CN107900412A - 大规格深孔镗削装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大规格深孔镗削装置，包括底板、进给装置、镗杆箱、镗杆托架、镗杆、滑体、刀盘、工件和尾架，镗杆穿过工件的内孔，镗杆的一端连接镗杆箱，另一端连接在尾架上，镗杆托架位于镗杆下部，镗杆的上方安装有进给丝杠及滑体，滑体安装在进给丝杠上，滑体沿进给丝杠整体在镗杆上前后移动；滑体安装有刀盘，镗杆箱内安装有传动轴，传动轴一端与进给装置连接，另一端与镗杆端部相连接，传动轴可带动镗杆整体旋转，镗杆旋转时可带动进给丝杠旋转，使其上的滑体相对于镗杆前后移动；本装置整体结构紧凑，制造成本低，通过更换刀盘及在一定范围内使用不同规格的镗杆，加工精度高，适用范围广，可满足多种工况需要。

Description

大规格深孔镗削装置

技术领域

本发明属于机械加工及机床设备领域，具体涉及一种大规格深孔镗削装置。

背景技术

对于内孔的镗削加工，通常情况下，对于孔深与孔径之比≤5的孔，直接用常规镗床来完成；对于深径比＞5的孔，通常用深孔镗削方法来实现；在实际的生产应用中，有很大一部分是深径比在5～12之间的深孔工件，该类工件为非油缸类工件，加工孔径偏大，且这些工件孔中有很多为非连续孔，如造纸机械辊筒内孔、大型卷扬机滚筒内孔、大型电机壳体内孔、化工机械壳体内孔、压力容器壳体内孔等；用传统的深孔加工方法加工上述工件存在很多的问题：如必须设计相应的大型镗头，且深孔镗头镗削直径无法随意调整；由于导向键的存在，深孔镗头加工不连续孔及软材料孔非常困难；刚性镗杆+镗头的结构使得进给距离必须大于2倍加工长度，才可满足进刀退刀，导致床体长，整体制造成本高。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供了一种大规格深孔镗削装置，可满足深径比5～12内孔的镗削加工，可实现的加工直径范围可达φ350～φ3000，其解决技术问题的技术方案是：

大规格深孔镗削装置，包括底板、进给装置、镗杆箱、镗杆托架、镗杆、滑体、刀盘、工件和尾架，所述进给装置、镗杆箱、镗杆托架、工件和尾架安装在底板上，所述工件有内孔，镗杆穿过工件的内孔，镗杆的一端连接镗杆箱，另一端连接在尾架上，镗杆托架位于镗杆下部，所述镗杆的上方安装有进给丝杠及滑体，滑体安装在进给丝杠上，滑体沿进给丝杠整体在镗杆上前后移动；所述滑体靠近工件端安装有刀盘,刀盘安装有刀具，所述镗杆箱内安装有传动轴，传动轴一端与进给装置连接，另一端与镗杆端部相连接，传动轴可带动镗杆整体旋转，镗杆旋转时可带动进给丝杠旋转，使其上的滑体相对于镗杆前后移动。

优选地，所述进给装置包括连接体和减速电机，减速电机通过连接体安装在镗杆箱尾端。

优选地，所述连接体内有电机的主轴和传动轴，通过花键套和轴承套相连接，轴承套上安装有镗杆箱主轴，电机的主轴上安装有电磁离合器，电磁离合器上安装有电刷。

优选地，所述镗杆的一端通过镗杆锥端与尾架连接，另一端通过法兰套与镗杆箱连接。

优选地，所述进给丝杠靠近法兰套一端安装有锥齿轮A，法兰套径向安装有垂直轴，垂直轴上端部安装有锥齿轮B，锥齿轮A和锥齿轮B相互啮合，锥齿轮A通过胀套A安装固定，锥齿轮B通过胀套B安装固定；垂直轴靠近中间部安装有锥齿轮C，锥齿轮C通过胀套C安装固定，镗杆箱中的传动轴靠近法兰套一端安装有锥齿轮D，锥齿轮D通过传动轴端部的轴承固定在法兰套上，锥齿轮C与锥齿轮D相互啮合。

优选地，所述进给丝杠下安装有丝杠托架，丝杠托架分段连续安装在镗杆上，丝杠托架上方间隔安装轴瓦，轴瓦为表面带自润滑材料结构，通过粘结安装在丝杠托架上。

优选地，所述进给丝杠安装有带缺口丝杠托架；进给丝杠为台阶状，台阶表面粗糙，台阶上圆轴直径小于进给丝杠直径，在台阶位置安装带缺口丝杠托架，在进给丝杠台阶的圆轴上安装拉带，拉带两端安装有压板，通过螺钉将拉带压紧固定在带缺口丝杠托架上；拉带为压制铜板或聚四氟乙烯材料。

