CN1887488A - 锥度可调式锥孔镗孔机 - Google Patents

Abstract

锥度可调式锥孔镗孔机，包括电机、锥孔加工刀头、直镗杆和蜗杆。电机轴通过皮带与蜗杆轴联结。与蜗杆啮合的蜗轮装在直镗杆上。直镗杆由二个镗杆支撑装置。锥孔加工刀头与斜导轨燕尾槽联结，斜导轨上有丝杠槽，丝杠槽内装设有丝杠，丝杠通过丝母与锥孔加工刀头连接。斜导轨固定在斜导轨安装卡箍上，该卡箍装设在直镗杆上，斜导轨倾斜角度可调。镗杆支撑装置包括锥套、壳体、架子板。锥套装在壳体内，锥套装在直镗杆上后整体装入架子板上的调位孔内，并通过多个支杆与被加工工件连接。本发明具有结构紧凑，体积小，重量轻，现场施工移动、拆装方便，锥度调节简便、准确，加工精度高，加工成本低，适用性强等优点。

Description

锥度可调式锥孔镗孔机

(一)技术领域

本发明涉及镗削加工机械，特别是涉及船舶舵叶锥孔镗孔工装和大型装备锥孔镗孔工装用机械。

(二)背景技术

船舶舵叶锥孔加工和大型装备的锥孔加工，是困扰船舶、重型机械等大型装备制造中的难题。由于船舶舵叶锥孔和大型装备的锥孔属于传动轴轴孔或传动装置各轴承轴毂内孔，工件组装后体积大、重量大，无法实现高效率、高精度的机床加工，然而上述这些锥孔在制告加工中尺寸精度、锥度、圆度、同轴度以及粗糙度等要求极高。

过去对于上述锥孔的加工，主要是采用锥镗杆加工或镗床加工。采用锥镗杆加工具有成本高、工装体积重量大、加工精度低、加工锥度不可调、镗杆重复利用率低等一系列不足之处；而采用镗床加工，不仅加工本身成本高，而且还产生附加的吊装运输成本，最重要的就是加工尺寸受限(不能对较大型或特大型工件进行加工)。

(三)发明内容

本发明的目的，是提供一种锥度可调式锥孔镗孔机，使用锥度可调式锥孔镗孔机镗削锥孔，可以根据轴的实际锥度较容易的调节出镗孔机的锥度(锥度调节范围：1∶10-1∶16)，实现轴与孔具有很好的配合关系，为后期的研配工作带来很多便利。

该镗孔机结构简单，可操作性强。使用该镗孔机加工锥孔，能够很好地保证加工后锥孔的尺寸精度、锥度、圆度、同轴度以及粗糙度等，完全满足工件设计中的技术要求。

采用的技术方案：

锥度可调式锥孔镗孔机，包括驱动系统、直镗杆、至少二个镗杆支撑装置、斜导轨安装卡箍、轴向进给装置、锥孔加工刀具头和端面加工刀具组合件。

驱动装置包括电机、蜗轮蜗杆传动机构和电控箱。电机输出轴通过皮带与蜗杆轴联结。蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮装设在直镗杆上，且与直镗杆键连接。

直镗杆上有沿轴线开设有半圆形凹槽。镗杆支撑装置包括锥套、壳体、锥套调整环和架子板。二个镗杆支撑装置在结构上相同，分别设置在被加工工件的两端外侧，其中锥套安装在壳体内，并整体设置在架子板上的调位孔内。锥套装设在直镗杆上，且与直镗杆键连接。在架子板上固定有上、下锥度调整环，在上、下锥度调整环螺孔内分别旋入顶丝，二个顶丝分别抵顶在壳体上。通过顶丝可调整直镗杆的位置。架子板通过多个支杆与加工工件固定连接。

锥孔加工刀头为母燕尾结构与斜导轨通过燕尾槽连接，可沿斜导轨滑动。锥孔加工刀头设有刀头调整块，通过二个螺钉与锥孔加工刀头连接，通过调整二个螺钉，使锥孔加工刀头与斜导轨具有良好地接触，能延长使用寿命。斜导轨通过多个斜导轨卡箍固定在直镗杆上。

轴向进给装置包括进给丝杠、丝母、斜导轨、端面盖板、走刀轮、撞针。丝杠装设在斜导轨上的丝杠槽内，丝杠一端支撑在斜导轨的端部，另一端安装在斜导轨端面盖板上，且与走刀轮连接，丝母装在丝杠上，丝母与锥孔加工刀头连接。

