CN110142457A - 一种节能式管状工件的内壁加工装置 - Google Patents

Abstract

一种节能式管状工件的内壁加工装置。涉及一种精密机械加工技术领域，涉及一种管状工件的内壁加工装置的改进。结构精巧、使用方便、自动化程度高、加工精度高且加工效果好。包括工作台、滑座、滑座驱动组件、轴套、轴套驱动组件、主轴、主轴驱动组件和刀具组件；所述滑座滑动连接在工作台的顶面上；所述轴套可旋转地穿设在滑座中；所述主轴可旋转地穿设在轴套中；所述刀具组件固定连接在轴套远离轴套驱动组件的一侧端头上，所述主轴远离主轴驱动组件的一端伸入至固定座中。本发明从整体上具有结构精巧、使用方便、自动化程度高、加工精度高以及适用范围广、加工周期短的特点。

Description

一种节能式管状工件的内壁加工装置

技术领域

本发明涉及一种精密机械加工技术领域，涉及一种管状工件的内壁加工装置的改进。

背景技术

管状工件是现有技术中常见的工件之一，为了保证传输纯度高，并有效避免尖端放电，如图1所示，此类管状工件的内表面通常设计为若干圆环结构，且对该内侧圆环的精度和位置、表面粗糙度要求很高。对此，如何对此类管状工件的内壁进行高效加工成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种结构精巧、使用方便、自动化程度高、加工精度高且加工效果好的节能式管状工件的内壁加工装置。

本发明的技术方案是：包括工作台、滑座、滑座驱动组件、轴套、轴套驱动组件、主轴、主轴驱动组件和刀具组件；

所述滑座滑动连接在工作台的顶面上；

所述轴套可旋转地穿设在滑座中；

所述主轴可旋转地穿设在轴套中；

所述刀具组件包括固定座、斜齿轮一、斜齿轮二、传动轴、传动连杆、刀座和切刀，所述固定座呈顶部开口的空心结构、且固定连接在轴套远离轴套驱动组件的一侧端头上，所述主轴远离主轴驱动组件的一端伸入至固定座中、且与斜齿轮一固定相连，所述斜齿轮二的一侧铰接在固定座的内壁上、且与斜齿轮一相啮合，所述传动轴固定连接在斜齿轮二的端面上；所述刀座滑动连接在固定座的顶部开口中，所述切刀可拆卸的连接在刀座的顶部；所述传动连杆的一端铰接在刀座上、且另一端铰接在传动轴背向斜齿轮二的端面上；

所述滑座驱动组件包括电机一和丝杆一，所述电机一固定连接在工作台上，所述丝杆一固定连接在电机一的输出轴上、且与主轴平行，所述丝杆一穿设所述滑座、且与滑座通过螺纹连接；

所述轴套驱动组件包括电机二、齿轮一、齿轮二和若干驱动轮，若干所述驱动轮连接在电机二的底部、且用于驱动电机二在滑座的顶面上做直线往复运动，所述齿轮一固定连接在电机二的输出轴上，所述齿轮二铰接在滑座的一侧，所述轴套的外壁上设有若干驱动齿一，所述齿轮二啮合在齿轮一和驱动齿一之间；

所述主轴驱动组件包括电机三和同步带一，所述主轴远离刀具组件的一端伸出至轴套外，所述电机三固定连接在滑座的顶部、且通过同步带一与主轴联动；

所述电机二的输出轴远离齿轮一的一端伸出至电机二之外，所述电机三的输出轴远离同步带一的一端伸出至电机三之外，所述电机二的输出轴和电机三的输出轴同轴心、且相对设置。

所述电机二的输出轴远离齿轮一的端面为摩擦面，所述电机三的输出轴远离同步带的端面为摩擦面。

所述轴套的外壁上固定连接有旋转环一，所述滑座的内壁的中部开设有环形的旋转凹槽一，所述旋转环一容置于旋转凹槽一中。

所述主轴的外壁上固定连接有旋转环二，所述轴套的内壁的上开设有环形的旋转凹槽二，所述旋转环二容置于旋转凹槽二中。

本发明使用时，可通过滑座驱动组件驱动滑座、轴套、主轴做同步的直线往复运动，即完成伸入或退出管状工件的动作；通过主轴驱动组件可驱动主轴相对于轴套做旋转运动，以实现切刀的进给或退刀动作；通过主轴驱动组件和轴套驱动组件的配合可驱动主轴和轴套做同步旋转运动，即实现切刀对管状工件的内壁的切削。本发明从整体上具有结构精巧、使用方便、自动化程度高、加工精度高以及适用范围广、加工周期短的特点。

