CN201483098U - 螺纹铣削动力头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种可在组合机床及加工自动线上广泛用于内外螺纹铣削加工的螺纹铣削动力头，经过通用化、系列化的完善，可以列入组合机床标准部件。其结构是齿轮齿条缸通过螺纹连接固定在主轴箱上面；液压马达、螺纹铣刀通过法兰连接固定在上面，齿轮齿条缸、液压马达、主轴箱、螺纹铣刀通过定位销、螺钉固定到侧向进给滑台上；侧向进给滑台通过定位销、螺钉固定到液压滑台上面。本实用新型的优点：因采用机械、液压传动方式代替三个数控轴的传动方式，可以有效提高生产效率，大大降低制造和维护成本。

Description

螺纹铣削动力头

技术领域：

本实用新型涉及的是一种可在组合机床及加工自动线上广泛用于内外螺纹铣削加工的螺纹铣削动力头，经过通用化、系列化的完善，可以列入组合机床标准部件。属于组合机床附件技术领域。

背景技术

目前在专用组合机床及自动线上，用来加工内外螺纹的方式，大多是采用传统的攻丝、套丝工艺，较大的内螺纹采用多片梳丝刀加工，它仍是攻丝方式的演变。生产效率低和加工质量差。

发明内容

本实用新型的目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，提出一种螺纹铣削动力头，它采用机械、液压传动方式来实现螺纹铣削的一种新的加工方式，因其内联传动过程基本上是模拟“加工中心”三轴数控传动方式，采用的刀具与“加工中心”相同，故其铣削螺纹的效率和精度亦可达到“加工中心”铣削螺纹的同等水平。

本实用新型的技术解决方案：其特征是齿轮齿条缸通过螺纹连接固定在主轴箱上面；液压马达、螺纹铣刀通过法兰连接固定在上面，齿轮齿条缸、液压马达、主轴箱、螺纹铣刀通过定位销、螺钉固定到侧向进给滑台上；侧向进给滑台通过定位销、螺钉固定到液压滑台上面。

本实用新型的优点：因采用机械、液压传动方式代替三个数控轴的传动方式，可以有效提高生产效率，大大降低制造和维护成本。

附图说明

附图1是螺纹铣削动力头的结构示意图。

附图2是主轴箱示意图。

图中的1是齿条式摆动油缸(选用天津伏瑞纳斯油缸有限公司TUBFKS40型脚架式单齿条摆动油缸)，2是液压马达(选用YM-A19B型)，3是主轴箱，4是螺纹铣削刀杆(TMC20-3；刀片3/1.5/SOTM2-VK2)，5是侧向进给滑台，6是液压滑台(选用SEHY500-400)，7是固定靠模螺母，8是可调靠模螺母，9是外主轴，10是内主轴，11是轴承，12是前支撑滑动轴承，13齿轮，14是反支撑滑动轴承，15是联轴器。

具体实施方式

对照附图1，其结构是齿轮齿条缸1通过螺纹连接固定在主轴箱3上面；液压马达2、螺纹铣刀4通过法兰连接固定在上面，由齿轮齿条缸1、液压马达2、主轴箱3、螺纹铣刀4构成了一个整体；这一整体通过定位销、螺钉固定到侧向进给滑台5上；侧向进给滑台5通过定位销、螺钉固定到液压滑台6上面。

齿轮齿条缸1通过齿轮将往复运动传递到主轴箱3，完成铣螺纹是的靠模螺母的工进工退，液压马达2为铣螺纹刀具提供切削动力，侧向进给滑台5完成铣螺纹加工的侧向进刀、退刀，液压滑台6完成铣螺纹加工的轴向进刀、退刀。

为满足自动线每一工位同时加工两只零件的要求，在箱体内布置了2套内外主轴机构，而箱体、摆动齿条油缸、直线导轨及液压滑台等均为共用。

对照附图2，其结构是主轴箱3是基体，主轴箱中所有零件最后都直接或者间接的固定在主轴箱3上。固定靠模螺母7、可调靠模螺母8、前支撑滑动轴承12、反支撑滑动轴承14通过内外圆和断面限位、螺纹连接固定在主轴箱3上；外主轴9通过固定靠模螺母7、可调靠模螺母8、前支撑滑动轴承12间接固定在主轴箱3上；内主轴10圆周方向通过轴承11与外主轴9限位，轴向通过与外主轴螺纹连接的法兰限位，最终完成与外主轴9的轴向和圆周方向定位；齿轮13通过内外圆和断面限位、螺纹连接固定在外主轴9上。