端面加工刀具组合件，包括燕属导轨、导轨基座、刀头、丝杠、丝母、丝杠盖板和走刀轮。燕属导轨固定在导轨基座上，刀头与燕尾导轨通过燕尾槽连接。丝杠装设在燕属导轨上的丝杠凹槽内，丝母装在丝杠上，且与刀头连接。刀走轮与丝杠通过螺钉固定连接。端面加工刀具组合件由螺栓固定在斜导轨卡箍的一端上。带有母燕尾的刀头在燕尾处设有刀头调整块，通过调整刀头调整块使刀头与导轨更好配合。该组合件用来完成锥孔端面的加工。

上述电机为变频电机，在转距不变的条件下其转速在Or/min-1450r/min之间任意调节，并且通过皮带和蜗轮蜗杆传动装置将直镗杆转数控制在任意位置上，以提高加工精度。

上述支撑斜导轨的斜导轨卡箍中，其两关卡箍装夹处设有四个锥度调整螺钉，可以非常精确调节出想要的锥度值。

上述的斜导轨卡箍上有键槽，斜导轨下端面上的键插入键槽内，防止斜导轨转动。

上述的轴承与壳体均为锥度为1∶12的锥型套，轴承为青铜材料制成，其内设有润滑油槽，以提高使用寿命。

上述的轴向进给装置可根据工件的实际加工需要，选择适当的丝杠、丝母或者是安装不同数量的撞针，来完成轴向进给量的自由调节。

本实用新型具有结构紧凑，体积小，重量轻，现场施工移动、拆装方便，锥度调节简便、准确，加工精度高，加工成本低，适用性强等优点，可广泛应用在造船、石化、重型机械等锥孔的现场加工。

(四)附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

图3是图1的B-B视图。

图4是图1的C-C视图。

图5是端面加工刀具组合件外观示意图。

图6是图5的A-A视图。

图7是图5的B-B视图。

(五)具体实施方式

锥度可调式锥孔镗孔机，包括驱动系统、直镗杆8、二个镗杆支撑装置、斜导轨安装卡箍33、轴向进给装置、锥孔加工刀头29和端面加工刀具组合件。

直镗杆8上沿轴线开设有半圆形凹槽9，其两端设有镗杆端面压盖10。驱动系统包括变频电机1、变频电机控制箱3和蜗轮蜗杆传动装置。蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆4、蜗轮5、蜗轮5与蜗杆4啮合。变频电机输出轴上的轴齿轮通过皮带2与蜗杆4轴上的轴齿轮联结。蜗杆4两端出轴分别由装有轴承的轴承座6予以支撑，二个轴承座6分别固定在座板7上。蜗轮5套装在直镗杆8上，径向用键连接，轴向通过二个卡箍11定位。由于直镗杆8上的半圆形凹槽9是通槽，所以蜗轮5可以安装在直镗杆8上的任意位置。

镗杆支撑装置，包括锥套12、壳体13、架子板15。锥套12装入壳体13内，套装在直镗杆8上。壳体13用圆螺母16背紧后，装入架子板15上的调位孔内。架子板15上分别固定有上锥套调整环17、下锥套调整环14。上、下锥体调整环内分别旋入调节螺钉19、20，并分别抵顶在壳体13上。座板7通过螺栓固定在架子板15上或焊在工作上。架子板15通过4个支杆18与被加工件22固定连接，支杆18长度应尽量短，以提高工装的整体刚性。通过二个调节螺钉19、20可调节直镗杆8的位置。用二个镗杆支撑装置将直镗杆架好，二个镗杆支撑装置的间距与直镗杆8的直径之比超过10∶1时，可再增加镗杆支撑装置，以增加工装的整体刚性。

轴向进给装置，包括丝杆21、丝母22、斜导轨23、端面压盖24、走刀轮25和撞针。斜导轨23有向下延伸的支板26和键27。斜导轨上端面上有丝杠槽28，丝杠21装设在丝杠槽28内，丝母22装在丝杠21上。丝母22与刀头29固定连接。加工刀头29与斜导轨23燕尾槽匹配连接，刀头29的一侧母燕尾处设有调整块30，通过调整调整块30上的调整螺丝31和32能使加工刀头29与斜导轨23良好接触。丝杠21的后端支撑在斜导轨23的端部，其前端为方轴，穿过斜导轨端面盖板24后插入走刀轮25的方孔内。斜导轨23由多个卡箍33支撑，斜导轨23上的键27插入卡箍33上的键槽内，并用螺栓34将斜导轨23向下延伸的支板26与卡箍33固定在一起。斜导轨安装卡箍33装设在直镗杆8上。