附图说明

图1是本发明中管状工件的结构示意图，

图2是本发明的结构示意图，

图3是本发明中刀具组件的结构示意图，

图4是图3的A-A向剖视图；

图中1是工作台；

2是滑座，3是滑座驱动组件，311是电机一，312是丝杆一；

4是轴套，41是旋转环一，5是轴套驱动组件，511是电机二，512是齿轮一，513是齿轮二，514是驱动轮；

6是主轴，61是旋转环二，7是主轴驱动组件，711是电机三，712是同步带一；

8是刀具组件，80是固定座，81是斜齿轮一，82是斜齿轮二，83是传动轴，84是传动连杆，85是刀座，86是切刀。

具体实施方式

本发明如图1-4所示，包括工作台1、滑座2、滑座驱动组件3、轴套4、轴套驱动组件5、主轴6、主轴驱动组件7和刀具组件8；

所述滑座2滑动连接在工作台1的顶面上，所述滑座驱动组件3连接在工作台1上、且用于驱动滑座2做直线往复运动；

所述轴套4可旋转地穿设在滑座2中，所述轴套驱动组件5连接在滑座2上、且用于驱动轴套4绕自身轴心做旋转运动；

所述主轴6可旋转地穿设在轴套4中，所述主轴驱动组件7连接在滑座2上、且用于驱动主轴6绕自身轴心做旋转运动；

所述刀具组件8包括固定座80、斜齿轮一81、斜齿轮二82、传动轴83、传动连杆84、刀座85和切刀86，所述固定座80呈顶部开口的空心结构、且固定连接在轴套4远离轴套驱动组件5的一侧端头上，所述主轴6远离主轴驱动组件7的一端伸入至固定座80中、且与斜齿轮一81固定相连，所述斜齿轮二82的一侧铰接在固定座80的内壁上、且与斜齿轮一81相啮合，所述传动轴83固定连接在斜齿轮二82的端面上；所述刀座85滑动连接在固定座80的顶部开口中，所述切刀86可拆卸的连接在刀座85的顶部；所述传动连杆84的一端铰接在刀座85上、且另一端铰接在传动轴83背向斜齿轮二82的端面上。即使得传动轴、传动连杆、刀座、固定座四者形成一完整的“曲柄滑块机构”；这样，当主轴相对于轴套做旋转运动时，将带动斜齿轮一旋转，从而带动斜齿轮二以及传动轴同步旋转，最终通过上述的“曲柄滑块机构”驱使切刀沿主轴的径向做进给或退刀动作。

所述滑座驱动组件3包括电机一311和丝杆一312，所述电机一311固定连接在工作台1上，所述丝杆一312固定连接在电机一311的输出轴上、且与主轴6平行，所述丝杆一312穿设所述滑座2、且与滑座2通过螺纹连接；这样，电机一的往复旋转运动将直接转化为滑座的直线往复运动；完成伸入或退出管状工件的动作；

所述轴套驱动组件5包括电机二511、齿轮一512、齿轮二513和若干驱动轮514，若干所述驱动轮514连接在电机二511的底部、且用于驱动电机二511在滑座2的顶面上做直线往复运动，所述齿轮一512固定连接在电机二511的输出轴上，所述齿轮二513铰接在滑座2的一侧，所述轴套4的外壁上设有若干驱动齿一，所述齿轮二513啮合在齿轮一512和驱动齿一之间；这样，电机二的旋转运动将依次通过齿轮一和齿轮二的传动，最终驱使轴套旋转；

所述主轴驱动组件7包括电机三711和同步带一712，所述主轴6远离刀具组件8的一端伸出至轴套4外，所述电机三711固定连接在滑座2的顶部、且通过同步带一712与主轴6联动；这样，电机三的旋转运动将依次通过同步带一驱使主轴旋转；

所述电机二511的输出轴远离齿轮一512的一端伸出至电机二511之外，所述电机三711的输出轴远离同步带一712的一端伸出至电机三711之外，所述电机二511的输出轴和电机三711的输出轴同轴心、且相对设置。使用时，可先通过驱动轮驱使电机二和电机三分离，并在电机二停止的状态下通过电机三的动作驱使切刀完成进给动作，再通过驱动轮驱使电机二和电机三靠近，使得电机二的输出轴和电机三的输出轴结合，以电机二为主通过更少的能源消耗带动主轴、轴套同步旋转，以完成对管状工件的内壁的切削。