通过齿轮啮合将齿轮齿条缸1往复运动传递给主轴箱3的外主轴，完成螺纹加工中靠模螺母的工进、工退；液压马达通过法兰连接固定在外主轴上，其输出轴与内主轴通过联轴器15连接，把刀具切削时所需动力通过内主轴传递给刀具，同时液压马达有连接在外主轴上，所以液压马达、内主轴，最终所做运动是两个运动的复合，即是绕内主轴自身轴线的自转和绕外主轴轴线的公转。

在箱体内装有相互有一定偏心距的外主轴9和内主轴10，内主轴即为刀具主轴，由5只向心推力球轴承支承，其前端安装螺纹铣削刀具，后端由固定在外主轴上的叶片液压马达驱动，由此实现刀具的“自转”，外主轴由前后支撑的滑动轴承支承，在其前端外圆上制有与被加工螺纹螺距相同的靠模螺纹，与固定在箱体内的靠模螺母相旋合，考虑到长期使用的磨损会造成靠模螺纹的间隙，而降低加工精度；将靠模螺母制成独立的两件，其中里面一件为固定螺母，与滑动轴承一体的为可调螺母。由于这个可调螺母的安装孔为腰形长槽，可作一定的角度旋转并以此来调整消除靠模间隙，达到稳定螺纹铣削精度的目的。

外主轴的旋转由固定在后部的齿轮13靠摆动油缸的齿条推动作旋转运动。由于前端靠模螺纹的作用，能够保证其旋转一周(360°)内外主轴在轴向移动一个螺距。

该螺纹铣削机构每套只能加工一种尺寸规格的螺纹，其内外主轴偏心距是一个定值，为了可靠地保证达到螺纹中径公差，在内主轴前端安装刀杆的内孔中置一个微量偏心的调整套，用来调整铣削螺纹的中径尺寸。

用“加工中心”实现螺纹铣削加工的运动，是由刀具主轴的“自转”+刀具主轴围绕工件中心并以一定的偏心距而进行的“公转”+刀具主轴沿工件轴线的直线运动来完成螺纹的铣削加工的。螺纹铣削动力头设计了相互有一定偏心距的内、外主轴结构：其中内主轴由5只向心推力球轴承支承，前端安装刀具，后端由叶片液压马达驱动，实现刀具的“自转”；外主轴由安装在动力头箱体内的两只滑动轴承支承，其旋转运动(即“公转”)由固定在其后端的齿轮，通过置于箱体顶部的摆动油缸齿条来推动。形成螺旋线的关键是外主轴旋转(即“公转”)一圈(360°)，螺纹铣刀须在轴向准确而均匀地移动一个螺距。这个功能靠分别制于外主轴上的外螺纹与制于前支撑滑动轴承上的内螺纹的旋合来实现的(类似攻丝靠模的功能)。

动力头的纵向移动由液压滑台完成，而螺纹铣刀的径向切入与退出，由布置在动力头箱底与滑台台面之间的直线导轨及油缸来实现。各执行元件、油缸、油马达、滑台的动作顺序由PLC控制。

铣削螺纹刀具运动轨迹：此螺纹铣削动力头是专为加工M38×1.5的内螺纹而设计的，图上可以看出螺纹外径为φ38底径φ36.5，选择螺纹铣刀为φ20，内外主轴偏心距为9mm。

铣削螺纹的过程是：将外主轴置于与工件中心偏心2mm的位置，由液压滑台前移，将动力头及刀具移到螺纹退刀槽处，启动油马达使刀具主轴高速旋转，再由置于动力头一侧的油缸推动动力头在横向移动2mm，使外主轴中心与工件中心完全重合，与此同时摆动油缸齿条推动外主轴，做圆周旋转运动。

待外主轴旋转超过360°时，刀具由侧油缸推动横向退出工件，再由液压滑台将整个动力头退回，内螺纹切削完。

Claims (3)

1.螺纹铣削动力头，其特征是齿轮齿条缸通过螺纹连接固定在主轴箱上面；液压马达、螺纹铣刀通过法兰连接固定在上面，齿轮齿条缸、液压马达、主轴箱、螺纹铣刀通过定位销、螺钉固定到侧向进给滑台上；侧向进给滑台通过定位销、螺钉固定到液压滑台上面。

2.根据权利要求1所述的螺纹铣削动力头，其特征是所述的主轴箱上连接固定靠模螺母、可调靠模螺母、前支撑滑动轴承、反支撑滑动轴承，外主轴通过固定靠模螺母、可调靠模螺母、前支撑滑动轴承间接固定在主轴箱上；内主轴圆周方向通过轴承与外主轴限位，轴向通过与外主轴螺纹连接的法兰限位，齿轮通过内外圆和断面限位并通过螺纹连接固定在外主轴上。

3.根据权利要求1所述的螺纹铣削动力头，其特征是所述的液压马达通过法兰连接固定在外主轴上，其输出轴与内主轴通过联轴器连接。

Images