CN205289832U - 大型数控车床深孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大型数控车床深孔加工装置，包括进给尾座，进给尾座安装在导轨上，还包括直流伺服电机、减速器和镗杆支架；直流伺服电机驱动尾座在导轨上移动；所述镗杆支架包括底座、上座以及上盖；上座位于底座与上盖之间；上盖和上座中间形成第二通孔，在第二通孔中设有能拆卸的钢套，钢套中设有能拆卸的铜套，所述铜套构成安装镗杆的第一通孔，所述上座的顶端远离第一通孔的一角为一个斜面。本装置结构简单可靠、维护方便。

Description

大型数控车床深孔加工装置

技术领域

本发明涉及一种大型数控车床深孔加工装置，特别是涉及其进给与镗杆支撑装置。

背景技术

深孔加工主要是指加工孔径比为1：6以上的深孔，如枪管、炮管和机床主轴等部件中的深孔。目前国内机械加工零部件的深孔加工主要由专用深孔设备加工。而现有的一般专用深孔加工设备最大加工范围在Φ600mmx8000mm以下，并且深孔加工专用设备购置及工装，附件制造成本非常高。对于水力、火力等发电机的大型主轴，石油输送管道的管模，矿山冶金及压力设备零部件加工其内孔直径均在φ1000mm以上，内孔加工长度均在8000mm以上。像此类大直径超长内孔深孔加工过程因加工件状况不便观察等因素成为切削加工的技术难题。特别是超长孔的加工，更是受到工装、刚度、强度、切削刀具磨损、冷却等诸多因素影响，使孔的加工难度更大。随着产品的复杂化、多样化和个性化发展要求越来越高，解决大直径超长孔深孔加工也成为赢得市场订单的重要技术储备。

深孔加工设备的主要结构包括进给系统，镗杆、固定工件的床头箱。目前的深孔加工装置如深孔钻镗床、其采用气缸或者液压油缸提供进给动力，如中国专利CN101862838A公开了一种深孔加工设备，其进给系统包括后缸、前缸、气源和电气控制系统，气源连接在三位五通阀的进气口上，前缸通过前缸管路与三位五通阀反动作出气口相连，后缸通过后缸管路与三位五通阀正动作出气口相连，并且前缸管路上设置有前缸电磁阀，后缸另外设置有工进管路与三位五通阀反动作出气口相连，工进管路上设置有工进电磁阀、减压阀。此种结构的进给装置结构复杂，维护不便且控制精度不高，不能很好的适应大型深孔加工装置由于加工的孔较长需对进给动力精确控制的要求，并且这种结构的镗杆一方面因为要加工的孔较长导致钻杆较长而需要支撑，另一方面镗杆需要能够在轴向自由运动以进给或退出，故对其镗杆支架有一定要求。现有的镗杆支架采用钢槽，钢槽的硬度较高容易磨损镗杆，并且由于钢的塑性差，在使用一段时间后容易抱死镗杆。当需要更换不同直径的镗杆时，需要另制支撑镗杆的支撑装置导致其兼容性差。对于加工大型工件来说，现有的尾座直接就是底座与上盖连接，由于镗杆直径高度都较大，如采用现有结构的直接放大来适应，会造成底座重量增大，吊装不便，且不能适应不同直径的镗杆。要加工大型工件的加工设备，设备的功率和输出的力矩选择也不一样。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种大型数控车床深孔加工装置，以解决现有进给装置结构复杂、维护不便控制精度不高的问题以及现有镗杆支架容易磨损镗杆、抱死镗杆、吊装不便和兼容性差的问题。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本实用新型提供一种大型数控车床深孔加工装置，进给尾座，进给尾座安装在导轨上，还包括直流伺服电机、减速器、控制器和镗杆支架；控制器包括输入输出设备以及可编程逻辑控制器，控制器与直流伺服电机电性连接，且能控制直流伺服电机的参数，直流伺服电机驱动尾座在导轨上移动；所述镗杆支架包括底座、上座以及上盖；上座安装在底座上，上盖对应设置在上座上；上盖和上座中间形成第二通孔，在第二通孔中设有钢套，钢套中设有铜套，所述铜套内孔构成镗杆支架上安装镗杆的第一通孔，所述上座的顶端远离第一通孔的一角为一个斜面。

