CN116117190A - 一种抗低头镗杆系统 - Google Patents

Abstract

一种抗低头镗杆系统，属于超精密装备制造技术领域。为了摆脱加工设备和镗杆低头现象对加精密镗削工精度的影响，提高精密镗削的加工精度。配气套内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器，配气套、小孔节流器和镗杆共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆采用气浮支撑的支撑形式。与传统镗杆系统相比，本发明由于采用分区域供气的方式，配气套在镗杆上圆周区域和轴向区域上分别形成具有不同压力的径向气膜，不需要额外的伺服轴/调整机构，通过电磁调压阀控制不同气膜的压力，即可实现刀高的调整，避免镗杆低头现象的出现，镗杆系统刚度好，抗振性能强。

Description

一种抗低头镗杆系统

技术领域

本发明属于超精密装备制造技术领域，具体涉及抗低头镗杆系统。

背景技术

镗削加工是以镗刀旋转为主运动，镗刀与工件的相对移动为进给运动。镗削加工可以实现一次完成多个孔的精加工。由于镗杆本身具有较高的回转精度，镗削加工可以加工出高精度孔。精密镗削可以满足一些框架类零件其孔系加工对圆度、圆柱度及表面粗糙度较高的要求，是实现箱体类零件加工高精度孔的关键工艺。但是由于加工设备精度的限制和镗杆低头现象的影响，限制了精密镗削加工精度的进一步提高。

发明内容

本发明为了摆脱加工设备和镗杆低头现象对加精密镗削工精度的影响，提高精密镗削的加工精度，进而提供一种抗低头镗杆系统。

本发明所采取的技术方案是：一种抗低头镗杆系统，包括配气套、固定套装在配气套外侧的底座、间隙套装在配气套内存的镗杆；所述配气套内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器，配气套、小孔节流器和镗杆共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆采用气浮支撑的支撑形式。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.与传统镗杆系统相比，本发明由于采用分区域供气的方式，配气套在镗杆上圆周区域和轴向区域上分别形成具有不同压力的径向气膜，不需要额外的伺服轴/调整机构，通过电磁调压阀控制不同气膜的压力，即可实现刀高的调整，避免镗杆低头现象的出现，镗杆系统刚度好，抗振性能强。

2.与传统的支撑形式相比，本发明选用气浮支撑，气浮支撑具有误差均化的作用，可以减小加工设备对镗削加工精度的影响，镗杆本身的回转精度高，加工得到的柱面圆度好。

3.本发明采用分区域供气的方式，克服了传统气浮轴承因自动定心作用无法通过调节供气压力实现镗杆径向调节的问题。

4.本发明不需要额外的调整机构，仅通过调节不同区域气膜压力即可实现对镗杆姿态调整，降低了系统造价，提高了系统可靠性。

附图说明

图1是本发明轴向剖面结构示意图；

图2是本发明供气系统示意图；

图3是本发明供气区域划分剖面示意图一；

图4是本发明供气区域划分剖面示意图二；

图5是本发明轴向供气气道分布示意图；

图6是本发明径向供气气道分布示意图；

图7是本发明立体结构示意图；

其中：1、小孔节流器；2、底座；3、配气套；31、轴向供气气道；32、径向气道；33、径向供气气道；4、封气堵头；5、镗杆；6、联轴器；7、电磁调压阀；71、电磁调压阀一；72、电磁调压阀二；73、电磁调压阀三；74、电磁调压阀四。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的做进一步详细的描述。

参照图1～图7所示，本发明的一种抗低头镗杆系统，包括配气套3、通过螺栓连接固定套装在配气套3外侧的底座2、间隙套装在配气套3内存的镗杆5；所述配气套3内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器1，配气套3、小孔节流器1和镗杆5共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆5采用气浮支撑的支撑形式。配气套3在镗杆5的圆周区域和轴向区域上分别形成具有不同压力的径向气膜。采用气浮支撑镗杆5的形式。具有误差均化的作用，可以减小加工设备对镗削加工精度的影响，

所述配气套3为一设有环形凸缘的空心圆柱状结构，具有小径端和大径端，所述底座2套装在配气套3的小径端。

如图1所示，所述配气套3上设置前后两组气路，形成两个径向气浮轴承，可以单独控制，避免镗杆低头现象的出现，每组气路均包括沿圆周方向均布的若干个轴向供气气道31和若干圈的径向气道32，每圈径向气道32均与若干个轴向供气气道31垂直连通，每圈径向气道32内有沿圆周均布的若干个径向气道32，靠近环形凸缘的一组气路还设置沿圆周方向均布的若干个径向供气气道33，若干个径向供气气道33与若干个轴向供气气道31一一对应垂直连接。