电机转动通过皮带轮带动蜗杆转动，驱动蜗轮带动直镗杆转动，当直镗杆旋转中，在设定位置与撞针相有效期，撞针拨动走刀轮旋转一定角度。进而带动丝杆转动，丝母向前运动而带动刀头在斜导轨上滑动，实现轴向走刀。

端面加工刀具组合件，包括燕尾导轨44、导轨基座45、刀头35、丝杠36、丝母37、丝杠盖板38和走刀轮39。刀头35与燕尾导轨44通过燕尾槽连接，刀头35燕尾处设有调整块40，通过调整螺丝41、42调节调整块40，使刀头与导轨接触良好。丝杠36装在燕尾导轨44上的丝杠槽内，丝母37装在丝杠36上，丝母37与刀头35固定连接。丝杠36前端穿过丝杠盖板38后插入走刀轮39的轴孔，并用螺母背紧。在完成工件镗孔后，将端面加工刀具组合件的连接板43通过螺栓与卡箍33的一侧端固定连接。

其加工原理同上述锥孔的加工。

锥度可调式锥孔镗孔机的现场安装及使用：

1、锥度可调式锥孔镗孔机现场安装

锥度可调式锥孔镗孔机，属于现场机加工设备，通常实施在舵叶本体或大型装备上，无地基。根据被加工工件的要求确定支杆18的位置，将支杆焊接在被加工工件的端面。

将卡箍33穿在直镗杆8上，根据加工件的空间位置布置卡箍33在直镗杆8上的位置并装入键，用连接螺栓将斜导轨23固定在卡箍33上。安装斜导轨丝杠21、丝母22、刀头29、走刀轮25等部件。根据与锥孔实际配合的轴的锥度或图纸设计的锥度调整斜导轨23与直镗杆8的锥度，调整完好后把紧所有连接螺栓，再将直镗杆8连同斜导轨23一起穿入被加工工件锥孔内，若直镗杆8为水平状态则需加装临时支撑，若直镗杆8为竖直状态，则不需临时支撑，调整直镗杆8的位置，按给定的基准点将直镗杆8初步定位。

将支撑装置(图3)中的锥套12放入过体13内，一起穿在直镗杆8上以后把紧圆螺母16；轴承加满润滑油脂，将支撑装置用双头螺柱牢靠的固定在支杆18上。放松轴承壳体13与架子板15的连接定位螺栓，按给定基准点，调节架子板15上的顶丝19、20，将直镗杆8精确定位，使直镗杆8轴线与给定基准点确定的轴线重合。紧固壳体13与架子板15的连接定位螺栓，将锥套卡箍顶丝把紧，检查镗杆8的定位情况，保证直镗杆8定位满足技术条件中规定的要求。

将蜗轮5穿在直镗杆8上，安装键及两个定位卡箍11。根据蜗轮5的位置确定蜗杆轴承座6的位置并固紧，使锅轮蜗杆具有较好的啮合关系。再根据蜗杆轴上皮带轮的位置来定位变频电机1的位置并固紧。将变频电机控制箱3的电源线接到380V电源上。安装完成后再次检查直镗杆8的定位情况，保证直镗杆8定位满足技术条件中规定的要求。

手动拨动走刀轮，检查其运转是否灵活。接通电源，进行空车试验，一切正常后在合适的位置安装走刀轮撞针，此后即可进行锥孔的镗削加工。

2、锥孔的镗削加工

首先手动拨动走刀轮25将刀头29移至加工端面以外，手工将刀具安装在上刀孔内，按适当的吃刀量确定刀具的伸出量，把紧刀具紧固顶丝8，启动变频电机1，并根据实际加工情况调节变频电机1的转速，使直镗杆8以适当的转数回转，开始锥孔镗削加工。

一个工步加工完毕后，关闭电源，将刀具缩回2-3mm，手动或用风动摇刀装置将刀头29再移动至被加工端面以外，再调整刀具，进行下一步的镗削，重复以上步骤，直至锥孔加工完毕。

