CN113042769B - 一种可调锁紧镗头 - Google Patents

Abstract

一种可调锁紧镗头，包括机座、升降调节装置、镗刀组件和定位锁紧装置，机座上设有第一刻度盘和第二刻度盘，升降调节装置包括调节旋钮，定位传动组件和驱动螺杆，镗刀组件包括镗刀和定位块。由于镗刀通过两根平行的驱动螺杆同时驱动，使得镗刀能够平稳的升降定位，并具有稳定的升降精度；在机座上设有第一刻度盘和第二刻度盘，能够显示调节旋钮输入的旋转度数和驱动螺杆输出的旋转度数，进而通过第一刻度盘和第二刻度盘的对比实现消除传动误差，避免传动误差对精度的影响；锁紧杆沿所述镗刀的轴向设置，使得锁紧杆能够对住镗刀进行轴向定位，避免镗刀在升降调节后的移动，进一步保证了镗刀的位置精度。

Description

一种可调锁紧镗头

技术领域

本发明涉及机械加工设备，具体涉及一种可调锁紧镗头。

背景技术

精密镗头为一种加工件，精密镗头的镗刀为可升降调节安装。现有技术中，精密镗头上安装有螺纹驱动，偏心轮驱动或楔形块驱动等升降调节装置，但调节效率低，精度无法得到保障。

发明内容

本发明主提供了一种可升降高精度调节并具有定位锁紧的可调锁紧镗头。

一种实施例中提供一种可调锁紧镗头，包括：

机座，机座上设有第一刻度盘和第二刻度盘；

升降调节装置，升降调节装置包括调节旋钮，定位传动组件和驱动螺杆，调节旋钮可旋转的安装在机座上，调节旋钮与第一刻度盘对齐，第一刻度盘用于显示调节旋钮的旋转度数；驱动螺杆具有两根，两根驱动螺杆平行间隔可旋转的安装在机座上，每根驱动螺杆对应有一个第二刻度盘，第二刻度盘用于显示驱动螺杆的旋转度数，定位传动组件安装在机座上，调节旋钮通过定位传动组件与两根驱动螺杆连接，调节旋钮用于驱动两根驱动螺杆同步旋转；

镗刀组件，镗刀组件包括镗刀和定位块，镗刀安装在定位块上，定位块的两侧分别与两根驱动螺杆螺纹连接，镗刀与驱动螺杆相互垂直设置；

以及定位锁紧装置，定位锁紧装置包括驱动杆、锁紧传动组件和锁紧杆，驱动杆可旋转的安装在机座上，锁紧杆可旋转和轴向移动的安装在机座上，锁紧杆沿所述镗刀的轴向设置，驱动杆通过锁紧传动组件与锁紧杆连接，锁紧杆抵靠在定位块上。

进一步地，机座包括底板和座体，座体安装在底板上，两根驱动螺杆的下端垂直可旋转的安装在底板上，座体的上端设有两个带通孔的连接板，每个驱动螺杆的上端插装在一个连接板的通孔内，每个连接板的上表面的通孔边缘设有第二刻度盘；座体背向驱动螺杆的一侧设有环形凸起，第一刻度盘设置在环形凸起的外圆周上，调节旋钮安装在环形凸起上；座体内具有腔体，并且腔体的两侧具有通孔，定位传动组件位于座体的腔体内，定位传动组件的两端分别通过两侧的通孔与调节旋钮和驱动螺杆连接。

进一步地，定位传动组件包括齿轮组、蜗杆和涡轮杆，齿轮组安装在座体的腔体内，齿轮组通过转轴与调节旋钮连接，蜗杆的一端位于座体内与齿轮组连接，蜗杆的另一端穿过座体的通孔露出于座体外，涡轮杆的两端分别通过锥齿轮组与两根驱动螺杆连接，涡轮杆上的涡轮与蜗杆连接。

进一步地，定位块的两侧安装有对称的驱动螺母，定位块通过驱动螺母与驱动螺杆连接。

进一步地，定位块的两侧安装有对称的盒体，驱动螺母固定在盒体内，盒体的上下两端设有避让驱动螺杆的通孔，一个驱动螺母的上下两端分别通过一个同步弹簧与盒体连接，盒体、驱动螺母和同步弹簧套装在驱动螺杆上。