如图2所示，靠近配气套3环形凸缘的气路中，位于镗杆5上方的径向供气气道33由一个气压单独供气形成气路一；位于镗杆5下方的径向供气气道33由一个气压单独供气形成气路二；远离配气套3环形凸缘的气路中，位于镗杆5上方的轴向供气气道31由一个气压单独供气，形成气路三；远离配气套3环形凸缘的气路中，位于镗杆5下方的轴向供气气道31由一个气压单独供气，形成气路四。

整个抗低头镗杆系统拥有若干个互相独立的径向轴承气路。

如图2～6所示，抗低头镗杆系统采用分区域供气的方式，所述配气套3的气路一、气路二、气路三和气路四均由气源单独供气，并通过电磁调压阀7对气源压力进行一定调节，产生具有不同压力的高压空气通过各自的气道，再通过对应的小孔节流器1，然后在镗杆5上各个圆周区域和轴向区域上形成具有不同压力的径向气膜，通过改变镗杆5上各个圆周区域和轴向区域的径向气膜压力，对镗杆5姿态进行微调，避免镗杆低头现象对加工精度的影响。由于采用分区域供气的方式，克服了传统气浮轴承因自动定心作用无法通过调节供气压力实现镗杆径向调节的问题，仅通过调节不同气路的供气压力即可避免镗杆低头现象对加工精度的影响。

如图3、图4所示，配气套3上的两个径向气浮轴承因上下分别供气，形成供气区域一、供气区域二、供气区域三及供气区域四共四个供气区域。

如图2所示，四个电磁调压阀7分别为电磁调压阀一71、电磁调压阀二72、电磁调压阀三73和电磁调压阀四74；

通过调节电磁调压阀72和电磁调压阀73可以控制镗杆5靠近镗刀一端的上下微量移动，通过调节电磁调压阀71和电磁调压阀74可以控制镗杆5远离镗刀一端的上下微量移动，进而可以控制镗刀的径向位移，补偿由于镗杆5受力变形产生的加工误差。

如图1所示，所述配气套3上的每个径向气道32靠近底座2的一侧均设有封气堵头4，避免各个径向气道32漏气。

如图1所示，所述配气套3上的每个径向气道32靠近镗杆5的一侧均设有小孔节流器1。

如图7所示，所述镗杆5远离镗刀一侧设有联轴器6，可以通过联轴器6连接外部转轴带动镗杆做旋转运动。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种抗低头镗杆系统，其特征在于：包括配气套(3)、固定套装在配气套(3)外侧的底座(2)、间隙套装在配气套(3)内存的镗杆(5)；所述配气套(3)内部设有若干气道，并在气道上安装小孔节流器(1)，配气套(3)、小孔节流器(1)和镗杆(5)共同形成气体静压轴承的径向轴承部分，镗杆(5)采用气浮支撑的支撑形式。

2.根据权利要求1所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述配气套(3)为一设有环形凸缘的空心圆柱状结构，具有小径端和大径端，所述底座(2)套装在配气套(3)的小径端。

3.根据权利要求2所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述配气套(3)上设置前后两组气路，形成两个径向气浮轴承，每组气路均包括沿圆周方向均布的若干个轴向供气气道(31)和若干圈的径向气道(32)，每圈径向气道(32)均与若干个轴向供气气道(31)连通，每圈径向气道(32)内有沿圆周均布的若干个径向气道(32)，靠近环形凸缘的一组气路还设置沿圆周方向均布的若干个径向供气气道(33)，若干个径向供气气道(33)与若干个轴向供气气道(31)一一对应连接。

4.根据权利要求3所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：靠近配气套(3)环形凸缘的气路中，位于镗杆(5)上方的径向供气气道(33)由一个气压单独供气形成气路一；位于镗杆(5)下方的径向供气气道(33)由一个气压单独供气形成气路二；远离配气套(3)环形凸缘的气路中，位于镗杆(5)上方的轴向供气气道(31)由一个气压单独供气，形成气路三；远离配气套(3)环形凸缘的气路中，位于镗杆(5)下方的轴向供气气道(31)由一个气压单独供气，形成气路四。

5.根据权利要求4所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述配气套(3)的气路一、气路二、气路三和气路四均由气源单独供气，并通过电磁调压阀(7)对气源压力进行调节。

6.根据权利要求5所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述配气套(3)上的每个径向气道(32)靠近底座(2)的一侧均设有封气堵头(4)。

7.根据权利要求5所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述配气套(3)上的每个径向气道(32)靠近镗杆(5)的一侧均设有小孔节流器(1)。

8.根据权利要求5所述的一种抗低头镗杆系统，其特征在于：所述镗杆(5)远离镗刀一侧设有联轴器(6)。

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