CN110976988A - 用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机 - Google Patents

Abstract

一种用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，包括机座，铣刀，铣刀座和夹持机构，在铣刀座上安装有驱动器，第一驱动部驱动铣刀座前后移动，夹持部能使机筒自动转动或者保持机筒固定不动，夹持机构的底部设置于机座上，夹持机构能相对于铣刀移动方向相垂直的横向移动，第二驱动部驱动夹持机构作横向移动，在夹持机构与铣刀座之间的机座上固定有能保持铣刀不偏离移动位置的支撑座，驱动器、第一驱动部、第二驱动部和夹持部分别通过线路与数控系统中的数控电路相连接。本发明的优点在于：能在机筒内孔内壁上铣出贯穿机筒内孔的凹槽；刀头磨损后更换方便；能在机筒内孔中加工出螺旋槽；能改变刀头在机筒内孔内壁上的铣槽深度。

Description

用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机

技术领域

本发明涉及一种铣槽机制作技术领域，尤其指一种用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机。

背景技术

现有一种申请号为CN201220360517.8名称为《锥度内孔现场铣槽机》的中国实用新型专利公开了一种锥度内孔现场铣槽机，包括底座、齿轮箱、电机、调节机构、驱动轴、导向杆、主动齿轮、传动齿轮、支撑架、刀架机构等部件。该发明的优点在于：首先，该锥度内孔现场铣槽机的整体结构较为简单，操作较为方便，使用不受场地的限制，适合对船舶舵系进行现场加工；其次，通过主动齿轮和从动齿轮的配合可使刀架沿着驱动轴轴向移动的同时还能进行与驱动轴旋转方向成90度的旋转运动，进而实现铣刀直线运动和旋转运动的组合，并且通过安装在底座上的调节机构作上下、左右移动，可使铣刀的位置调整到工件加工键槽的位置，如果发生位置偏移，还可以通过调节机构进行微调，直到准确无误，从而获得较高的加工精度。然而，该铣槽机难以在机筒内孔中加工出螺旋状的凹槽，因此该铣槽机的用途较窄，加工也不方便，难以满足加工要求，因此其结构还需进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种设计巧妙、加工效率高、方便、精度准确，加工成本低，且能对各种大小口径、长度的机筒、各种槽形进行加工的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，包括机座，能伸入至机筒内孔中铣槽的铣刀和能推动铣刀相对机座的导轨作前后移动的铣刀座，在所述铣刀座上安装有能驱动铣刀中的刀头转动的驱动器，其特征在于：所述铣刀座通过第一驱动部驱动铣刀座前后移动，所述数控铣槽机还包括能夹住机筒的夹持机构，所述夹持机构中的夹持部能使机筒自动转动或者保持机筒固定不动，所述夹持机构的底部设置于机座上，且所述夹持机构能相对于铣刀移动方向相垂直的横向移动，所述夹持机构由第二驱动部驱动夹持机构作横向移动，在所述夹持机构与铣刀座之间的机座上固定有能保持铣刀不偏离移动位置的支撑座，所述驱动器、第一驱动部、第二驱动部和夹持部分别通过线路与数控系统中的数控电路相连接。

作为改进，所述第二驱动部的具体结构为，在所述机座上设置有滑轨，在所述滑轨上设置有滑块，所述夹持机构固定在滑块上，在所述滑轨一侧的机座上设置有驱动丝杆和丝杆驱动电机，所述滑块的侧部连接在驱动丝杆上并能由驱动丝杆驱动而相对滑轨左右滑动。

进一步改进，所述夹持机构包括夹座，能穿置固定机筒的夹盘机构和夹盘驱动部，所述夹盘机构能转动地连接在夹座上，所述夹盘驱动部具体结构为，在所述夹盘机构的背部同心设置有能穿过机筒的转筒，所述转筒能转动地穿置在夹座上，在所述转筒的外壁上设置有传动齿，所述传动齿经齿带或链条与固定在滑块上的转筒驱动电机传动相连接。

