CN208976880U - 一种镗孔机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镗孔机床，通过在工件周侧设置至少一组镗孔机组，工件无需旋转，通过镗孔机组驱动刀具实现X、Z等多向运动，从而实现对工件镗孔，以及外圆的曲面加工，从而避免工件超长、超大超重，导致工件旋转困难的问题，降低加工难度，一定程度提高加工质量和加工效率；而且，通过设置第一动力传递机构和第二动力传递机构，使得刀具实现多向运动的改变和叠加，便于各种类型镗孔外圆、端面、圆角倒角等要求，提高加工精度的同时，也提高适用性；另外，通过设置平衡机构，使得刀具旋转过程保持平衡，进一步提高加工精度，实际应用优势明显。

Description

一种镗孔机床

技术领域

本实用新型涉及镗孔领域，尤其涉及一种镗孔机床。

背景技术

机床是机械制造领域常用的加工用设备，现有的机床按照结构功能不同可以分为车床、镗床、铣床等，其中镗床是使用镗刀在工件上镗孔的一种机床。

现在常用的镗床在加工过程中，工件一般通过旋转装置进行固定，旋转装置同时带动工件进行旋转，与镗床的刀具移动配合，从而实现对工件的镗孔加工。

上述设计容易导致以下问题：1、如果工件超长、超大超重，导致工件旋转困难，增加加工难度；2、加工质量较低(主要原因是精度不高)；3、对于加工异形孔、外圆、反端面，倒圆角，内球面孔来说，效率较低；4、刀具不能实现X轴向数控进刀，以及加工孔尺寸不能实现数控进给，只能人工手动调整刀具满足加工件的尺寸要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种镗孔机床，以解决现有技术中的问题，降低加工难度、提高加工质量、提高加工效率。

本实用新型提供一种镗孔机床，所述镗孔机床包括：至少一组镗孔机组，所述镗孔机组设置在工件周侧，每个镗孔机组的刀具靠近工件设置，且所述镗孔机组可驱动所述刀具多向运动，所述刀具用于对工件镗孔。

具体地，所述镗孔机组包括：驱动机构、滚珠丝杠、横向拉轴、第一动力传递机构、旋转拉轴、刀具，滚珠丝杠与横向拉轴的第一端同轴设置，所述驱动机构用于依次驱动滚珠丝杠、横向拉轴横向运动，横向拉轴的第二端与第一动力传递机构连接，第一动力传递机构还与旋转拉轴连接，旋转拉轴用于驱动刀具多向运动。

具体地，所述第一动力传递机构为背靠背形式的角接触轴承，角接触轴承的内圈与横向拉轴的第二端连接，角接触轴承的外圈与旋转拉轴连接。

具体地，所述镗孔机组还包括第二动力传递机构，第二动力传递机构设置在旋转拉轴与刀具之间，且第二动力传递机构与旋转拉轴连接，旋转拉轴通过第二动力传递机构改变刀具的运动方向。

具体地，所述第二动力传递机构包括：

与旋转拉轴连接的主动齿条；

齿轮轴，齿轮轴与主动齿条啮合；

从动齿条，从动齿条与主动齿条非平行，从动齿条与齿轮轴啮合，从动齿条用于驱动刀具运动。

具体地，所述主动齿条并排的设置有两根，两根主动齿条的长度方向与旋转拉轴的轴向平行，两根主动齿条与齿轮轴的同侧啮合，每根主动齿条的端部均设置有配合间歇调整件，配合间歇调整件用于调整使得两根主动齿条错位排布，且使得齿轮轴的同一个轮齿被两根主动齿条的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

具体地，所述从动齿条并排的设置有两根，从动齿条与主动齿条垂直，两根从动齿条与齿轮轴的同侧啮合，每根从动齿条的端部均设置有配合间歇调整件，配合间歇调整件用于调整使得两根从动齿条错位排布，且使得齿轮轴的同一个轮齿被两根从动齿条的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

