CN108526562B - 一种专用于环形工件内表面的铣床机构 - Google Patents
一种专用于环形工件内表面的铣床机构 Download PDFInfo
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Abstract
公开了一种专用于环形工件内表面的铣床机构，本发明解决了不能对环形工件内表面的难题，设有铣刀组件、压持组件、承载组件、CCD镜头，解决了环形工件内表面的铣削问题，而且设置滚压轮，对工件的定位精度有了大幅度提升，极大的减轻了操作成本。而且承载组件的滚载轮的主体上涂覆有微晶磨料，不但能够对环形工件的内表面进行铣削处理，还能够对外表面进行抛光处理，一机两用，生产效率显著提高，生产成本明显降低。
Description
技术领域
本发明涉及铣床领域，更具体地讲，涉及一种专用于环形工件内表面的铣床机构。
背景技术
机械加工是制造业的关键组成部分，航空航天、汽车、船舶、轨道交通、健康医疗等关乎国家安全和人民日常生活的行业几乎都离不开机械加工产品。而机械加工工作量的90%为切削加工（含磨削），切削加工仍然是21世纪机械加工及制造业的重要构成部分。机床及其刀具作为基础工艺装备，对切削加工起到关键作用。
铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮）、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。铣刀又是一种多刃刀具，铣削速度较高且无空行程，因此是一种高效率的切削加工方法。
环形工件是机电领域不可或缺的工件之一，在其生产运用、装配连接等操作时，内表面的质量形态对整个装置有着举足轻重的作用。虽然目前铣床种类众多，但是对于环形工件内表面的铣削操作还是费时费力，加工精度低，而且无法精确完成定位操作。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种专用于环形工件内表面的铣床机构，以满足实际使用的需要。
发明内容
因此，针对现有技术上存在的不足，提供本发明的示例以基本上解决由于相关领域的限制和缺点而导致的一个或更多个问题，安全性和可靠性大幅度提高，有效的起到保护设备的作用。
按照本发明提供的技术方案，该铣床机构包括机架，机架上设有立柱，立柱上设有铣刀组件和压持组件，其中，立柱包括第一立柱和第二立柱，第一立柱和第二立柱上均设有滑轨，铣刀组件可滑动的设于第一立柱上，压持组件可滑动的设于第二立柱上，铣刀组件包括与第一立柱滑轨相配合的板组，板组的前端固定有承接板，承接板上固定连接有铣刀控制箱体，铣刀控制箱体内设有电气控制组件，铣刀控制箱体的下部两侧分别设有一个滑槽，两个滑槽上分别设有一个滑座，两个滑座的底端与一个固定板连接，固定板上设有铣刀座和CCD镜头，铣刀座上设有铣刀；压持组件包括与第二立柱滑轨相配合的滑板，滑板上设有若干个滑孔，压持电机的伸缩杆和滑柱穿过滑孔与承载框体连接，承载框体上设有滚压轮；机架上还设有承载组件、传动装置、工控机组件，其中，承载组件包括分别位于机架的上表面左右两侧的载台，两组载台相互平行，每组载台相同的位置处分别间隔设有两个轴承座，两个对应的轴承座之间架设有滚载轮，滚载轮的滚轴的一端穿过其中一个轴承座，滚载轮的主体上涂覆有微晶磨料，工控机组件具有显示屏幕和操作键盘，显示屏幕能够显示CCD镜头拍摄的画面。
进一步的，传动装置包括传动电机座，传动电机座上设有传动电机，传动电机的驱动转轴穿过传动电机座与主带轮连接，主带轮通过同步带与副带轮连接，副带轮连接在穿过轴承座的滚轴的一端。
进一步的，铣刀由柄部、颈部和刀齿三个部分组成，且均是回转结构，刀齿部分的相隔齿间夹角之间的差值相等，柄部固定于铣刀座内，刀齿部分还具有两个螺旋波形粗加工刃和两个螺旋光滑精加工刃，且相邻两条周刃的螺旋角不相等。