进一步改进，在所述转筒的背部可优选设置有能提高机筒夹持稳定性的第二夹盘机构，所述第二夹盘机构包括夹环和多个限位螺杆，在所述夹环的侧壁上分布有多个径向设置的螺纹通孔，所述限位螺杆依次螺接在对应的螺纹通孔中。

作为改进，在驱动丝杆一侧的机座上可优选设置有能防止铣槽屑飞溅至驱动丝杆上的弧形挡板。

作为改进，在与铣刀座相对的夹持机构另一侧的机座上可优选设置有限位底座，定位杆能相对限位底座前后滑动地穿置在限位底座的滑动轴承中，在所述定位杆的端部设置有能与铣刀刀杆端部相固定的螺纹孔。

作为改进，所述第一驱动部的具体结构为，在所述机座的顶面上设置有第一滑轨，在所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述铣刀座连接在第一滑块上，在所述第一滑轨一侧设置有第一丝杆和第一丝杆驱动电机，所述第一滑块与第一丝杆相连接，所述第一滑块能由第一丝杆驱动相对第一滑轨前后滑动。

作为改进，所述铣刀包括用于机筒内孔铣槽的刀头，能脱卸式固定刀头的转动部，能与驱动电机的输出轴相联动的传动部以及能伸入至机筒内孔中的刀杆，所述转动部能转动地设置于刀杆的头部，所述传动部设置于刀杆的后部，在所述刀杆的轴向设置有能放入传动带的腔体，所述转动部通过传动带与传动部联动在一起，当铣刀工作时，所述刀头能随着刀杆在机筒内孔中的移动而与机筒的内壁相接触而转动，在所述刀杆上沿轴向设置有能将冷却水输送至刀头上的输送管；所述传动带为链条，皮带，齿带中的一种，在所述转动部和传动部上分别设置有能与相应传动带传动相连接的链轮、滚轮或齿轮；所述刀杆包括能与定位杆连接的定位头，安装转动部的安装部以及能固定在铣刀座上的固定部，所述固定部、安装部与定位头依次对合而螺接在一起。

进一步改进，所述刀杆可优选为中空的筒体，所述腔体位于筒体中部，在筒体端面上设置有能放入传动带的安装开口，所述腔体与安装开口相连通，在与传动带一端对应的筒体侧壁上径向设置有侧壁通孔，所述转动部连接在侧壁通孔中，所述转动部的下部伸入腔体与传动带相连接；在所述筒体的外壁上轴向设置有能嵌入输送管的筒壁凹槽。

进一步改进，在所述安装部的侧壁上可优选设置有上凹部，所述上凹部的底面为水平面，在所述水平面上设置有限位凹部，所述侧壁通孔位于限位凹部的底面上，在所述限位凹部上能脱卸地盖置有盖板，在所述盖板中部设置有盖板通孔，所述转动部穿置连接在盖板通孔中。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能将刀杆伸入机筒内孔中，且刀头能随着刀杆在机筒内孔中的移动而与机筒的内壁相接触而转动，从而实现对机筒内孔内壁的铣槽加工；驱动电机通过传动部经传动带驱动转动部转动，从而实现对刀头的驱动，因此可以根据机筒的长度选择适当长度的刀杆和传动带，使驱动电机与刀头远距离间隔设置，使刀头能完全伸入至机筒内孔中并能从机筒另一端脱出，从而能在机筒内孔内壁上铣出贯穿机筒内孔的凹槽；刀头与转动部之间的连接采用可拆卸的连接方式，刀头是消耗件，刀头磨损后只需更换刀头，这样既更换方便，又降低了更换成本；当本铣刀能应用在机筒内孔的铣槽机上时，铣槽机能根据数控系统的要求驱动机筒相对刀杆匀速转动，从而在机筒内孔中加工出所需要求的螺旋槽与直槽，增加了本铣刀的应用范围，不仅加工方便，加工精度准确，而且加工效率更高；铣槽机采用多台伺服电机对加工三轴进行调节，第一驱动部的电机能改变刀杆沿机筒前后方向的移动速度，夹持机构的电机能改变夹持部的转动速度，而第二驱动部能在数控系统的程控下驱动机筒相对于刀杆进行位移，改变刀头在机筒内孔内壁上的铣槽深度，加工出各种所需要的铣槽深度，综上所述，铣槽机不仅能调节刀杆进入机筒内孔的速度，机筒的转速以及刀头铣槽端进入机筒内孔内壁的深度，而且能实现对机筒铣槽各项参数的调节，从而能在机筒内孔内壁上铣出所需尺寸的凹槽；限位部的定位杆从机筒内孔中伸入固定刀杆，避免刀杆伸入机筒内孔过长出现的轻微偏离，从而进一步提高了铣槽精准度，本发明的铣刀是目前全世界没有的，是申请人通过多年的加工实践所创新出的新产品，同时对加工机进行配套改进，对机筒内孔铣槽的加工结构与工艺起到了革命性的改进，砌底地解决了目前机筒内孔铣槽难问题。