优选地，所述滑体包括滑体主体、前支承套和后支承套，滑体主体通过连接件安装在前支承套和后支承套之间，三者成为一体，套在镗杆上，上方安装有螺母，螺母与进给丝杠紧密结合，螺母与进给丝杠的接触面为与进给丝杠表面相匹配的圆弧面。

优选地，所述刀盘包括刀盘主体、刀仓和刀具，刀盘主体上有对称分布的刀仓，刀具装入刀仓，由压刀螺钉压紧固定，刀盘的中心圆口可套在滑体的前支承套上，中心圆口周边的螺孔正对滑体主体凸出周边的螺孔，通过螺栓将刀盘固定在滑体上。

优选地，所述尾架包括尾架上体、外轴、支承轴、拉杆、镗杆锥端、尾架下体、挡块、螺杆，拉杆位于支承轴内轴线上，一端套有导向盖，通过螺母固定在支承轴端口上，尾架上体与尾架下体为分体结构，尾架下体安装在底板上，挡块上端固定安装在外轴上，挡块下部与螺杆相啮合，螺杆可转动，带动挡块推动外轴和支承轴顶出，镗杆锥端外锥面可进入支承轴内锥孔实现定位，拉杆端部有外螺纹与镗杆锥端端部的螺孔的内螺纹相匹配，拉杆端部可旋进镗杆锥端端部的螺孔内。

本发明具有以下有益效果：

1.一种满足深径比5～12内孔加工的大规格深孔镗削装置；在镗杆悬伸状态下拆装工件，装置整体结构紧凑，制造成本低，通过更换刀盘及在一定范围内使用不同规格的镗杆，加工范围广。

2.尾架结构方便镗杆尾端的定位及固定。

3.镗杆后端的垂直相交轴结构大大降低了进给传动链开孔对镗杆根部强度的削弱，其上的进给丝杠同时具有丝杠托架及反向拉紧装置，避免了离心外甩。

4.滑体采用分体结构，容易实现配合尺寸的精加工。

5.采用整体式刀盘，对刀、更换方便。

6.进给系统采用电磁离合器装置，同轴安装结构紧凑，满足多种工况需要。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明进给装置剖视图。

图3是本发明镗杆剖视图。

图4是图3的A-A进给丝杠的丝杠托架剖视图。

图5是图3的A-A进给丝杠的带缺口丝杠托架剖视图。

图6是本发明滑体侧面剖视图。

图7是本发明滑体径向剖视图。

图8是本发明刀盘剖视图。

图9是本发明尾架剖视图。

图中，1-镗杆箱，2-底板，3-进给装置，4-镗杆托架，5-镗杆，6-滑体，7-刀盘，8-工件，9-尾架，10-尾架上体，11-外轴，12-支承轴，13-拉杆，14-镗杆锥端，15-尾架下体，16-挡块，17-螺杆，18-导向盖，19-螺母，20-进给丝杠，21-胀套A，22-锥齿轮A，23-垂直轴，24-锥齿轮B，25-胀套B，26-胀套C，27-锥齿轮C，28-锥齿轮D，29-传动轴，30-法兰套，31-丝杠托架，32-轴瓦，33-拉带，34-带缺口丝杠托架，35-螺钉，36-压板，37-滑体主体，38-螺母，39-前支承套，40-后支承套，41-刀盘主体，42-刀仓，43-压刀螺钉，44-刀具，45-连接体，46-减速电机，47-电磁离合器，48-电刷，49-花键套，50-轴承套，51-镗杆箱主轴。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图所示，大规格深孔镗削装置，装置整体采用一根有相当刚性的镗杆5，从加工工件8的内孔中穿过，镗杆5的一端通过法兰安装在镗杆箱主轴51上，实现动力的输入，另一端连接在尾架9上，实现镗杆整体的两端简支状态；在镗杆5的上方安装有进给丝杠20及滑体6，丝杠托架31为通长结构，滑体6整体沿镗杆5移动，且通过丝杠托架31实现相对于镗杆5的导向；在滑体6的上方安装刀盘7,刀盘7上方对称安装一对刀具44，刀具44尺寸按加工孔径校对好，可根据加工孔径的不同整体更换刀盘7；安装工件时，镗杆托架4托住镗杆5，尾架9整体从底板2上移除，此时镗杆5后端处于悬伸状态；将工件8内孔穿过镗杆5安装在底板2上，尾架9支承住镗杆5尾端，同时降下镗杆托架4，实现镗杆5两端简支；工件8内孔两端以镗杆5为基准找正后，将工件8固定夹紧；镗杆箱主轴51尾端安装有进给装置3，通过电磁离合器47及传动轴29将输出扭矩传递至镗杆法兰处，再通过锥齿轮结构传至进给丝杠20输入端；工作时，镗杆5整体旋转，进给系统做差动进给，使滑体相对于镗杆实现需要的进给速度；本装置镗杆箱1固定，工件孔从镗杆5上穿过并找正固定，整体结构紧凑，制造成本低，通过更换刀盘7及在一定范围内使用不同规格的镗杆5，加工范围广。