具体地，所述镗孔机床还包括平衡机构，所述平衡机构与从动齿条连接，用于使得刀具在随旋转拉轴旋转时保持平衡。

具体地，所述平衡机构包括：

滑块，固定在从动齿条上，所述滑块的一侧设置有安装座，所述安装座上设置有所述刀具；

固定在滑块一侧的平衡主齿条，且所述平衡主齿条位于所述安装座的相对侧；

与平衡主齿条啮合的平衡齿轮；

与平衡齿轮啮合的平衡次齿条；

与平衡次齿条固定连接的平衡块。

具体地，所述镗孔机床还包括控制系统，所述控制系统与驱动机构连接。

本实用新型提供的镗孔机床，通过在工件周侧设置至少一组镗孔机组，工件无需动作，通过镗孔机组驱动刀具多向运动，从而实现对工件镗孔，从而避免工件超长、超大超重，导致工件旋转困难的问题，降低加工难度，一定程度提高加工质量和加工效率；而且，通过设置第一动力传递机构和第二动力传递机构，使得刀具实现多向运动的改变和叠加，便于各种类型镗孔要求，提高加工精度的同时，也提高适用性；另外，通过设置平衡机构，使得刀具旋转过程保持平衡，进一步提高加工精度，实际应用优势明显；通过控制系统实现自动控制，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的镗孔机床的结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例提供的第一动力传递机构的结构示意图；

图3为本实用新型又一实施例提供的第二动力传递机构的结构示意图；

图4为本实用新型又一实施例提供的平衡机构的结构示意图；

附图标记说明：

1-横向拉轴，2-第一动力传递机构，3-旋转拉轴，4-第二动力传递机构，41-主动齿条，42-齿轮轴，43-从动齿条，44-配合间歇调整件，5-平衡机构，51-滑块，52-平衡主齿条，53-平衡齿轮，54-平衡次齿条，55-平衡块，6-刀具，61-安装座，7-工件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种镗孔机床，所述镗孔机床包括：至少一组镗孔机组，所述镗孔机组设置在工件7周侧，每个镗孔机组的刀具6靠近工件7设置，且所述镗孔机组可驱动所述刀具6多向运动，所述刀具6用于对工件7镗孔。

其中，通过在工件7周侧设置至少一组镗孔机组，工件7无需动作，通过镗孔机组驱动刀具6多向运动，从而实现对工件7镗孔，从而避免工件7超长、超大超重，导致工件7旋转困难的问题，降低加工难度，一定程度提高加工质量和加工效率；刀具6多向(包括但不限于X、Z向)运动，如横向、纵向、旋转等，可通过电机驱动、轴承、齿轮等实现运动方向的变换和叠加，从而实现刀具6的灵活操作，应对不同的镗孔需求。

如图1-4所示，具体地，所述镗孔机组包括：驱动机构、滚珠丝杠、横向拉轴1、第一动力传递机构2、旋转拉轴3、刀具6，滚珠丝杠与横向拉轴1的第一端同轴设置，所述驱动机构用于依次驱动滚珠丝杠、横向拉轴1横向运动，横向拉轴1的第二端与第一动力传递机构2连接，第一动力传递机构2还与旋转拉轴3连接，旋转拉轴3用于驱动刀具6多向运动。

如图2所示，具体地，所述第一动力传递机构2为背靠背形式的角接触轴承，角接触轴承的内圈与横向拉轴1的第二端连接，角接触轴承的外圈与旋转拉轴3连接。

其中，本实施例中，本实用新型的各个部件均设置在本体上，本体可以是机架，以便各个部件的安装；驱动机构可以采用伺服电机等设备，伺服电机可以和滚珠丝杠连接或者接触，通过伺服电机的驱动，使得滚珠丝杠带动横向拉轴1向前后的横向方向运动；

第一动力传递机构2的设置是为了实现刀具6多向运动，即将单纯的横向运动转化为多向，本实施例中，第一动力传递机构2采用背靠背形式的角接触轴承，由单纯的横向运动转化为横向运动与旋转运动的叠加，具体地，与内圈连接的横向拉轴1向前后的横向方向可带动，与外圈连接的旋转拉轴3实现横向方向的运动，同时，旋转拉轴3本身还可以旋转运动(可通过电机带动，也可与机床的主轴连接，由该主轴带动旋转)，而旋转拉轴3可直接连接刀具6，也可通过其他结构间接连接刀具6，总之，旋转拉轴3实现旋转、横向叠加的多向运动，即使得刀具6同样实现多向运动；另外，采用背靠背形式的角接触轴承，还可实现轴向的双向受力，保证在轴换向时响应迅速，且防止轴在两个方向的受力窜动，达到运动稳定的目的。

如图3所示，具体地，所述镗孔机组还包括第二动力传递机构4，第二动力传递机构4设置在旋转拉轴3与刀具6之间，且第二动力传递机构4与旋转拉轴3连接，旋转拉轴3通过第二动力传递机构4改变刀具6的运动方向。

