CN111185616A - 深孔加工及检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种深孔加工及检测装置，包括镗床主体、镗刀杆、驱动组件以及孔径测量组件，镗床主体包括空心安装主轴，空心安装主轴的外侧壁具有环形安置区域，环形安置区域上贯设有安装孔，镗刀杆活动安装于安装孔内，镗刀杆具有切削端以及驱动端，驱动组件用以驱动镗刀杆的驱动端活动，孔径测量组件包括设于空心安装主轴外侧壁且对应位于环形安置区域内的测量传感器，测量传感器间隔安装孔设置，通过测量传感器获得静止状态和切削状态下的两个内孔直径，获得一个偏心量，驱动组件驱动镗杆活动，且活动的行程即为偏心量，如此，提高了深孔加工精度，从而提高了产品的加工质量。

Description

深孔加工及检测装置
技术领域
本发明涉及机械切削加工技术领域，具体涉及一种深孔加工及检测装置。
背景技术
镗床是一种常见的内孔加工设备，一般的是采用镗刀进行挤压、切削去除材料，在深孔加工的过程中，镗杆的长度会很长，镗杆整个的同轴度很难保证，此时镗杆成型的内孔会呈喇叭状，越深之处，对应内孔的加工直径越大，产品的加工质量不高，良品率较低。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种深孔加工及检测装置，旨在提高深孔加工精度，以提高产品的加工质量。
为了实现上述目的，本发明提出的一种深孔加工及检测装置，包括：
镗床主体，包括转动安装的空心安装主轴，所述空心安装主轴的外侧壁具有沿周向分布的环形安置区域，所述环形安置区域上贯设有安装孔；
镗刀杆，沿所述空心安装主轴的径向延伸且沿所述空心安装主轴的径向活动安装于所述安装孔内，所述镗刀杆具有位于所述空心安装主轴外的切削端以及与所述切削端相对的驱动端；
驱动组件，用以驱动所述镗刀杆的驱动端活动；以及，
孔径测量组件，包括设于所述空心安装主轴外侧壁且对应位于所述环形安置区域内的测量传感器，所述测量传感器间隔所述安装孔设置，用于测量所述待镗削工件的内孔直径。
可选地，所述测量传感器为超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种。
可选地，所述镗刀杆的长度方向为沿所述空心安装主轴的径向，所述镗刀杆的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面；
所述驱动组件包括：
驱动电机组件，所述驱动电机组件的安装座设于所述空心安装主轴的内壁面，所述驱动电机组件具有沿所述空心安装主轴的轴线转动安装的输出轴；
驱动齿轮，套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动；以及，
驱动齿条，沿所述空心安装主轴的径向延伸，所述驱动齿条设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮外啮合。
可选地，所述驱动齿条与所述镗刀杆焊接连接为一体。
可选地，所述深孔加工及检测装置还包括导向结构，所述导向结构包括相互滑动配合的导向凸起和导向滑槽，所述导向凸起和所述导向滑槽中，其中之一设于所述安装孔的内壁面，另一设于所述镗刀杆。
可选地，所述导向滑槽设于所述安装孔的内壁面，由所述空心安装主轴的中心朝向所述空心安装主轴的周缘的方向，所述导向滑槽的截面呈逐渐增大设置。
可选地，所述导向结构设置两个，且分设于所述镗刀杆的相对两侧端。
可选地，所述镗刀杆的长度方向为沿所述空心安装主轴的径向，所述镗刀杆的驱动端具有沿其宽度方向上相对的两个锁止端面；
所述深孔加工及检测装置还包括锁止组件，所述锁止组件包括：
锁止座，设置为铜材质，所述锁止座设置在所述空心安装主轴的外侧面，所述锁止座上形成有对应所述安装孔设置的过孔，所述过孔对应所述锁止端面的内侧壁面设置有容置槽；
电磁铁，设于所述容置槽内，用以磁吸附所述镗刀杆，使所述镗刀杆与所述锁止座之间相互固定；以及，
弹簧，设于所述电磁铁与所述镗刀杆之间，用以复位所述电磁铁沿背向所述锁止端面的方向活动。
可选地，所述锁止座与所述空心安装主轴之间设有固定螺栓。
可选地，所述镗刀杆的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面；
所述驱动组件包括驱动电机组件、驱动齿轮以及驱动齿条，所述驱动电机组件的安装座设于所述空心安装主轴的内壁面，所述驱动电机组件具有沿所述空心安装主轴的轴线转动安装的输出轴，所述驱动齿轮套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动，所述驱动齿条沿所述空心安装主轴的径向延伸，所述驱动齿条设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮外啮合；
