外旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道上；工具轮架上的外滚道和内滚道分别与外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴上的外摩擦滚轮滚道和内摩擦滚轮滚道相接触；工具头固定安装在工具轮架沿径向的最外侧上。采用本发明，使得回转工具以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量和更高的工具寿命。

Description

外支撑回转工具头

技术领域

本发明涉及一种外支撑回转工具头，属于机械加工装备领域。

背景技术

工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志，未来几年国内需求240多万台工业机器人，约占世界总需求量的70％，以每台30万元计算，工业机器人的市场规模超过7200亿元。然而目前约90％的国产机器人使用进口精密减速器，有些进口精密减速器占近1/3机器人总成本，是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。造成这一现象的一个至关重要的原因是我国精密减速器所需内齿面磨削加工机床存在磨削线速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出问题，造成了精密减速器精度低、噪音大、寿命短。其关键问题在于：内齿面属于封闭曲面，所用加工工具必须要小于齿顶圆直径，这就造成了工具较小，要达到所需的加工速度非常困难，同时也会造成工具磨损过快，引起成本过高和精度丧失。因此，为提高内齿面磨削速度、精度和效率，新型内齿面磨削装备的创新研发成为迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、原理上易于获得高加工速度的外支撑回转工具头，为内齿面零件的高精密加工提供关键技术支撑。其技术方案为：

一种外支撑回转工具头，包括支架、外旋转支撑轮轴、外摩擦驱动轮轴、内摩擦驱动轮轴、工具轮架、堵头、工具头、外右轴承、外左轴承、内右轴承、内左轴承、左轴承、右轴承、上端盖、中端盖、下端盖、外滚道、内滚道、外滚轮滚道、外摩擦滚轮滚道、内摩擦滚轮滚道和开口槽，其中外旋转支撑轮轴通过外右轴承、外左轴承和上端盖定位支撑在支架上，外摩擦驱动轮轴通过内右轴承、内左轴承和中端盖定位支撑在支架上，内摩擦驱动轮轴通过左轴承、右轴承和下端盖定位支撑在支架上，其特征在于：外旋转支撑轮轴的数目≥3，所有外旋转支撑轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上；外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴成对出现，外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴各自的数目均≥2，所有外摩擦驱动轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内摩擦驱动轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；工具轮架和堵头固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；工具轮架上的外滚道支撑在外旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道上；工具轮架上的外滚道和内滚道分别与外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴上的外摩擦滚轮滚道和内摩擦滚轮滚道相接触，工具轮架在外摩擦驱动轮轴和内摩擦驱动轮轴的摩擦驱动下做旋转运动；工具头固定安装在工具轮架沿径向的最外侧上。

所述的外支撑回转工具头，其特征在于：所有工具头的结构相同，所有工具头均匀分布在由工具轮架和堵头组成的环状装配体之上；或者工具头沿工具轮架的径向最外侧上采用一体式环状结构。

所述的外支撑回转工具头，其特征在于：支架在内摩擦驱动轮轴对应的另一侧具有开口槽。

所述的外支撑回转工具头，其特征在于：堵头上具有外滚道支撑在外旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道上，或者堵头上不具有外滚道。

本发明与现有技术相比，其优点是：

1、回转工具可以通过开口结构进入内齿面零件进行加工，以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量；

2、由于加工线速度的提高，使得工具寿命和加工效率均得以大幅度提高；

3、使用多处内支撑结构，工具的刚度更好，误差均化程度高，有利于获得高精度加工。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图；

图2是图1所示实施例的主视图；

图3是图2所示实施例的A-A剖面图；

图4是图2所示实施例的B-B剖面图。

图中：1、支架 2、外旋转支撑轮轴 3、外摩擦驱动轮轴 4、内摩擦驱动轮轴 5、工具轮架 6、堵头 7、工具头 8、外右轴承 9、外左轴承 10、内右轴承 11、内左轴承 12、左轴承13、右轴承 14、上端盖 15、中端盖 16、下端盖 17、外滚道 18、内滚道 19、外滚轮滚道 20、外摩擦滚轮滚道 21、内摩擦滚轮滚道22、开口槽