附图说明

图1为本发明实施例的立体图；

图2为图1处于另一个角度的立体图；

图3是图2的结构分解图；

图4是图3的进一步结构分解图；

图5是图4的进一步结构分解图；

图6是图1中刀杆结构的立体图；

图7是图6处于另一个角度的立体图；

图8是图6的侧面投影图；

图9是图8中沿A-A线的剖面图；

图10是图7中换用皮带或齿带时的结构分解图；

图11是图10的进一步结构分解图；

图12是图11中安装部的立体图；

图13是图12处于另一个角度的立体图；

图14是图12的结构分解图；

图15是图14的进一步结构分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图15所示，本实施例的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，包括机座5，能伸入至机筒内孔中铣槽的铣刀和能推动铣刀相对机座5的导轨作前后移动的铣刀座，在铣刀座上安装有能驱动铣刀中的刀头41转动的驱动器，铣刀座通过第一驱动部驱动铣刀座前后移动，数控铣槽机还包括能夹住机筒4的夹持机构，夹持机构中的夹持部能使机筒4自动转动或者保持机筒4固定不动，夹持机构的底部设置于机座5上，且夹持机构能相对于铣刀移动方向相垂直的横向移动，夹持机构由第二驱动部驱动夹持机构作横向移动，在夹持机构与铣刀座之间的机座5上固定有能保持铣刀不偏离移动位置的支撑座6，驱动器、

第一驱动部、第二驱动部和夹持部分别通过线路与数控系统中的数控电路相连接。

第二驱动部的具体结构为，在机座5上设置有滑轨51，在滑轨51上设置有滑块52，夹持机构固定在滑块52上，在滑轨51一侧的机座5上设置有驱动丝杆53和丝杆驱动电机54，滑块52的侧部连接在驱动丝杆53上并能由驱动丝杆53驱动而相对滑轨51左右滑动。夹持机构包括夹座2，能穿置固定机筒4的夹盘机构和夹盘驱动部，夹盘机构能转动地连接在夹座2上，夹盘驱动部具体结构为，在夹盘机构的背部同心设置有能穿过机筒4的转筒，转筒能转动地穿置在夹座2上，在转筒的外壁上设置有传动齿，传动齿经齿带或链条与固定在滑块52上的转筒驱动电机22传动相连接。在转筒的背部设置有能提高机筒4夹持稳定性的第二夹盘机构，第二夹盘机构包括夹环23和多个限位螺杆24，在夹环23的侧壁上分布有多个径向设置的螺纹通孔，限位螺杆24依次螺接在对应的螺纹通孔中。在驱动丝杆53一侧的机座5上设置有能防止铣槽屑飞溅至驱动丝杆53上的弧形挡板55。在与铣刀座相对的夹持机构另一侧的机座5上设置有限位底座8，定位杆17能相对限位底座8前后滑动地穿置在限位底座8的滑动轴承81中，在定位杆17的端部设置有能与铣刀刀杆端部相固定的螺纹孔171。