所述深孔加工及检测装置还包括电路板组件，所述电路板组件电性连接所述测量传感器、所述驱动电机组件以及所述电磁铁。
本发明提供的技术方案中，所述测量传感器测量出所述待镗削工件的内孔直本发明提供的技术方案中，所述空心安装主轴静止时，所述测量传感器测量出所述待镗削工件的一个内孔直径，所述空心安装主轴在旋转的过程中，所述测量传感器测量出所述待镗削工件的另一个内孔直径，通过两个内孔直径的比较，获得一个偏心量，所述驱动组件驱动所述镗杆活动，且活动的行程即为所述偏心量，以消除所述偏心量带来的内孔加工直径增大的问题，如此，提高了深孔加工精度，从而提高了产品的加工质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的深孔加工及检测装置的一实施例的部分剖视结构示意图；
图2为图1中沿A-A的局部剖视示意图；
图3为图2中沿B-B的局部剖视示意图；
图4为图3中局部D的放大示意图；
图5为图2中沿C-C的局部剖视示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0002401682770000031
Figure BDA0002401682770000041
本发明目的的实现、功能特点及优异效果，下面将结合具体实施例以及附图做进一步的说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
镗床是一种常见的内孔加工设备，一般的是采用镗刀进行挤压、切削去除材料，在深孔加工的过程中，镗杆的长度会很长，镗杆整个的同轴度很难保证，此时镗杆成型的内孔会呈喇叭状，越深之处，对应内孔的加工直径越大，产品的加工质量不高，良品率较低。
鉴于此，本发明提供一种深孔加工及检测装置，图1至图5为本发明提供的深孔加工及检测装置的一实施例的示意图。
请参阅图1及图2，所述深孔加工及检测装置100包括镗床主体1、镗刀杆2、驱动组件3以及孔径测量组件4，所述镗床主体1包括转动安装的空心安装主轴11，所述空心安装主轴11的外侧壁具有沿周向分布的环形安置区域，所述环形安置区域上贯设有安装孔111，所述镗刀杆2沿所述空心安装主轴11的径向延伸且沿所述空心安装主轴11的径向活动安装于所述安装孔111内，所述镗刀杆2具有位于所述空心安装主轴11外的切削端以及与所述切削端相对的驱动端，所述驱动组件3用以驱动所述镗刀杆2的驱动端活动，所述孔径测量组件4包括设于所述空心安装主轴11外侧壁且对应位于所述环形安置区域内的测量传感器41，所述测量传感器41间隔所述安装孔111设置，用于测量所述待镗削工件a的内孔直径。
本发明提供的技术方案中，所述空心安装主轴11静止时，所述测量传感器41测量出所述待镗削工件a的一个内孔直径，所述空心安装主轴11在旋转的过程中，所述测量传感器41测量出所述待镗削工件a的另一个内孔直径，通过两个内孔直径的比较，获得一个偏心量，所述驱动组件3驱动所述镗杆活动，且活动的行程即为所述偏心量，以消除所述偏心量带来的内孔加工直径增大的问题，如此，提高了深孔加工精度，从而提高了产品的加工质量。
需要说明的是，当所述空心安装主轴11静止时，所述测量传感器41测量出所述待镗削工件a的内孔直径为一个比较标准的数值，当所述空心安装主轴11旋转时，所述空心安装主轴11的端部会出现偏心摆动，此时测量的内孔直径的数值为一个比较小的值，两个测量值之间的差值即为偏心量，此时需要将所述镗刀杆2向内移动一个偏心量的行程，以减少在后续切削时内孔直径增大。
所述测量传感器41主要用于测量所述待镗削工件a的内孔直径，本发明的技术方案中，可以通过距离传感器测量所述空心安装主轴11与待切削工件内壁之间的间距值来考量，一实施例中，所述测量传感器41为超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种，如此设置，结构简单，便于测量所述待镗削工件a的内孔直径。