进一步地，定位块背向镗刀的一侧安装有锁紧块，锁紧块背向定位块的侧面与座体的侧面分别设有上下方向的导轨和导槽，锁紧块与座体通过导轨和导槽连接。

进一步地，锁紧传动组件包括锥齿轮组和锁紧螺母，驱动杆竖直安装在座体的腔体内，驱动杆的上端露出于座体，锁紧杆水平安装在座体内，锁紧杆的一端露出于座体，锁紧螺母固定安装在座体内，锁紧杆具有外螺纹，锁紧杆与锁紧螺母螺纹连接，驱动螺杆的下端通过锥齿轮组与锁紧杆连接。

进一步地，锁紧杆露出于座体的端部上安装有锁紧压圈，锁紧块上设有上下方向的槽孔，锁紧杆上的锁紧压圈抵靠在锁紧块的槽孔内。

进一步地，定位传动组件的传动比为0.2，驱动螺杆的螺距为0.5mm。

进一步地，第一刻度盘的一周具有100个均匀刻度，第二刻度盘的一周具有25个均匀的刻度。

依据上述实施例的可调锁紧镗头，由于镗刀通过两根平行的驱动螺杆同时驱动，使得镗刀能够平稳的升降定位，并具有稳定的升降精度；在机座上设有第一刻度盘和第二刻度盘，能够显示调节旋钮输入的旋转度数和驱动螺杆输出的旋转度数，进而通过第一刻度盘和第二刻度盘的对比实现消除传动误差，避免传动误差对精度的影响；定位锁紧装置的锁紧杆沿所述镗刀的轴向设置，使得锁紧杆能够对镗刀进行轴向定位，避免镗刀在升降调节后的移动，进一步保证了镗刀的位置精度。

附图说明

图1为一种实施例中可调锁紧镗头的结构示意图；

图2为一种实施例中可调锁紧镗头的爆炸结构示意图；

图3为一种实施例中可调锁紧镗头的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。本实施例中前后方向以镗刀为参照，镗刀的加工端为前，镗刀的固定端为后。

本实施例提供了一种可调锁紧镗头，本可调锁紧镗头可调节镗刀的高度位置及锁紧定位高度位置。

如图1至图3所示，本实施例的可调锁紧镗头包括机座10、升降调节装置20、镗刀组件30和定位锁紧装置40。

机座10包括底板11和座体12，座体12安装在底板11上，底板11的部分未被座体12覆盖，座体12内具有容置部件的腔体，座体12的前侧和后侧具有通孔。座体12的后侧安装有一个环形凸起13，环形凸起13的外圆周表面设有第一刻度盘51。座体12的上端前侧安装有两个对称延伸的连接板14，两个连接板14设有上下方向的通孔，并且每个连接板14的上表面的通孔边缘设有第二刻度盘52。第一刻度盘51相对第二刻度盘52大数倍。

在其他实施例中，机座10为一体化结构。

本实施例中，升降调节装置20包括调节旋钮21，定位传动组件22和驱动螺杆23，调节旋钮21为一个大盘结构，调节旋钮21与环形凸起13的外径相等，调节旋钮21与环形凸起13贴合安装。调节旋钮21的外圆周上具有与第一刻度盘51匹配的刻度线，调节旋钮21通过刻度线与第一刻度盘51的相对位置显示调节旋钮21的旋转度数。定位传动组件22包括齿轮组221、蜗杆222和涡轮杆223，齿轮组221包括若干个相互啮合的齿轮，齿轮组通过若干转轴安装在座体12的腔体内，调节旋钮21通过转轴与齿轮组221连接，蜗杆222的一端与齿轮组221上的齿轮连接，蜗杆222的另一端穿过座体12的通孔露出于座体12的前侧，涡轮杆223的中部具有涡轮。驱动螺杆23具有两根，两根驱动螺杆23的下端可旋转的安装在底板11上，两根驱动螺杆23竖直平行间隔的位于座体12的前侧，每根驱动螺杆23的上端与一个连接板14的通孔连接，驱动螺杆23的上端具有与第二刻度盘52适配的刻度线，驱动螺杆23通过刻度线与第二刻度盘52的位置关系，能够显示驱动螺杆23的旋转度数。涡轮杆223的两端分别通过一对锥齿轮组与驱动螺杆23连接，两根驱动螺杆23同步旋转。