3、端面加工

锥孔加工完毕后，折下走刀轮撞针，将连接板43安装到需加工端面处一侧斜导轨卡箍33上，把紧紧固螺栓。首先确认端面刀具组合件的回转空间无干涉后试车，一切正常后在合适的位置安装走刀撞针，手动拨动走刀轮39将刀头35移至加工端面内缘以内，手工将刀具安装在上刀孔内，按适当的吃刀量确定刀具的伸出量，把紧刀具紧固顶丝。启动变频电机1，并根据实际加工情况调节变频电机1的转速，使直镗杆8以适当的转数回转，开始端面镗削加工。

一个工步加工完毕后，关闭电源，将刀具缩回2-3mm，手动或用风动摇刀装置将刀头35再移动至被加工端面内缘以内，再调整刀具，进行一下工步的镗削，重复以上步骤，直至端面加工完毕。

Claims (4)

1、锥度可调式锥孔镗孔机，包括驱动系统、直镗杆(8)、二个镗杆支撑装置、斜导轨安装卡箍(33)、轴向进给装置、锥孔加工刀头(29)，其特征在于：

A、直镗杆(8)上沿轴线开设有半圆形凹槽(9)，其两端设有镗杆端面压盖(10)，驱动系统包括变频电机(1)和蜗轮蜗杆传动装置，蜗轮蜗杆传动装置包括蜗杆(4)、蜗轮(5)、蜗轮(5)与蜗杆(4)啮合，变频电机输出轴上的轴齿轮通过皮带(2)与蜗杆(4)轴上的轴齿轮联结，蜗杆(4)两端出轴分别由装有轴承的轴承座(6)予以支撑，二个轴承座(6)分别固定在座板(7)上，蜗轮(5)套装在直镗杆(8)上；

B、镗杆支撑装置，包括锥套(12)、壳体(13)、架子板(15)，锥套(12)装入壳体(13)内，套装在直镗杆(8)上，装入架子板(15)上的调位孔内，架子板(15)通过多个支杆(18)与被加工件(22)固定连接；

C、轴向进给装置，包括丝杆(21)、丝母(22)、斜导轨(23)、端面压盖(24)、走刀轮(25)，斜导轨上端面上有丝杠槽(28)，丝杠(21)装设在丝杠槽(28)内，丝母(22)装在丝杠(21)上，丝母(22)与锥孔加工刀头(29)固定连接，锥孔加工刀头(29)与斜导轨(23)燕尾槽匹配连接，丝杆(21)的后端支撑在斜导轨(23)的端部，其前端穿过斜导轨端面压盖(24)后与走刀轮(25)固定连接，斜导轨(23)固定在斜导轨安装卡箍(33)上，斜导轨安装卡箍(33)装设在直镗杆(8)上，

2、根据权利要求1所述的锥度可调式锥孔镗孔机，其特征在于所述的斜导轨安装卡箍(33)的一侧固定连接有端面加工刀具组合件；端面加工刀具组合件，包括燕尾导轨(44)、导轨基座(45)、刀头(35)、丝杠(36)、丝母(37)、丝杠盖板(38)和走刀轮(39)，刀头(35)与燕尾导轨(44)通过燕尾槽连接，刀头(35)燕尾处设有调整块(40)，通过调整螺丝(41)、(42)调节调整块(40)，使刀头与导轨接触良好，丝杠(36)装在燕尾导轨(44)上的丝杠槽内，丝母(37)装在丝杠(36)上，丝母(37)与刀头(35)固定连接，丝杠(36)前端穿过丝杠盖板(38)后与走刀轮(39)固定连接。

3、根据权利要求1所述的锥度可调式锥孔镗孔机，其特征在于所述的蜗轮(5)套装在直镗杆(8)上后通过二个卡箍(11)定位；所述的座板(7)通过螺栓与架子板(15)固定连接。

4、根据权利要求1所述的锥度可调式锥孔镗孔机，其特征在于所述的架子板(15)上分别固定有上锥套调整环(17)、下锥套调整环(14)，上、下锥体调整环内分别旋入调节螺钉(19)、(20)，并分别抵顶在壳体(13)上；锥孔加工刀头(29)的一侧母燕尾处设有调整块(30)、调整螺丝(31)和调整螺丝(32)。

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