所述驱动组件3驱动所述镗刀杆2的驱动端沿所述空心安装主轴11的径向活动，本发明不限制所述驱动组件3的具体结构形式，如，可以是微型的直线驱动装置，如气缸或者电动推杆，一实施例中，所述镗刀杆2的长度方向为沿所述空心安装主轴11的径向，所述镗刀杆2的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面，所述驱动组件3包括驱动电机组件31、驱动齿轮32以及驱动齿条33，所述驱动电机组件31的安装座设于所述空心安装主轴11的内壁面，所述驱动电机组件31具有沿所述空心安装主轴11的轴线转动安装的输出轴，所述驱动齿轮32套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动，所述驱动齿条33沿所述空心安装主轴11的径向延伸，所述驱动齿条33设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮32外啮合，通过所述齿轮齿条的驱动方式，结构简单，传动精度较高，便于实现微小的调整。
需要说明的是，所述驱动电机组件31包括驱动电机以及相匹配的减速器，所述输出轴对应设于所述减速器的输出端，所述驱动电机组件31设置为微型组件，尽量减少重量，以减少所述空心安装主轴11端部的扰度。
所述驱动齿条33设于所述安装端面，可以采用螺栓连接固定的方式，一实施例中，所述驱动齿条33与所述镗刀杆2焊接连接为一体，如此设置，所述驱动齿条33与所述镗刀杆2之间更加牢靠。
为了便于所述镗刀杆2的活动，一实施例中，请参阅图2至图4，所述深孔加工及检测装置100还包括导向结构5，所述导向结构5包括相互滑动配合的导向凸起51和导向滑槽52，所述导向凸起51和所述导向滑槽52中，其中之一设于所述安装孔111的内壁面，另一设于所述镗刀杆2，如此设置，便于所述镗刀杆2的直线活动，减少窜动带来的刀具损伤的风险。
进一步地，一实施例中，所述导向滑槽52设于所述安装孔111的内壁面，由所述空心安装主轴11的中心朝向所述空心安装主轴11的周缘的方向，所述导向滑槽52的截面呈逐渐增大设置，所述导向滑槽52起到导向作用的同时，还起到了连接键的作用，可以抵充所述镗刀杆2收到的冲击。
更进一步地，一实施例中，所述导向结构5设置两个，且分设于所述镗刀杆2的相对两侧端，在所述镗刀杆2的相对两侧端均设置所述导向结构5，导向结果更好，进一步地减少窜动带来的刀具损伤的风险。
所述镗刀杆2在偏心量的行程调整完成之后，可以通过所述齿轮与所述齿条之间的配合作用使得所述镗刀杆2与所述空心安装主轴11之间固定，一实施例中，请参阅图2及图5，所述镗刀杆2的长度方向为沿所述空心安装主轴11的径向，所述镗刀杆2的驱动端具有沿其宽度方向上相对的两个锁止端面，所述深孔加工及检测装置100还包括锁止组件6，所述锁止组件6包括锁止座61、电磁铁62以及弹簧63，所述锁止座61设置为铜材质，所述锁止座61设置在所述空心安装主轴11的外侧面，所述锁止座61上形成有对应所述安装孔111设置的过孔，所述过孔对应所述锁止端面的内侧壁面设置有容置槽611，所述电磁铁62设于所述容置槽611内，用以磁吸附所述镗刀杆2，使所述镗刀杆2与所述锁止座61之间相互固定，所述弹簧63设于所述电磁铁62与所述镗刀杆2之间，用以复位所述电磁铁62沿背向所述锁止端面的方向活动，通过另外设置锁止组件6的方式，减少了所述驱动齿轮32与所述驱动齿条33受到的切削冲击力，保护了所述驱动齿轮32与所述驱动齿条33，另外，采用所述电磁铁62固定所述镗刀杆2的方式，可以实现自动控制所述锁止组件6的锁止状态，便于与所述驱动组件3配合，具有较好的效果。
所述锁止座61设于所述空心安装主轴11，可以采用焊接的方式，一实施例中，所述锁止座61与所述空心安装主轴11之间设有固定螺栓，采用螺栓连接的固定方式，所述锁止座61与所述空心安装主轴11固定的更加牢靠，安装、拆卸更换较方便。
为了便于所述测量传感器41、所述电动机驱动组件3、所述电磁铁62之间相互配合，一实施例中，所述镗刀杆2的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面，所述驱动组件3包括驱动电机组件31、驱动齿轮32以及驱动齿条33，所述驱动电机组件31的安装座设于所述空心安装主轴11的内壁面，所述驱动电机组件31具有沿所述空心安装主轴11的轴线转动安装的输出轴，所述驱动齿轮32套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动，所述驱动齿条33沿所述空心安装主轴11的径向延伸，所述驱动齿条33设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮32外啮合，所述深孔加工及检测装置100还包括电路板组件，所述电路板组件电性连接所述测量传感器41、所述驱动电机组件31以及所述电磁铁62，如此设置，实现自动检测、自动控制调整，自动切削作业，使得所述深孔加工及检测装置100更加智能化。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种深孔加工及检测装置，用于待镗削工件的内孔加工，其特征在于，所述深孔加工及检测装置包括：