在其他实施例中，定位传动组件22仅包括齿轮组，齿轮组中包括一个为主动齿轮、多个过渡齿轮和两个输出齿轮，主动齿轮通过转轴与调节旋钮21连接，两个输出齿轮通过多个过渡齿轮与主动齿轮连接，并且两个输出齿轮同步旋转。调节旋钮21通过齿轮组同样可以同时驱动两根驱动螺杆23同步旋转。

本实施例中，镗刀组件30包括镗刀31、定位块32和锁紧块33，镗刀31的为杆状结构，镗刀31的前端为用于加工的刀具端，镗刀31的后端为固定端。定位块32上设有安装孔，镗刀31的固定端插装在定位块32的安装孔内，镗刀31的刀具端露出于定位块32。定位块32的两侧固定安装有盒体34，盒体34同样位于镗刀31的两侧，盒体34为中空结构，盒体34的上下两端具有对称的通孔，盒体34上下两端的通孔略大于驱动螺杆23的外径，每个盒体34内安装有驱动螺母35。两根驱动螺杆23分别穿设在两个盒体34内，盒体34和驱动螺母35套装在驱动螺杆23上，每根驱动螺杆23与一个驱动螺母35螺纹连接。锁紧块33通过螺钉固定在定位块32背向镗刀31的面上，锁紧块33位于定位块32和座体12之间，锁紧块33面向座体12的面上具有上下方向的导轨，座体12面向锁紧块33的面上具有对应的上下方向的导槽，锁紧块33通过导轨卡接在座体12的导槽内，锁紧块33与座体12形成上下滑动式连接，保证了镗刀组件30的上下平稳升降移动。

在其他实施例中，定位块32和锁紧块33为一体化结构；锁紧块33也可设置导槽，座体12上设导轨，同样可实现上下滑动式连接。

本实施例中，升降调节装置20的驱动原理为：调节旋钮21带动齿轮组221转动，齿轮组221通过蜗杆222和涡轮杆223带动两根驱动螺杆23同步转动，两根驱动螺杆23通过驱动螺母35驱动镗刀31、定位块32和锁紧块33同时升降，在升降过程中，锁紧块33与座体12上下滑动式连接，保证了升降的平稳性。

一种实施例中，两个驱动螺母35中的一个驱动螺母35的上下两端通过同步弹簧36与盒体34连接，并且同步弹簧36套装在驱动螺杆23上，另一驱动螺母35直接固定安装在盒体34内。通过同步弹簧36的设置，同步弹簧36给驱动螺母35提供预紧力，使得能够将两个驱动螺母35调节成始终保持同步平稳，也提高了整体稳定性。

本实施例中，定位锁紧装置40包括驱动杆41、锁紧传动组件42和锁紧杆43，座体12的上端和前侧具有开口。驱动杆41竖直可旋转的安装在座体12的腔体内，驱动杆41的上端露出于座体12，驱动杆41的上端为驱动端，用于控制驱动杆41旋转。锁紧传动组件42包括锥齿轮组421和锁紧螺母422，锁紧杆43水平可旋转及可轴向移动的安装在座体12的腔体内，锁紧杆43的一端露出于座体12，驱动杆41的下端通过锥齿轮组421与锁紧杆43连接。锁紧螺母422固定在座体12的腔体内，锁紧杆43具有外螺纹，锁紧螺母422与锁紧杆43螺纹连接。为了使得锁紧杆43相对锥齿轮轴向移动，锁紧杆43设置为轴向六边形或者表面设有轴向的导槽，锥齿轮的安装孔设置为内六角孔或者圆孔内设有径向与导槽对应的凸起即可，从而锥齿轮能够带动锁紧杆43旋转，并且锁紧杆43可相对锥齿轮轴向移动。

为了避免相互干扰，座体12内分为两个相互独立的腔体，定位传动组件22和定位锁紧装置40分别安装在座体12内的两个腔体内。

本实施例中，锁紧块33的中部设有上下方向的槽孔，锁紧杆43露出于座体12的一端上安装有锁紧压圈44，锁紧杆43的锁紧压圈44卡在锁紧块33的槽孔内，并抵靠在定位块32上，锁紧压圈44能够相对锁紧块33的槽上下移动。

本实施例中，定位锁紧装置40的锁紧原理为：旋转锁紧杆43，锁紧杆43通过锥齿轮组421带动锁紧杆43转动，在锁紧螺母422的限位下，旋转的锁紧杆43将相对锁紧螺母422轴向移动，进而锁紧杆43上的锁紧压圈44卡入锁紧块33的槽孔内并抵靠在定位块32上，实现对镗刀31的轴向定位锁紧。反向旋转锁紧杆43则将镗刀31的轴向解锁，解锁后通过升降调节装置20调节镗刀31的高度位置，调节高度位置后再定位锁紧装置40锁紧。