如图2所示，减速电机46通过连接体45安装在镗杆箱1尾端，输出扭矩通过电磁离合器47，经花键套49至传动轴29，传递至镗杆5尾端的锥齿轮D28；工作状态下，镗杆箱1驱动镗杆5实现刀盘7的转动，电磁离合器47吸合，减速电机46进行差动进给，驱动进给丝杠20实现滑体6的给进，例如对于镗杆5转速S=20r/min、滑体6进给速度F=6mm/min的工况，已知进给丝杠20螺距为8mm，系统的实际输出进给速度为F实=F+8S=166mm/min；旋转对刀时，电磁离合器47脱开；滑体6快进快退时，镗杆5静止，电磁离合器47吸合。

如图3所示，镗杆5上方安装进给丝杠20，进给扭矩通过后端的垂直相交轴结构，由来自进给装置3的传动轴29实现输入；垂直轴23安装在法兰套30上，锥齿轮C27通过胀套C26安装固定，与锥齿轮D28实现啮合；法兰套30整体安装在镗杆5主体上后，调整锥齿轮A22和锥齿轮B24至最佳啮合位置，锥齿轮A22和锥齿轮B24分别通过胀套A21、胀套B25安装固定。

如图4所示，丝杠托架31分段连续镶嵌安装在镗杆5上，支承进给丝杠20的同时，用作滑体6运动的导向，丝杠托架31上方间隔安装轴瓦32，轴瓦（32）为表面带自润滑材料结构，通过粘结安装在丝杠托架31上。

如图5所示，因镗杆5整体旋转工作，结构较长时，为防止离心外甩，进给丝杠20增加反向辅助固定结构，将进给丝杠20加工出台阶并保证表面粗糙度，在台阶位置安装带缺口丝杠托架34，用拉带33套住台阶处直径小的进给丝杠，拉带33两端边通过螺钉35将压板36压紧固定在带缺口丝杠托架34上；拉带33材质选择压制铜板或聚四氟乙烯材料。

如图6-7所示，滑体主体37通过前支承套39及后支承套40安装在镗杆5上，并实现与丝杠托架31的止转与导向，上方安装螺母38，螺母38为半瓦结构，通过螺钉将螺母38固定在滑体主体37上，螺母38与进给丝杠20接触面为半瓦结构，可与进给丝杠20面紧密配合。

如图8所示，刀盘主体41上有对称分布的刀仓42，装入刀具44后，由压刀螺钉43压紧；刀盘7的中心圆口可套在滑体6的前支承套39上，中心圆口周边的螺孔正对滑体主体37凸出周边的螺孔，通过螺栓将刀盘7固定在滑体6上，切削直径尺寸可事先以刀盘7的中心圆口为基准校对好，整体拆装方便。

如图9所示，尾架上体10与尾架下体15为分体结构，尾架下体15安装在底板2相配合位置后，转动螺杆17使得挡块16推动外轴11顶出，镗杆锥端14外锥面进入支承轴12内锥孔实现定位，将拉杆13旋入镗杆锥端14螺孔，拧紧螺母19使得锥面贴合牢固，将尾架上体10与尾架下体15安装牢固。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.大规格深孔镗削装置，其特征在于，包括底板（2）、进给装置（3）、镗杆箱（1）、镗杆托架（4）、镗杆（5）、滑体（6）、刀盘（7）、工件（8）和尾架（9），所述进给装置（3）、镗杆箱（1）、镗杆托架（4）、工件（8）和尾架（9）安装在底板（2）上，所述工件（8）有内孔，镗杆（5）穿过工件（8）的内孔，镗杆（5）的一端连接镗杆箱（1），另一端连接在尾架（9）上，镗杆托架（4）位于镗杆（5）下部，所述镗杆（5）的上方安装有进给丝杠（20）及滑体（6），滑体（6）安装在进给丝杠（20）上，滑体（6）沿进给丝杠（20）整体在镗杆（5）上前后移动；所述滑体（6）靠近工件端安装有刀盘（7）,刀盘（7）上安装有刀具（44），所述镗杆箱（1）内安装有传动轴（29），传动轴（29）一端与进给装置（3）连接，另一端与镗杆（5）端部相连接，进给装置（3）连接有减速电机（46），减速电机（46）可带动传动轴（29）转动，传动轴（29）可带动镗杆（5）整体旋转，镗杆（5）旋转时可带动进给丝杠（20）旋转，使其上的滑体（6）相对于镗杆前后移动。