具体地，所述第二动力传递机构4包括：

与旋转拉轴3连接的主动齿条41；

齿轮轴42，齿轮轴42与主动齿条41啮合；

从动齿条43，从动齿条43与主动齿条41非平行，从动齿条43与齿轮轴42啮合，从动齿条43用于驱动刀具6运动。

其中，本实施例中，主动齿条41与从动齿条43均可采用斜齿条，齿轮轴42可采用斜齿轮轴，即其齿牙为斜齿；主动齿条41一般通过螺钉固定在旋转拉轴3上，齿轮轴42可通过转轴与机架固定，即齿轮轴42空间位置不变，只能实现转动，而从动齿条43与其啮合，可实现位置变动；

本实施例中，旋转拉轴3可通过第二动力传递机构4实现改变刀具6的运动方向，如横向转变为纵向、斜向等，具体地，本实施例选用齿条与齿轮(如斜齿条与斜齿轮)啮合变向的方式，主动齿条41与从动齿条43非平行，即可以根据实际需要灵活确定二者之间的角度，最终使得刀具6(刀具6可直接安装在从动齿条43上，也可通过其他结构与从动齿条43间接连接)呈现相应方向的运动，本实施例中，旋转拉轴3的横向运动可通过第二动力传递机构4改变为纵向运动。

具体地，所述主动齿条41并排的设置有两根，两根主动齿条41的长度方向与旋转拉轴3的轴向平行，两根主动齿条41与齿轮轴42的同侧啮合，每根主动齿条41的端部均设置有配合间歇调整件44，配合间歇调整件44用于调整使得两根主动齿条41错位排布，且使得齿轮轴42的同一个轮齿被两根主动齿条41的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

具体地，所述从动齿条43并排的设置有两根，从动齿条43与主动齿条41垂直，两根从动齿条43与齿轮轴42的同侧啮合，每根从动齿条43的端部均设置有配合间歇调整件44，配合间歇调整件44用于调整使得两根从动齿条43错位排布，且使得齿轮轴42的同一个轮齿被两根从动齿条43的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

其中，本实施例中，双齿条略有错位的排布方式意义重大，其实现了与齿轮轴42无间隙传动，大大提高了加工精度；

具体地，本实施例中，两根主动齿条41通过螺钉固定在旋转拉轴3上，配合间歇调整件44可采用调整螺钉，其可以固定在旋转拉轴3上主动齿条41的端部位置，通过旋转调整螺钉，推动主动齿条41，从而使得两根主动齿条41错位；由于齿轮轴42的同一个轮齿被两根主动齿条41的齿槽同时啮合，此时，通过两根主动齿条41略微错位，使得两根主动齿条41的齿槽从相反两个方向向该轮齿施加作用力，从而将该轮齿从该相反两个方向卡紧，即图中上下两个方向同时对轮齿卡紧，从而实现主动齿条41与齿轮轴42的无间隙啮合，确保加工精度；

另外，同样道理，两根从动齿条43同样采用该方式实现错位排布，从而实现从动齿条43与齿轮轴42的无间隙啮合，确保加工精度，实际使用优势极为明显。

如图4所示，具体地，所述镗孔机床还包括平衡机构5，所述平衡机构5与从动齿条43连接，用于使得刀具6在随旋转拉轴3旋转时保持平衡。

具体地，所述平衡机构5包括：

滑块51，固定在从动齿条43上，所述滑块51的一侧设置有安装座61，所述安装座61上设置有所述刀具6；

固定在滑块51一侧的平衡主齿条52，且所述平衡主齿条52位于所述安装座61的相对侧；

与平衡主齿条52啮合的平衡齿轮53；

与平衡齿轮53啮合的平衡次齿条54；

与平衡次齿条54固定连接的平衡块55。

其中，刀具6在随旋转拉轴3旋转时，由于离心力的作用使得刀具6产生偏心力矩，从而影响加工精度，本实施例中，通过在相对侧设置平衡机构5，对该刀具6的偏心力矩实现抵消，从而保证其平衡；具体地，本实施例中，滑块51的两侧分别设置刀具6、以及平衡部件，滑块51本身可随从动齿条43运动，一般可在机架上设置滑槽，如燕尾槽，滑块51可在该滑槽内往复滑动；平衡主齿条52与滑块51固定不动，平衡齿轮53与其啮合，平衡齿轮53一般通过转轴与机架轴连接，即其位置不动，只能实现转动；平衡块55一般通过两个直线轴承与机架实现连接；