进一步的，微晶磨料是以粒径为0.6μm和3.2μm的氧化铝粉料和粒径为1.8μm的金刚石微粉为原料，以酚醛树脂粉和酚醛树脂液为结合剂，经模冲、电极将烧结电源和压制压力施加于烧结粉末，再经放电活化、热塑变形和冷却制取而成。
进一步的，机架的中部设有隔层，传动电机座和传动电机设于隔层内。
进一步的，电气控制组件包括电机、变压器、电力线路、断路器。
进一步的，第一立柱和第二立柱的顶部均设有驱动装置，滚载轮的滚轴的穿过轴承座的部分覆有保护罩壳，机架的底部设有底座。
进一步的，承载框体内设有两个方形槽，滚压轮通过转动装置连接于方形槽内。
进一步的，第一立柱的滑轨设于背部，第二立柱的滑轨设于侧部，滑板为“L”形，横板和竖板之间设置有加强肋。
本发明解决了不能对环形工件内表面的难题，设有铣刀组件、压持组件、承载组件、CCD镜头，解决了环形工件内表面的铣削问题，而且设置滚压轮，对工件的定位精度有了大幅度提升，极大的减轻了操作成本。而且承载组件的滚载轮的主体上涂覆有微晶磨料，不但能够对环形工件的内表面进行铣削处理，还能够对外表面进行抛光处理，一机两用，生产效率显著提高，生产成本明显降低。
附图说明
图1为本发明的机构主示意图。
图2为本发明的机构侧示意图。
图3为本发明的机构俯示意图。
图4为本发明的结机构局部示意图。
图5为本发明的工作状态示意图。
图6为本发明的滚压轮示意图。
图7为本发明的滚压轮工作示意图。
图8为本发明的铣刀与滚载轮工作示意图。
图9为本发明的铣刀结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例一：该实施例公开了一种专用于环形工件内表面的铣床机构，铣床机构包括机架1，机架上设有立柱2，立柱2上设有铣刀组件3和压持组件4，其中，立柱2包括第一立柱2-1和第二立柱2-2，第一立柱2-1和第二立柱2-2上均设有滑轨，铣刀组件3可滑动的设于第一立柱2-1上，压持组件4可滑动的设于第二立柱2-2上，铣刀组件3包括与第一立柱滑轨相配合的板组3-1，板组3-1的前端固定有承接板3-2，承接板3-2上固定连接有铣刀控制箱体3-3，铣刀控制箱体3-3内设有电气控制组件，铣刀控制箱体3-3的下部两侧分别设有一个滑槽，两个滑槽上分别设有一个滑座，两个滑座的底端与一个固定板3-4连接，滑座固定板3-4上设有铣刀座3-5和CCD镜头，铣刀座3-5上设有铣刀。
压持组件4包括与第二立柱滑轨相配合的滑板4-1，滑板4-1上设有若干个滑孔，压持电机4-2的伸缩杆和滑柱4-3穿过滑孔与承载框体4-4连接，承载框体4-4上设有滚压轮4-5。
机架1上还设有承载组件5、传动装置6、工控机组件7。
承载组件5包括分别位于机架1的上表面左右两侧的载台5-1，两组载台5-1相互平行，每组载台5-1相同的位置处分别间隔设有两个轴承座5-2，两个对应的轴承座之间架设有滚载轮5-3，滚载轮5-3的滚轴的一端穿过其中一个轴承座。
传动装置6包括传动电机座6-1，传动电机座6-1上设有传动电机6-2，传动电机6-2的驱动转轴穿过传动电机座6-1与主带轮6-3连接，主带轮6-3通过同步带6-4与副带轮6-5连接，副带轮6-5连接在穿过轴承座的滚轴的一端。
铣刀由柄部、颈部和刀齿三个部分组成，且均是回转结构，刀齿部分的相隔齿间夹角之间的差值相等，柄部固定于铣刀座内，刀齿部分还具有两个螺旋波形粗加工刃和两个螺旋光滑精加工刃，且相邻两条周刃的螺旋角不相等，之所以这样设置是在大量理论计算和实际试验得出的明确结论，该结论能够显著的提高铣削效能。滚载轮的主体上涂覆有微晶磨料，微晶磨料是以粒径为0.6μm和3.2μm的氧化铝粉料和粒径为1.8μm的金刚石微粉为原料，以酚醛树脂粉和酚醛树脂液为结合剂，经模冲、电极将烧结电源和压制压力施加于烧结粉末，再经放电活化、热塑变形和冷却制取磁性磨料而成。在滚载轮设置磨料的作用是使得该铣床能够多功能使用，在铣的过程中对工件的外表面进行抛光处理，提示效率和功能性，磨削抛光的过程对应机床操作而言是公知内容，在此不再描述。