第一驱动部的具体结构为，在机座5的顶面上设置有第一滑轨501，在第一滑轨501上设置有第一滑块502，铣刀座连接在第一滑块502上，在第一滑轨501一侧设置有第一丝杆503和第一丝杆驱动电机504，第一滑块502与第一丝杆503相连接，第一滑块502能由第一丝杆503驱动相对第一滑轨501前后滑动。

铣刀包括用于机筒内孔铣槽的刀头41，能脱卸式固定刀头41的转动部，能与驱动电机的输出轴相联动的传动部以及能伸入至机筒内孔中的刀杆1，转动部能转动地设置于刀杆1的头部，传动部设置于刀杆1的后部，在刀杆1的轴向设置有能放入传动带12的腔体11，转动部通过传动带12与传动部联动在一起，当铣刀工作时，刀头41能随着刀杆1在机筒内孔中的移动而与机筒4的内壁相接触而转动，在刀杆1上沿轴向设置有能将冷却水输送至刀头41上的输送管161；传动带12为链条，皮带，齿带中的一种，在转动部和传动部上分别设置有能与相应传动带12传动相连接的链轮、滚轮或齿轮；刀杆1包括能与定位杆17连接的定位头103，安装转动部的安装部102以及能固定在铣刀座上的固定部101，固定部101、安装部102与定位头103依次对合而螺接在一起。

刀杆1为中空的筒体，腔体11位于筒体中部，在筒体端面上设置有能放入传动带12的安装开口15，腔体11与安装开口15相连通，在与传动带12一端对应的筒体侧壁上径向设置有侧壁通孔14，转动部连接在侧壁通孔14中，转动部的下部伸入腔体11与传动带12相连接；在筒体的外壁上轴向设置有能嵌入输送管161的筒壁凹槽16。在安装部102的侧壁上设置有上凹部141，上凹部141的底面为水平面，在水平面上设置有限位凹部142，侧壁通孔14位于限位凹部142的底面上，在限位凹部142上能脱卸地盖置有盖板3，在盖板3中部设置有盖板通孔31，转动部穿置连接在盖板通孔31中。

传动部包括第一轴承71，第二轴承72，第一传动杆7，第二传动杆73，第一驱动轮74以及能与传动带12相连接的第一传动轮75，在筒体的外壁上上下对称设置有固定槽，第一轴承71的外圈固定在上固定槽中，第二轴承72的外圈固定在下固定槽中，第一传动杆7穿置连接在第一轴承71的内圈中，第一传动杆7的顶部与第一驱动轮74同心相连接，第一驱动轮74通过皮带与传动带驱动电机76传动相连接，第一传动杆7的底部伸入至筒体内腔中并与第二传动杆73的顶端相螺接，第一传动轮75与第二传动杆73的中部同心相连接，第二传动杆73的底部穿置于第二轴承72的内圈中。上固定槽与下固定槽均为沿轴向设置的腰型槽，在所述腰型槽中还分别设置有当放入对应轴承后填充腰型槽而将对应轴承外圈固定在相应腰型槽中的填充物。填充物可以是橡胶或者铸铁，当使用的传动带12是缺少张力的链条时，传动部套入传动带12后相对转动部向后位移，张紧链条，再固定第一轴承71和第二轴承72。

转动部包括定位轴承32，转动杆33和转动轮34，转动轮34同心固定在转动杆33上，转动轮34与传动带12相连接，转动杆33的底部能转动地连接在安装部102上，定位轴承32的外圈固定在盖板3的定位凹部35中，在定位轴承32的内圈侧壁顶部设置有能与刀头41相固定的插销通孔36，刀头41的底部螺接在转动杆33的顶部。