镗床主体，包括转动安装的空心安装主轴，所述空心安装主轴的外侧壁具有沿周向分布的环形安置区域，所述环形安置区域上贯设有安装孔；
镗刀杆，沿所述空心安装主轴的径向延伸且沿所述空心安装主轴的径向活动安装于所述安装孔内，所述镗刀杆具有位于所述空心安装主轴外的切削端以及与所述切削端相对的驱动端；
驱动组件，用以驱动所述镗刀杆的驱动端活动；以及，
孔径测量组件，包括设于所述空心安装主轴外侧壁且对应位于所述环形安置区域内的测量传感器，所述测量传感器间隔所述安装孔设置，用于测量所述待镗削工件的内孔直径。
2.如权利要求1所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述测量传感器为超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种。
3.如权利要求1所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述镗刀杆的长度方向为沿所述空心安装主轴的径向，所述镗刀杆的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面；
所述驱动组件包括：
驱动电机组件，所述驱动电机组件的安装座设于所述空心安装主轴的内壁面，所述驱动电机组件具有沿所述空心安装主轴的轴线转动安装的输出轴；
驱动齿轮，套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动；以及，
驱动齿条，沿所述空心安装主轴的径向延伸，所述驱动齿条设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮外啮合。
4.如权利要求3所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述驱动齿条与所述镗刀杆焊接连接为一体。
5.如权利要求1所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述深孔加工及检测装置还包括导向结构，所述导向结构包括相互滑动配合的导向凸起和导向滑槽，所述导向凸起和所述导向滑槽中，其中之一设于所述安装孔的内壁面，另一设于所述镗刀杆。
6.如权利要求5所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述导向滑槽设于所述安装孔的内壁面，由所述空心安装主轴的中心朝向所述空心安装主轴的周缘的方向，所述导向滑槽的截面呈逐渐增大设置。
7.如权利要求6所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述导向结构设置两个，且分设于所述镗刀杆的相对两侧端。
8.如权利要求1所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述镗刀杆的长度方向为沿所述空心安装主轴的径向，所述镗刀杆的驱动端具有沿其宽度方向上相对的两个锁止端面；
所述深孔加工及检测装置还包括锁止组件，所述锁止组件包括：
锁止座，设置为铜材质，所述锁止座设置在所述空心安装主轴的外侧面，所述锁止座上形成有对应所述安装孔设置的过孔，所述过孔对应所述锁止端面的内侧壁面设置有容置槽；
电磁铁，设于所述容置槽内，用以磁吸附所述镗刀杆，使所述镗刀杆与所述锁止座之间相互固定；以及，
弹簧，设于所述电磁铁与所述镗刀杆之间，用以复位所述电磁铁沿背向所述锁止端面的方向活动。
9.如权利要求8所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述锁止座与所述空心安装主轴之间设有固定螺栓。
10.如权利要求8所述的深孔加工及检测装置，其特征在于，所述镗刀杆的驱动端具有沿其厚度方向上相对的两个安装端面；
所述驱动组件包括驱动电机组件、驱动齿轮以及驱动齿条，所述驱动电机组件的安装座设于所述空心安装主轴的内壁面，所述驱动电机组件具有沿所述空心安装主轴的轴线转动安装的输出轴，所述驱动齿轮套设于所述输出轴上，且与所述输出轴同轴转动，所述驱动齿条沿所述空心安装主轴的径向延伸，所述驱动齿条设于所述安装端面，且与所述驱动齿轮外啮合；
所述深孔加工及检测装置还包括电路板组件，所述电路板组件电性连接所述测量传感器、所述驱动电机组件以及所述电磁铁。
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