机架1的中部设有隔层，传动电机座6-1和传动电机6-2设于隔层内。
电气控制组件包括电机、变压器、电力线路、断路器。电气组件用于控制铣刀控制箱体沿滑槽的运动和铣刀的转动，驱动的方式和步骤作为公知的内容再次不再累赘。
工控机组件7具有显示屏幕，显示屏幕能够显示CCD镜头拍摄的画面。可以实时显示铣削的过程和工件表面的改善状态，设置CCD镜头的操纵方式作为在工业领域常用的一种监测手段，在此不再描述。
第一立柱2-1和第二立柱2-2的顶部均设有驱动装置，该驱动装置用于驱动对应的铣刀组件3和压持组件4的上下运动，驱动装置可以为手轮，也可以为电机，为了安全的需要，滚载轮5-3的滚轴的穿过轴承座的部分覆有保护罩壳，机架1的底部设有底座，设置底座的目的是为了便于稳定机架。
承载框体4-4内设有两个方形槽，滚压轮4-5通过转动装置诸如轴承连接于方形槽内。
第一立柱2-1的滑轨设于背部，第二立柱2-2的滑轨设于侧部。
滑板4-1为“L”形，横板和竖板之间设置有加强肋。竖板与滑轨配合带动横板运动。
该机构还设有控制各个部件的开关组件和紧急安全按钮，作为公知技术，开关组件和紧急安全按钮的使用在此不再描述。
实施例二：该实施例公开了实施例一的环形工件内表面的铣床机构的使用方法，具体的，该铣床机构的使用步骤如下：
A．操作第一立柱上的驱动装置，使得铣刀组件沿着立柱向下运动到合适的距离，将要操作的环形工件穿过铣刀组件放置于两个滚载轮之间，调节好位置，
B．操作第二立柱上的驱动装置，使得压持组件沿着立柱向下运动，当滚压轮距离工件上表面合适的距离时，开启压持电机，在滑柱的配合下，压持电机的伸缩杆带动承载框体向下运动，承载框体上的两个滚压轮压覆在工件上表面上，完成环形工件的定位夹持过程，
C．再次操作第一立柱上的驱动装置，使得铣刀组件沿着立柱向下运动，至铣刀组件上的铣刀接触环形工件内表面时，开启电气控制组件的相应开关，铣刀控制箱体的滑座沿滑槽滑动，继而带动固定板滑动，从而使得铣刀到达指定的位置，
D．开启传动电机，传动电机的驱动转轴运转，继而主带轮通过同步带带动副带轮运作，从而使得两个滚载轮发生转动，继而环形工件相对滚载轮和滚压轮发生转动，
E．开启电气控制组件的相应开关，使得铣刀座带动铣刀运转，铣削过程开始，
F．往复控制操作铣刀控制箱体的运动，对工件的不同位置进行铣削处理，
G．铣削完成后，关闭各个开关，操作第一立柱和第二立柱上的驱动装置，使得滚压轮和铣刀脱离环形工件的表面，取下环形工件，操作完毕。
本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种专用于环形工件内表面的铣床机构，所述的铣床机构包括机架，所述的机架上设有立柱，所述的立柱上设有铣刀组件和压持组件，其中，所述的立柱包括第一立柱和第二立柱，所述的第一立柱和第二立柱上均设有滑轨，所述的铣刀组件可滑动的设于所述的第一立柱上，所述的压持组件可滑动的设于所述的第二立柱上，其特征在于，所述的铣刀组件包括与第一立柱滑轨相配合的板组，所述的板组的前端固定有承接板，所述的承接板上固定连接有铣刀控制箱体，所述的铣刀控制箱体内设有电气控制组件，所述的铣刀控制箱体的下部两侧分别设有一个滑槽，两个所述的滑槽上分别设有一个滑座，两个所述的滑座的底端与一个固定板连接，所述的固定板上设有铣刀座和CCD镜头，所述的铣刀座上设有铣刀，所述的压持组件包括与第二立柱滑轨相配合的滑板，所述的滑板上设有若干个滑孔，压持电机的伸缩杆和滑柱穿过所述的滑孔与承载框体连接，所述的承载框体上设有滚压轮；所述的机架上还设有承载组件、传动装置、工控机组件，其中，所述的承载组件包括分别位于所述的机架的上表面左右两侧的载台，两组所述的载台相互平行，每组所述的载台相同的位置处分别间隔设有两个轴承座，两个对应的轴承座之间架设有滚载轮，所述的滚载轮的滚轴的一端穿过其中一个轴承座，所述的滚载轮的主体上涂覆有微晶磨料，所述的工控机组件具有显示屏幕和操作键盘，所述的显示屏幕能够显示所述的CCD镜头拍摄的画面。