在机座5一侧设置有能显示机筒内孔铣槽机加工状态的控制器，在机座5的另一侧设置有配电箱，数控电路设置在控制器中，控制器通过线路与配电箱相连接，在控制器上设置有控制按钮，控制按钮能调节机筒转过的角度，第一驱动部、夹持部、第二驱动部中电机的转速，从而在机筒内孔上加工出所需形状、深度、数量的凹槽。数控电路的具体电路结构属于现有技术，故不再详细描述。

支撑座6的具体结构如图2所示，包括固定在机座5上的底杆，在底杆顶部设置有圆弧形的支撑杆，在支撑杆的弧面上分布有螺纹通孔，在螺纹通孔中分别穿置有螺杆，在穿过螺纹通孔的螺杆上端设置有橡胶或海绵制作的端面摩擦垫，端面摩擦垫能顶触在刀杆1侧壁上从而避免刀杆1的晃动。

图示的输送管161为简化示意，输送管161的后端截断未显示，在实际生产中，输送管161的后端与冷却液源相连通，并且在机座5下部设置有冷却液的回收槽，冷却液从输送管161的前端喷至刀头41上，携带刀头41切削后的碎屑流至回收槽中。输送管161通过胶带162、套环、铁丝或者布条捆绑后贴合在筒壁凹槽16中。

在安装部102的底部还设置有下凹部143，在下凹部的底面上设置有轴承，传动杆33的底部插置在下凹部的轴承中。

夹盘机构包括夹盘201与分布在夹盘201上的夹块，夹盘201与夹块的具体连接结构属于本领域的公知技术故不再详细描述，夹块可以沿夹盘201上的径向槽移动从而夹紧机筒4的外壁。机筒4穿置在夹盘机构的机筒安装孔21中。当机筒4直径较小时，可以在夹块底部和机筒4外壁之间增加垫块提高夹块的夹紧效果。

工作原理：刀杆能由第一驱动部驱动伸入机筒内孔中，刀头旋转而在机筒内孔内壁上铣槽，夹盘机构驱动机筒转动，从而刀头能在机筒内孔内壁上铣出螺旋槽。可以通过第二驱动部驱动夹座移动而改变机筒与刀头的相对位置，从而改变刀头的铣槽深度。

Claims (10)

1.一种用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，包括机座(5)，能伸入至机筒内孔中铣槽的铣刀和能推动铣刀相对机座(5)的导轨作前后移动的铣刀座，在所述铣刀座上安装有能驱动铣刀中的刀头(41)转动的驱动器，其特征在于：所述铣刀座通过第一驱动部驱动铣刀座前后移动，所述数控铣槽机还包括能夹住机筒(4)的夹持机构，所述夹持机构中的夹持部能使机筒(4)自动转动或者保持机筒(4)固定不动，所述夹持机构的底部设置于机座(5)上，且所述夹持机构能相对于铣刀移动方向相垂直的横向移动，所述夹持机构由第二驱动部驱动夹持机构作横向移动，在所述夹持机构与铣刀座之间的机座(5)上固定有能保持铣刀不偏离移动位置的支撑座(6)，所述驱动器、第一驱动部、第二驱动部和夹持部分别通过线路与数控系统中的数控电路相连接。

2.根据权利要求1所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：所述第二驱动部的具体结构为，在所述机座(5)上设置有滑轨(51)，在所述滑轨(51)上设置有滑块(52)，所述夹持机构固定在滑块(52)上，在所述滑轨(51)一侧的机座(5)上设置有驱动丝杆(53)和丝杆驱动电机(54)，所述滑块(52)的侧部连接在驱动丝杆(53)上并能由驱动丝杆(53)驱动而相对滑轨(51)左右滑动。

3.根据权利要求2所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：所述夹持机构包括夹座(2)，能穿置固定机筒(4)的夹盘机构和夹盘驱动部，所述夹盘机构能转动地连接在夹座(2)上，所述夹盘驱动部具体结构为，在所述夹盘机构的背部同心设置有能穿过机筒(4)的转筒，所述转筒能转动地穿置在夹座(2)上，在所述转筒的外壁上设置有传动齿，所述传动齿经齿带或链条与固定在滑块(52)上的转筒驱动电机(22)传动相连接。