作为本实用新型的改进，所述钢套由上下两半钢瓦组成，所述钢瓦分别固定于上座和上盖中；所述铜套同样由上下两半铜瓦组成，分别固定在上座和上盖的钢瓦中。

进一步的，为了提供更高的轴向稳定性，所述底座的前后两侧设有筋板。

进一步的，所述钢套、铜套的两端部伸出上座和上盖。

优选的，所述直流伺服电机1的功率为8-12KW。

优选的，所述减速器的减速比为1/50-1/100。

本实用新型的有益效果在于由直流伺服电机、减速器与控制器组成的进给系统结构简单可靠、维护方便、能够控制快速平移和进给运动，通过增加可拆卸安装的钢瓦和铜瓦使得支撑装置不会抱死镗杆、不容易磨损镗杆且兼容性好。在原来的底座上增加上座和在上座一角设置一个斜面，提高装置的兼容性和吊装的方便性。

附图说明

图1是本实用新型大型数控车床深孔加工进给装置的结构示意图。

图2是图1所示的进给装置应用到大型数控车床深孔加工装置的结构示意图。

图3是镗杆支架的正面结构示意图。

图4是图3所示镗杆支架左侧结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的大型数控车床深孔加工装置包括直流伺服电机1、减速器2、进给尾座3、导轨4以及控制器5。直流伺服电机1通过减速器2与进给尾座3固定连接，进给尾座3安装在导轨4上，进给尾座3里设有连接减速器2与导轨4的传动装置（图中未示出），将直流伺服电机1通过减速器2输出的动力传递到导轨4上，以使进给尾座3能相对导轨4左右运动。所述传动装置为公知技术例如齿轮齿条丝杠等，只要是能将伺服电机绕轴向的转动转化为沿导轨4左右运动的部件都行。控制器5属于本领域的公知技术，包括输入输出设备以及可编程逻辑控制器，控制器5与直流伺服电机1电性连接，以控制直流伺服电机1的转速，扭矩等参数。

图2示出了本实用新型的进给装置应用到大型数控车床深孔加工装置的示意图，如图2所示，在进给尾座3右边的导轨4上设有镗杆支架6，进给尾座4与镗杆支架6的上部相应位置设有第一通孔7，该第一通孔7的中轴线与导轨4平行。镗杆8位于进给尾座3和镗杆支架6上的第一通孔7内，镗杆8的直径与第一通孔7的直径相匹配。镗杆8的左端面固定安装在进给尾座3左端面的法兰（图中未示出）上，右边靠近端面的部分置于镗杆支架6的第一通孔7内，在镗杆8的右端部设有镗头9，镗头9上装设镗刀。在镗头9右端导轨上有卡座10，镗头9与卡座10之间放置工件。

如图3、图4所示，镗杆支架6包括底座61、上座62以及上盖63。上座62通过螺栓等方式安装在底座61上，上盖63对应设置在上座61的上面。上盖63和上座61中间形成第二通孔64，在第二通孔64中设有钢套65，钢套65中设有铜套66。所述钢套65由上下两半钢瓦组成，所述钢瓦分别固定于上座62和上盖63中；所述铜套66同样由上下两半铜瓦组成，分别固定在上座62和上盖63的钢瓦中。铜套66的内孔构成镗杆支架上安装镗杆8的第一通孔7。所述钢瓦65、铜瓦66、镗杆支架的第一通孔7和第二通孔64同轴，它们的端面平齐构成一系列同心圆环。钢套和铜套构成支撑镗杆的支撑套。

支撑镗杆的部分为底座61和上座62，之所以分成两部分，是为了吊装拆卸方便。钢瓦和铜瓦能拆卸的安装，使支撑装置能适应不同尺寸的镗杆8，当需要更换一个直径较大的镗杆8时，只需要更换成相应的钢瓦和铜瓦，使铜瓦的内径匹配镗杆8外径。钢瓦内设置了铜瓦，因为铜的硬度比钢低，塑形比刚好，所以可以有效的防止镗杆8在轴向进给时支撑套磨损镗杆8，也可以有效的防止钢套在使用一段时间后抱死镗杆8。