2.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述进给装置（3）包括连接体（45）和减速电机（46），减速电机（46）通过连接体（45）安装在镗杆箱（1）尾端。

3.根据权利要求2所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述连接体（45）内有电机的主轴和传动轴（29），通过花键套（49）和轴承套（50）相连接，轴承套（50）上安装有镗杆箱主轴（51），电机的主轴上安装有电磁离合器（47），电磁离合器（47）上安装有电刷（48）。

4.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述镗杆（5）

的一端通过镗杆锥端（14）与尾架（9）连接，另一端通过法兰套（30）与镗杆箱（1）连接。

5.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述进给丝杠（20）靠近法兰套（30）一端安装有锥齿轮A（22），法兰套（30）径向安装有垂直轴（23），垂直轴（23）上端部安装有锥齿轮B（24），锥齿轮A（22）和锥齿轮B（24）相互啮合，锥齿轮A（22）通过胀套A（21）安装固定，锥齿轮B（24）通过胀套B（25）安装固定；垂直轴（23）靠近中间部安装有锥齿轮C（27），锥齿轮C（27）通过胀套C（26）安装固定，镗杆箱（1）中的传动轴（29）靠近法兰套（30）一端安装有锥齿轮D（28），锥齿轮D（28）通过传动轴（29）端部的轴承固定在法兰套（30）上，锥齿轮C（27）与锥齿轮D（28）相互啮合。

6.根据权利要求5所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述进给丝杠（20）下安装有丝杠托架（31），丝杠托架（31）分段连续镶嵌安装在镗杆（5）上，丝杠托架（31）上方间隔安装轴瓦（32），轴瓦（32）为表面带自润滑材料结构，通过粘结安装在丝杠托架（31）上。

7.根据权利要求5所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述进给丝杠（20）安装有带缺口丝杠托架（34）；进给丝杠（20）为台阶状，台阶表面粗糙，台阶上圆轴直径小于进给丝杠（20）直径，在台阶位置安装带缺口丝杠托架（34），在进给丝杠（20）台阶的圆轴上安装拉带（33），拉带两端安装有压板（36），通过螺钉（35）将拉带（33）压紧固定在带缺口丝杠托架（34）上；拉带（33）为压制铜板或聚四氟乙烯材料。

8.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述滑体（6）包括滑体主体（37）、前支承套（39）和后支承套（40），滑体主体（37）通过连接件安装在前支承套（39）和后支承套（40）之间，三者成为一体，套在镗杆（5）上，上方安装有螺母（38），螺母（38）与进给丝杠（20）紧密结合，螺母（38）与进给丝杠（20）的接触面为与进给丝杠表面相匹配的圆弧面。

9.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述刀盘（7）包括刀盘主体（41）、刀仓（42）和刀具（44），刀盘主体（41）上有对称分布的刀仓（42），刀具（44）装入刀仓（42）内，由压刀螺钉（43）压紧固定，刀盘（7）的中心圆口可套在滑体（6）的前支承套（39）上，中心圆口周边的螺孔正对滑体主体（37）凸出周边的螺孔，通过螺栓将刀盘（7）固定在滑体（6）上。

10.根据权利要求1所述的大规格深孔镗削装置，其特征在于，所述尾架（9）包括尾架上体（10）、外轴（11）、支承轴（12）、拉杆（13）、镗杆锥端（14）、尾架下体（15）、挡块（16）、螺杆（17），拉杆（13）位于支承轴（12）内轴线上，一端套有导向盖（18），通过螺母（19）固定在支承轴（12）端口上，

尾架上体（10）与尾架下体（15）为分体结构，尾架下体（15）安装在底板（2）上，挡块（16）上端固定安装在外轴（11）上，挡块（16）下部与螺杆（17）相啮合，螺杆（17）可转动，带动挡块（16）推动外轴（11）和支承轴（12）整体顶出，镗杆锥端（14）外锥面可进入支承轴（12）内锥孔实现定位，拉杆（13）端部有外螺纹与镗杆锥端（14）端部的螺孔的内螺纹相匹配，拉杆（13）端部可旋进镗杆锥端（14）端部的螺孔内。