2.根据权利要求1所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的传动装置包括传动电机座，所述的传动电机座上设有传动电机，所述的传动电机的驱动转轴穿过所述的传动电机座与主带轮连接，所述的主带轮通过同步带与副带轮连接，所述的副带轮连接在穿过轴承座的滚轴的一端。
3.根据权利要求2所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的铣刀由柄部、颈部和刀齿三个部分组成，且均是回转结构，所述的刀齿部分的相隔齿间夹角之间的差值相等，所述的柄部固定于所述的铣刀座内，所述的刀齿部分还具有两个螺旋波形粗加工刃和两个螺旋光滑精加工刃，且相邻两条周刃的螺旋角不相等。
4.根据权利要求3所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的微晶磨料是以粒径为0.6μm和3.2μm的氧化铝粉料和粒径为1.8μm的金刚石微粉为原料，以酚醛树脂粉和酚醛树脂液为结合剂，经模冲、电极将烧结电源和压制压力施加于烧结粉末，再经放电活化、热塑变形和冷却制取而成。
5.根据权利要求4所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的机架的中部设有隔层，所述的传动电机座和传动电机设于所述的隔层内。
6.根据权利要求5所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的电气控制组件包括电机、变压器、电力线路、断路器。
7.根据权利要求6所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的第一立柱和第二立柱的顶部均设有驱动装置，所述的滚载轮的滚轴的穿过轴承座的部分覆有保护罩壳，所述的机架的底部设有底座。
8.根据权利要求7所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的承载框体内设有两个方形槽，所述的滚压轮通过转动装置连接于所述的方形槽内。
9.根据权利要求8所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的第一立柱的滑轨设于背部，所述的第二立柱的滑轨设于侧部，所述的滑板为“L”形，横板和竖板之间设置有加强肋。
10.一种铣床机构的使用方法，所述的铣床机构为权利要求9所述的一种专用于环形工件内表面的铣床机构，其特征在于，所述的铣床机构的使用步骤如下：
A．操作第一立柱上的驱动装置，使得铣刀组件沿着立柱向下运动到合适的距离，将要操作的环形工件穿过铣刀组件放置于两个滚载轮之间，调节好位置，
B．操作第二立柱上的驱动装置，使得压持组件沿着立柱向下运动，当滚压轮距离工件上表面合适的距离时，开启压持电机，在滑柱的配合下，压持电机的伸缩杆带动承载框体向下运动，承载框体上的两个滚压轮压覆在工件上表面上，完成环形工件的定位夹持过程，
C．再次操作第一立柱上的驱动装置，使得铣刀组件沿着立柱向下运动，至铣刀组件上的铣刀接触环形工件内表面时，开启电气控制组件的相应开关，铣刀控制箱体的滑座沿滑槽滑动，继而带动固定板滑动，从而使得铣刀到达指定的位置，
D．开启传动电机，传动电机的驱动转轴运转，继而主带轮通过同步带带动副带轮运作，从而使得两个滚载轮发生转动，继而环形工件相对滚载轮和滚压轮发生转动，
E．开启电气控制组件的相应开关，使得铣刀座带动铣刀运转，铣削过程开始，
F．往复控制操作铣刀控制箱体的运动，对工件的不同位置进行铣削处理，
G．铣削完成后，关闭各个开关，操作第一立柱和第二立柱上的驱动装置，使得滚压轮和铣刀脱离环形工件的表面，取下环形工件，操作完毕。
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