具体实施方式

在图1-4所示的实施例中：包括支架1、外旋转支撑轮轴2、外摩擦驱动轮轴3、内摩擦驱动轮轴4、工具轮架5、堵头6、工具头7、外右轴承8、外左轴承9、内右轴承10、内左轴承11、左轴承12、右轴承13、上端盖14、中端盖15、下端盖16、外滚道17、内滚道18、外滚轮滚道19、外摩擦滚轮滚道20、内摩擦滚轮滚道21和开口槽22，其中外旋转支撑轮轴2通过外右轴承8、外左轴承9和上端盖14定位支撑在支架1上，外摩擦驱动轮轴3通过内右轴承10、内左轴承11和中端盖15定位支撑在支架1上，内摩擦驱动轮轴4通过左轴承12、右轴承13和下端盖16定位支撑在支架1上，外旋转支撑轮轴2的数目为5，所有外旋转支撑轮轴2的旋转中心线处于同一个圆柱面上；外摩擦驱动轮轴3和内摩擦驱动轮轴4成对出现，外摩擦驱动轮轴3和内摩擦驱动轮轴4各自的数目均为2，所有外摩擦驱动轮轴3的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内摩擦驱动轮轴4的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；工具轮架5和堵头6固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；工具轮架5上的外滚道17支撑在外旋转支撑轮轴2上的外滚轮滚道19上；工具轮架5上的外滚道17和内滚道18分别与外摩擦驱动轮轴3和内摩擦驱动轮轴4上的外摩擦滚轮滚道20和内摩擦滚轮滚道21相接触，工具轮架5在外摩擦驱动轮轴3和内摩擦驱动轮轴4的摩擦驱动下做旋转运动；15个工具头7固定安装在工具轮架5沿径向的最外侧上。所有工具头7的结构相同，所有工具头7均匀分布在由工具轮架5和堵头6组成的环状装配体之上；支架1在内摩擦驱动轮轴4对应的另一侧具有开口槽22；堵头6上具有外滚道支撑在外旋转支撑轮轴2上的外滚轮滚道19上。

该装置作为机床附件，当加工内齿面零件时，外摩擦驱动轮轴3和内摩擦驱动轮轴4连接动力源，堵头6打开，将工具轮架5插入到内齿面零件内，然后再闭合堵头6，开始加工即可。

Claims (4)

1.一种外支撑回转工具头，包括支架(1)、外旋转支撑轮轴(2)、外摩擦驱动轮轴(3)、内摩擦驱动轮轴(4)、工具轮架(5)、堵头(6)、工具头(7)、外右轴承(8)、外左轴承(9)、内右轴承(10)、内左轴承(11)、左轴承(12)、右轴承(13)、上端盖(14)、中端盖(15)、下端盖(16)、外滚道(17)、内滚道(18)、外滚轮滚道(19)、外摩擦滚轮滚道(20)、内摩擦滚轮滚道(21)和开口槽(22)，其中外旋转支撑轮轴(2)通过外右轴承(8)、外左轴承(9)和上端盖(14)定位支撑在支架(1)上，外摩擦驱动轮轴(3)通过内右轴承(10)、内左轴承(11)和中端盖(15)定位支撑在支架(1)上，内摩擦驱动轮轴(4)通过左轴承(12)、右轴承(13)和下端盖(16)定位支撑在支架(1)上，其特征在于：外旋转支撑轮轴(2)的数目≥3，所有外旋转支撑轮轴(2)的旋转中心线处于同一个圆柱面上；外摩擦驱动轮轴(3)和内摩擦驱动轮轴(4)成对出现，外摩擦驱动轮轴(3)和内摩擦驱动轮轴(4)各自的数目均≥2，所有外摩擦驱动轮轴(3)的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内摩擦驱动轮轴(4)的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；工具轮架(5)和堵头(6)固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；工具轮架(5)上的外滚道(17)支撑在外旋转支撑轮轴(2)上的外滚轮滚道(19)上；工具轮架(5)上的外滚道(17)和内滚道(18)分别与外摩擦驱动轮轴(3)和内摩擦驱动轮轴(4)上的外摩擦滚轮滚道(20)和内摩擦滚轮滚道(21)相接触，工具轮架(5)在外摩擦驱动轮轴(3)和内摩擦驱动轮轴(4)的摩擦驱动下做旋转运动；工具头(7)固定安装在工具轮架(5)沿径向的最外侧上。

2.根据权利要求1所述的外支撑回转工具头，其特征在于：所有工具头(7)的结构相同，所有工具头(7)均匀分布在由工具轮架(5)和堵头(6)组成的环状装配体之上；或者工具头(7)沿工具轮架(5)的径向最外侧上采用一体式环状结构。

3.根据权利要求1所述的外支撑回转工具头，其特征在于：支架(1)在内摩擦驱动轮轴(4)对应的另一侧具有开口槽(22)。

4.根据权利要求1所述的外支撑回转工具头，其特征在于：堵头(6)上具有外滚道支撑在外旋转支撑轮轴(2)上的外滚轮滚道(19)上，或者堵头(6)上不具有外滚道。