如图4所示，所述钢套65、铜套66两端部伸出上座62和上盖63，可以增加钢套65、铜套66的导向能力。

为了方便吊装镗杆，在上座62的顶端远离第一通孔7的一角切削出一个斜面67，为了提高支撑装置轴向的稳定性，在底座的前后侧设置有筋板68，所述筋板每侧为3块。

在本实施例中，铜瓦的内径为200mm，厚度为30mm。

大型数控车床深孔加工进给装置在加工过程中的工作过程如下：直流伺服电机在控制器5的控制下可以精确的转动和停止，从而使进给尾座3能够精确的提供进给动力和停在想要的位置，无级调节进给速度。当镗头9离加工件较远时，控制器控制直流伺服电机1以较高的速度转动，上述转动通过齿轮齿条传递给导轨4，使进给尾座3快速向右移动。由于镗杆8的左端面固定安装在进给尾座3左端面的法兰上，故当直流伺服电机1驱动进给尾座3沿导轨4快速向右移动的同时，镗杆8将向右快速移动，又由于镗杆支架铜套66的作用，使得镗杆8可以均匀稳定的滑动。当镗头离工件较近时，可编程逻辑控制器控制直流伺服电机1以较低的速度转动，同时带动镗杆8以较低的速度进行进给运动，由于转速降低时直流伺服电机的扭矩会增大，故传递给导轨4的力也增大，反作用于进给尾座3的力也就增大，从而进给力增大，方便镗削工件。当加工完成时，控制器5的可编程逻辑控制器控制直流伺服电机1反转，使镗杆8退出工件。

本实用新型直流伺服电动机功率为8-12KW，优选为10KW，减速器的减速比为1/50-1/100，优选为1/87，镗杆的尺寸为Φ400-800x10000。

本实用新型采用控制器5控制直流伺服电机1通过减速器2传递动力给导轨4，能够实现快速移动和进给运动，同时本实用新型结构简单，安装维护方便，能够实现精准控制。

本实用新型能实现内孔直径φ1000mm以上×内孔长度8000mm以上超大直径深孔加工，解决了因专用深孔设备不足及成本高的供需矛盾。内孔形位公差圆度≤0.5mm，同轴度≤0.5mm，圆柱度≤0.5mm；内孔粗糙度达3.2。

Claims (6)

1.一种大型数控车床深孔加工装置，包括进给尾座（3），进给尾座（3）安装在导轨（4）上，其特征在于，还包括直流伺服电机（1）、减速器（2）和镗杆支架（6）；直流伺服电机（1）驱动尾座（3）在导轨（4）上移动；所述镗杆支架（6）包括底座（61）、上座（62）以及上盖（63）；上座（62）安装在底座（61）上，上盖（63）对应设置在上座（61）上；上盖（63）和上座（61）中间形成第二通孔（64），在第二通孔（64）中设有能拆卸的钢套（65），钢套（65）中设有能拆卸的铜套（66），所述铜套（66）内孔构成镗杆支架上安装镗杆（8）的第一通孔（7），所述上座（62）的顶端远离第一通孔（7）的一角为一个斜面（67）。

2.如权利要求1所述的大型数控车床深孔加工装置，其特征在于，所述钢套（65）由上下两半钢瓦组成，所述钢瓦分别固定于上座（62）和上盖（63）中；所述铜套（66）同样由上下两半铜瓦组成，分别固定在上座（62）和上盖（63）的钢瓦中。

3.如权利要求2所述的大型数控车床深孔加工装置，其特征在于，所述底座（62）的前后两侧设有筋板（68）。

4.如权利要求3所述的大型数控车床深孔加工装置，其特征在于，所述钢套（65）、铜套（66）的两端部伸出上座（62）和上盖（63）。

5.如权利要求4所述的大型数控车床深孔加工装置，其特征在于，所述直流伺服电机（1）的功率为8-12KW。

6.如权利要求5所述的大型数控车床深孔加工装置，其特征在于，所述减速器（2）的减速比为1/50-1/100。