本实施例中，定位传动组件22的传动比为0.2，驱动螺杆23的螺距为0.5mm，第一刻度盘51具有100个均匀的刻度，一个第二刻度盘52具有25个均匀的刻度，另一个第二刻度盘52具有5个均匀的刻度，具有5个刻度的第二刻度盘52作为副盘，用于对比观察另外一个第二刻度盘52的旋转是否同步。从而，螺距为0.5mm即分辨率为0.5mm即旋转360°直线运动0.5mm，升降调节装置20的升降调节分辨率为：h(调节距离)＝全部轮系传动比*1/第一刻度盘51刻度数*驱动螺母螺距＝0.2*(1/100)*0.5＝0.001mm，即第一刻度盘51的1个刻度代表0.001mm，故本可调锁紧镗头具有1微米的高精度调节。两个第二刻度盘52的关联度数为：一周具有25个刻度的第二刻度盘52的1个刻度代表0.02mm，一周具有5个刻度的第二刻度盘52的1个刻度代表0.1mm。

在座体12上设有第一刻度盘51和第二刻度盘52，第一刻度盘51用于显示输入的旋转度数，第二刻度盘52用于显示输出的旋转度数，从而根据第一刻度盘51和第二刻度盘52对比，可用于校正升降调节装置20的传动精度，去除误差。

两个刻度盘的调节方法及原理：

第一次消隙(反向消隙)：转动调节旋钮21同时观察第二刻度盘52(具有25个刻度)出现相对运动则继续转动调节旋钮21，同时观察调节旋钮21的0刻线是否当第一刻度盘51旋转20个刻度后，第二刻度盘52转动1个刻度，如果是代表消隙完成，否则重复上述过程，其中第一刻度盘51旋转20个刻度代表应驱动镗刀31移动了20×0.001mm，即应驱动镗刀31移动了0.02mm；第二刻度52转动1个刻度代表驱动了镗刀31移动了1×0.02mm，即驱动镗刀移动了0.02mm。

第二次消隙(反向消隙)：第一次消隙完成后，以调节旋钮21的0刻线为准，反向旋转(与第一次消隙时旋转调节旋钮21方向相反)第一刻度盘51的20个刻度，此时代表该镗刀31调节了20微米高度，此时镗刀31回到了初始位置。

调节镗刀31的升降具有两种方法:

(1)完成第一次消隙和第二次消隙后，旋转调节旋钮21将镗刀31调节到指定高度位置。例如镗刀31需要上升1微米时，调节旋转调节旋钮21一个刻度。

(2)完成第一次消隙后，直接将调节量增加到第二消隙中，并且第一次消隙驱动镗刀31的升降方向与实际需要的升降方向相反。例如镗刀31需要上升1微米时，第一次消隙过程中驱动镗刀31下降20微米，并在第二次消隙过程中旋转调节旋钮21的21个刻度，即镗刀31上升21微米，同样实现正反消隙，并将镗刀31驱动上升1微米。

调节完毕后转动定位锁紧装置40进行锁紧。按照此方法第一步进行正反消隙，第二步进行高度调节依次类推可实现正负精密调节。

本实施例提供的可调锁紧镗头，由于镗刀31通过两根平行的驱动螺杆23同时驱动，使得镗刀31能够平稳的升降定位，并具有稳定的升降精度；在机座上设有第一刻度盘51和第二刻度盘52，能够显示调节旋钮21输入的旋转度数和驱动螺杆23输出的旋转度数，进而通过第一刻度盘51和第二刻度盘52的对比实现消除传动误差，避免传动误差对精度的影响；锁紧杆43沿镗刀31的轴向，使得锁紧杆43能够对镗刀31进行轴向定位，避免镗刀在升降调节后的移动，进一步保证了镗刀的位置精度；定位传动组件22通过大传动比的调节升降，升降精度达到1微米。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种可调锁紧镗头，其特征在于，包括：