4.根据权利要求3所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：在所述转筒的背部设置有能提高机筒(4)夹持稳定性的第二夹盘机构，所述第二夹盘机构包括夹环(23)和多个限位螺杆(24)，在所述夹环(23)的侧壁上分布有多个径向设置的螺纹通孔，所述限位螺杆(24)依次螺接在对应的螺纹通孔中。

5.根据权利要求2至4中任一所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：在驱动丝杆(53)一侧的机座(5)上设置有能防止铣槽屑飞溅至驱动丝杆(53)上的弧形挡板(55)。

6.根据权利要求1至4中任一所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：在与铣刀座相对的夹持机构另一侧的机座(5)上设置有限位底座(8)，定位杆(17)能相对限位底座(8)前后滑动地穿置在限位底座(8)的滑动轴承(81)中，在所述定位杆(17)的端部设置有能与铣刀刀杆端部相固定的螺纹孔(171)。

7.根据权利要求1至4中任一所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：所述第一驱动部的具体结构为，在所述机座(5)的顶面上设置有第一滑轨(501)，在所述第一滑轨(501)上设置有第一滑块(502)，所述铣刀座连接在第一滑块(502)上，在所述第一滑轨(501)一侧设置有第一丝杆(503)和第一丝杆驱动电机(504)，所述第一滑块(502)与第一丝杆(503)相连接，所述第一滑块(502)能由第一丝杆(503)驱动相对第一滑轨(501)前后滑动。

8.根据权利要求1至4中任一所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：所述铣刀包括用于机筒内孔铣槽的刀头(41)，能脱卸式固定刀头(41)的转动部，能与驱动电机的输出轴相联动的传动部以及能伸入至机筒内孔中的刀杆(1)，所述转动部能转动地设置于刀杆(1)的头部，所述传动部设置于刀杆(1)的后部，在所述刀杆(1)的轴向设置有能放入传动带(12)的腔体(11)，所述转动部通过传动带(12)与传动部联动在一起，当铣刀工作时，所述刀头(41)能随着刀杆(1)在机筒内孔中的移动而与机筒(4)的内壁相接触而转动，在所述刀杆(1)上沿轴向设置有能将冷却水输送至刀头(41)上的输送管(161)；所述传动带(12)为链条，皮带，齿带中的一种，在所述转动部和传动部上分别设置有能与相应传动带(12)传动相连接的链轮、滚轮或齿轮；所述刀杆(1)包括能与定位杆(17)连接的定位头(103)，安装转动部的安装部(102)以及能固定在铣刀座上的固定部(101)，所述固定部(101)、安装部(102)与定位头(103)依次对合而螺接在一起。

9.根据权利要求8所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：所述刀杆(1)为中空的筒体，所述腔体(11)位于筒体中部，在筒体端面上设置有能放入传动带(12)的安装开口(15)，所述腔体(11)与安装开口(15)相连通，在与传动带(12)一端对应的筒体侧壁上径向设置有侧壁通孔(14)，所述转动部连接在侧壁通孔(14)中，所述转动部的下部伸入腔体(11)与传动带(12)相连接；在所述筒体的外壁上轴向设置有能嵌入输送管(161)的筒壁凹槽(16)。

10.根据权利要求9所述的用于机筒内孔铣槽的数控铣槽机，其特征在于：在所述安装部(102)的侧壁上设置有上凹部(141)，所述上凹部(141)的底面为水平面，在所述水平面上设置有限位凹部(142)，所述侧壁通孔(14)位于限位凹部(142)的底面上，在所述限位凹部(142)上能脱卸地盖置有盖板(3)，在所述盖板(3)中部设置有盖板通孔(31)，所述转动部穿置连接在盖板通孔(31)中。

Images