此外，为实现高效的连续作业，可在电机二不停机的情况下，先通过驱动轮驱使电机二和电机三分离，并让电机三以更快或更慢的转速旋转，以使得切刀做进给动作，再通过驱动轮重新驱使电机二的输出轴和电机三的输出轴结合，从而最终实现边进给边切削的动作，进而大幅缩短了加工周期，并有效降低了电机能耗。

所述电机二的输出轴远离齿轮一的端面为摩擦面，所述电机三的输出轴远离同步带的端面为摩擦面。从而有效保证传动效率，提升动作稳定性。

本发明使用时，可通过滑座驱动组件驱动滑座、轴套、主轴做同步的直线往复运动，即完成伸入或退出管状工件的动作；通过主轴驱动组件可驱动主轴相对于轴套做旋转运动，以实现切刀的进给或退刀动作；通过主轴驱动组件和轴套驱动组件的配合可驱动主轴和轴套做同步旋转运动，即实现切刀对管状工件的内壁的切削。本发明从整体上具有结构精巧、使用方便、自动化程度高、加工精度高以及适用范围广、加工周期短的特点。

所述轴套4的外壁上固定连接有旋转环一41，所述滑座2的内壁的中部开设有环形的旋转凹槽一，所述旋转环一容置于旋转凹槽一中。这样，使得轴套可且仅可相对于滑座做绕自身轴心的旋转运动，从而使得滑座在平移时，可更好、更稳定的带动轴套同步平移。

所述主轴6的外壁上固定连接有旋转环二61，所述轴套的内壁的上开设有环形的旋转凹槽二，所述旋转环二容置于旋转凹槽二中。这样，使得主轴可且仅可相对于轴套做绕自身轴心的旋转运动，从而使得轴套在随滑座平移时，可更好、更稳定的带动主轴同步平移。

Claims (4)

1.一种节能式管状工件的内壁加工装置，其特征在于，包括工作台、滑座、滑座驱动组件、轴套、轴套驱动组件、主轴、主轴驱动组件和刀具组件；

所述滑座滑动连接在工作台的顶面上；

所述轴套可旋转地穿设在滑座中；

所述主轴可旋转地穿设在轴套中；

所述刀具组件包括固定座、斜齿轮一、斜齿轮二、传动轴、传动连杆、刀座和切刀，所述固定座呈顶部开口的空心结构、且固定连接在轴套远离轴套驱动组件的一侧端头上，所述主轴远离主轴驱动组件的一端伸入至固定座中、且与斜齿轮一固定相连，所述斜齿轮二的一侧铰接在固定座的内壁上、且与斜齿轮一相啮合，所述传动轴固定连接在斜齿轮二的端面上；所述刀座滑动连接在固定座的顶部开口中，所述切刀可拆卸的连接在刀座的顶部；所述传动连杆的一端铰接在刀座上、且另一端铰接在传动轴背向斜齿轮二的端面上；

所述滑座驱动组件包括电机一和丝杆一，所述电机一固定连接在工作台上，所述丝杆一固定连接在电机一的输出轴上、且与主轴平行，所述丝杆一穿设所述滑座、且与滑座通过螺纹连接；

所述轴套驱动组件包括电机二、齿轮一、齿轮二和若干驱动轮，若干所述驱动轮连接在电机二的底部、且用于驱动电机二在滑座的顶面上做直线往复运动，所述齿轮一固定连接在电机二的输出轴上，所述齿轮二铰接在滑座的一侧，所述轴套的外壁上设有若干驱动齿一，所述齿轮二啮合在齿轮一和驱动齿一之间；

所述主轴驱动组件包括电机三和同步带一，所述主轴远离刀具组件的一端伸出至轴套外，所述电机三固定连接在滑座的顶部、且通过同步带一与主轴联动；

所述电机二的输出轴远离齿轮一的一端伸出至电机二之外，所述电机三的输出轴远离同步带一的一端伸出至电机三之外，所述电机二的输出轴和电机三的输出轴同轴心、且相对设置。

2.根据权利要求1所述的一种节能式管状工件的内壁加工装置，其特征在于，所述电机二的输出轴远离齿轮一的端面为摩擦面，所述电机三的输出轴远离同步带的端面为摩擦面。

3.根据权利要求1所述的一种节能式管状工件的内壁加工装置，其特征在于，所述轴套的外壁上固定连接有旋转环一，所述滑座的内壁的中部开设有环形的旋转凹槽一，所述旋转环一容置于旋转凹槽一中。

4.根据权利要求1所述的一种节能式管状工件的内壁加工装置，其特征在于，所述主轴的外壁上固定连接有旋转环二，所述轴套的内壁的上开设有环形的旋转凹槽二，所述旋转环二容置于旋转凹槽二中。