机座，所述机座上设有第一刻度盘和第二刻度盘；

升降调节装置，所述升降调节装置包括调节旋钮，定位传动组件和驱动螺杆，所述调节旋钮可旋转的安装在所述机座上，所述调节旋钮与所述第一刻度盘对齐，所述第一刻度盘用于显示所述调节旋钮的旋转度数；所述驱动螺杆具有两根，两根驱动螺杆平行间隔可旋转的安装在所述机座上，每根所述驱动螺杆对应一个所述第二刻度盘，所述第二刻度盘用于显示所述驱动螺杆的旋转度数，所述定位传动组件安装在所述机座上，所述调节旋钮通过所述定位传动组件与两根所述驱动螺杆连接，所述调节旋钮用于驱动两根所述驱动螺杆同步旋转；

镗刀组件，所述镗刀组件包括镗刀和定位块，所述镗刀安装在所述定位块上，所述定位块的两侧分别与两根所述驱动螺杆螺纹连接，所述镗刀与所述驱动螺杆相互垂直设置；

以及定位锁紧装置，所述定位锁紧装置包括驱动杆、锁紧传动组件和锁紧杆，所述驱动杆可旋转的安装在所述机座上，所述锁紧杆可旋转和轴向移动的安装在所述机座上，所述锁紧杆沿所述镗刀的轴向设置，所述驱动杆通过所述锁紧传动组件与所述锁紧杆连接，所述锁紧杆抵靠在所述定位块上。

2.如权利要求1所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述机座包括底板、座体和连接板，所述座体安装在所述底板上，两根所述驱动螺杆的下端垂直可旋转的安装在所述底板上，所述座体的上端设有两个带通孔的所述连接板，每个所述驱动螺杆的上端插装在一个所述连接板的通孔内，每个所述连接板的上表面的通孔边缘设有所述第二刻度盘；所述座体背向所述驱动螺杆的一侧设有环形凸起，所述第一刻度盘设置在所述环形凸起的外圆周上，所述调节旋钮安装在所述环形凸起上；所述座体内具有腔体，所述腔体的两侧具有通孔，所述定位传动组件位于所述座体的腔体内，所述定位传动组件的两端分别通过两侧的通孔与所述调节旋钮和驱动螺杆连接。

3.如权利要求2所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述定位传动组件包括齿轮组、蜗杆和涡轮杆，所述齿轮组安装在所述座体的腔体内，所述齿轮组通过转轴与所述调节旋钮连接，所述蜗杆的一端位于所述座体内与所述齿轮组连接，所述蜗杆的另一端穿过所述座体的通孔露出于所述座体外，所述涡轮杆的两端分别通过锥齿轮组与两根所述驱动螺杆连接，所述涡轮杆上的涡轮与所述蜗杆连接。

4.如权利要求1所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述定位块的两侧安装有对称的驱动螺母，所述定位块通过所述驱动螺母与所述驱动螺杆连接。

5.如权利要求4所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述定位块的两侧安装有对称的盒体，所述驱动螺母固定在所述盒体内，所述盒体的上下两端设有避让所述驱动螺杆的通孔，一个所述驱动螺母的上下两端分别通过一个同步弹簧与所述盒体连接，所述盒体、驱动螺母和同步弹簧套装在所述驱动螺杆上。

6.如权利要求2所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述定位块背向所述镗刀的一侧安装有锁紧块，所述锁紧块背向所述定位块的侧面与所述座体的侧面分别设有上下方向的导轨和导槽，所述锁紧块与所述座体通过所述导轨和导槽连接。

7.如权利要求6所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述锁紧传动组件包括锥齿轮组和锁紧螺母，所述驱动杆竖直安装在所述座体的腔体内，所述驱动杆的上端露出于所述座体，所述锁紧杆水平安装在所述座体内，所述锁紧杆的一端露出于所述座体，所述锁紧螺母固定安装在所述座体内，所述锁紧杆具有外螺纹，所述锁紧杆与所述锁紧螺母螺纹连接，所述驱动螺杆的下端通过锥齿轮组与所述锁紧杆连接。

8.如权利要求7所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述锁紧杆露出于所述座体的端部上安装有锁紧压圈，所述锁紧块上设有上下方向的槽孔，所述锁紧杆上的锁紧压圈抵靠在所述锁紧块的槽孔内。

9.如权利要求1至8中任一项所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述定位传动组件的传动比为0.2，所述驱动螺杆的螺距为0.5mm。

10.如权利要求9所述的可调锁紧镗头，其特征在于，所述第一刻度盘的一周具有100个均匀的刻度，所述第二刻度盘的一周有25个均匀的刻度。

Images