具体工作时，滑块51随从动齿条43、齿轮轴42、主动齿条41、旋转拉轴3一同旋转，此时，平衡主齿条52与滑块51固定，平衡齿轮53与平衡主齿条52啮合，平衡齿轮53位置不动，只实现转动，而与平衡齿轮53啮合的平衡次齿条54则在离心力的作用下产生向刀具6相反方向的运动，从而对滑块51另一侧的刀具6的偏心力矩实现抵消，从而保证刀具6的平衡，该结构设置精妙，优势明显。

具体地，所述镗孔机床还包括控制系统，所述控制系统与驱动机构连接。控制系统可采用数控控制系统，控制系统可控制驱动机构，也可控制旋转拉轴3，以及整个机床，实现刀具6的X轴向数控进刀，以及加工孔尺寸数控进给。

本实用新型提供的镗孔机床，而且，通过设置第一动力传递机构2和第二动力传递机构4，使得刀具6实现多向运动的改变和叠加，便于各种类型镗孔要求，如倒角，倒圆，内拉槽，镗内外球面，任意曲面，锥度等非圆柱孔，提高加工精度的同时，也提高适用性；另外，通过设置平衡机构5，使得刀具6旋转过程保持平衡，进一步提高加工精度，实际应用优势明显。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种镗孔机床，其特征在于，所述镗孔机床包括：至少一组镗孔机组，所述镗孔机组设置在工件周侧，每个镗孔机组的刀具靠近工件设置，且所述镗孔机组可驱动所述刀具多向运动，所述刀具用于对工件镗孔；

所述镗孔机组包括：驱动机构、滚珠丝杠、横向拉轴、第一动力传递机构、旋转拉轴、刀具，滚珠丝杠与横向拉轴的第一端同轴设置，所述驱动机构用于依次驱动滚珠丝杠、横向拉轴横向运动，横向拉轴的第二端与第一动力传递机构连接，第一动力传递机构还与旋转拉轴连接，旋转拉轴用于驱动刀具多向运动。

2.根据权利要求1所述的镗孔机床，其特征在于，所述第一动力传递机构为背靠背形式的角接触轴承，角接触轴承的内圈与横向拉轴的第二端连接，角接触轴承的外圈与旋转拉轴连接。

3.根据权利要求1所述的镗孔机床，其特征在于，所述镗孔机组还包括第二动力传递机构，第二动力传递机构设置在旋转拉轴与刀具之间，且第二动力传递机构与旋转拉轴连接，旋转拉轴通过第二动力传递机构改变刀具的运动方向。

4.根据权利要求3所述的镗孔机床，其特征在于，所述第二动力传递机构包括：

与旋转拉轴连接的主动齿条；

齿轮轴，齿轮轴与主动齿条啮合；

从动齿条，从动齿条与主动齿条非平行，从动齿条与齿轮轴啮合，从动齿条用于驱动刀具运动。

5.根据权利要求4所述的镗孔机床，其特征在于，所述主动齿条并排的设置有两根，两根主动齿条的长度方向与旋转拉轴的轴向平行，两根主动齿条与齿轮轴的同侧啮合，每根主动齿条的端部均设置有配合间歇调整件，配合间歇调整件用于调整使得两根主动齿条错位排布，且使得齿轮轴的同一个轮齿被两根主动齿条的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

6.根据权利要求4所述的镗孔机床，其特征在于，所述从动齿条并排的设置有两根，从动齿条与主动齿条垂直，两根从动齿条与齿轮轴的同侧啮合，每根从动齿条的端部均设置有配合间歇调整件，配合间歇调整件用于调整使得两根从动齿条错位排布，且使得齿轮轴的同一个轮齿被两根从动齿条的齿槽分别从相反两个方向施加作用力并卡紧。

7.根据权利要求4所述的镗孔机床，其特征在于，所述镗孔机床还包括平衡机构，所述平衡机构与从动齿条连接，用于使得刀具在随旋转拉轴旋转时保持平衡。

8.根据权利要求7所述的镗孔机床，其特征在于，所述平衡机构包括：

滑块，固定在从动齿条上，所述滑块的一侧设置有安装座，所述安装座上设置有所述刀具；

固定在滑块一侧的平衡主齿条，且所述平衡主齿条位于所述安装座的相对侧；

与平衡主齿条啮合的平衡齿轮；

与平衡齿轮啮合的平衡次齿条；

与平衡次齿条固定连接的平衡块。

9.根据权利要求1所述的镗孔机床，其特征在于，所述镗孔机床还包括控制系统，所述控制系统与驱动机构连接。