CN101879618B - 一种专用镗孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种专用镗孔设备，包括定位架、数个定位座、进给机构、镗杆机构、传动机构，机架固定在工作台上，数个定位座固定在在工作台上；定位架固定在机架上，传动机构安装于定位架上，进给机构固定在传动机构上部，镗杆机构上端与传动机构输出端连接，下端支撑在定位座上。本发明能一次完成粗镗、半精镗和精镗，加工过程稳定，工作效率高。本发明结构紧凑，操作简单，通用性强，可用于纵向、横向等多方位的大直径孔的镗削加工。

Description

一种专用镗孔设备

技术领域

本发明涉及一种加工设备，尤其是一种柴油机机架气缸孔的镗孔设备，属于金属切削加工技术领域。

背景技术

机架是柴油机的核心部件，气缸套安装在机架的气缸孔内，气缸套内装有活塞，气缸孔的加工精度、垂直度要求很高，由于机架外形大且气缸孔直径大，普通镗床采用传统镗刀对其切削加工时存在下列问题：普通镗床的行程有限，不能一次装夹完成所有气缸孔的加工；传统镗刀刚性不足，切削力使刀具跳动，导致气缸孔的尺寸、形位公差不符合要求，影响整机装配精度，对柴油机正常运作有很大的影响，甚至可使柴油机发生拉缸的严重后果，气缸孔加工分粗、半精、精加工三道工序，普通镗床需要更换三次镗刀进行加工，加工效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工精度高、刚性强、能一次性连续完成粗镗、半精镗、精镗三道工序加工的机架专用镗孔设备。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种专用镗孔设备，包括定位架、数个定位座、进给机构、镗杆机构、传动机构，机架固定在工作台上，数个定位座对应机架所需镗孔的各孔位置固定在工作台上；所述定位架固定在机架上，所述传动机构固定在定位架上，所述进给机构固定在传动机构上部，所述镗杆机构上端与传动机构输出端连接，镗杆机构下端通过轴承支撑在定位座上；所述传动机构包括蜗轮蜗杆机构、传动箱体、传动电机，所述传动箱体固定在定位架上方，所述传动电机通过传动电机座固定在定位架一侧，传动电机输出轴通过皮带传动与蜗杆一端连接；所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮、蜗杆，所述蜗杆设置在传动箱体内，所述蜗轮两端支撑在传动箱体内，蜗轮与镗杆机构上端固定连接。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述镗杆机构包括镗杆、刀体、进给丝杆、所述刀体与镗杆活动连接，所述进给丝杆设置在镗杆内，一端与进给机构相连。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述进给机构包括进给电机、进给箱体、第一动力传动组、第二动力传动组、拨叉机构，所述进给电机通过皮带传动与第一动力传动组相连接，进给箱体固定在传动机构上部，进给电机固定在进给箱体上方；所述第一动力传动组、第二动力传动组设置在进给箱体内，所述第一动力传动组包括平行支撑在进给箱体内的第一传动轴和第二传动轴、快速传动齿轮、差动齿轮组，所述第一传动轴上端伸出进给箱体与进给电机相连，所述第一传动轴中部设有齿轮。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述第二动力传动组包括第三传动轴、圆柱齿轮I、圆柱齿轮II，所述第三传动轴上端通过平键与第二传动轴、差动齿轮组相连接，圆柱齿轮I与第三传动轴下端固定连，圆柱齿轮II与进给丝杆上端固定连接。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述快速传动齿轮内孔与第二传动轴活动连接，快速传动齿轮大端端面设有主动凸台，所述差动齿轮组包括第一差动齿轮、第二差动齿轮、固定齿轮，所述固定齿轮与进给箱体底部固定连接，固定齿轮与第三传动轴活动连接；所述第二差动齿轮设置在固定齿轮上侧，第一差动齿轮固定在第二差动齿轮上侧，第二差动齿轮端面在快速传动齿轮主动凸台对应处设有从动凸台，第二差动齿轮通过平键分别与第二传动轴下端、第三传动轴上端连接；所述第一差动齿轮、第二差动齿轮与固定齿轮的模数、齿数均相同。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述拨叉机构包括拨叉、手柄座、滑块、定位销、制动齿轮、定位杆、定位钢球，所述定位杆上、下端分别可滑动地设置在进给箱体和传动箱体上，拨叉固定在定位杆中部，制动齿轮设置在拨叉下侧，拨叉一侧与手柄座一端活动连接，拨叉另一侧与快速传动齿轮活动连接；所述定位杆上端外圆轴向均匀设有数个V形横槽，所述V形横槽对侧通过导向平键限制定位杆的转动，定位钢球设置在进给箱体的定位孔内，所述定位孔对应定位杆的V形横槽，定位孔中设有弹簧，定位钢球在弹簧的作用下卡在V形横槽上，限制定位杆的轴向移动。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述制动齿轮上下侧分别通过拨叉和定位杆台阶定位，所述制动齿轮外圆开有一避让环槽，将制动齿轮宽度分为宽齿段、窄齿段两部分，所述避让环槽宽度大于第一差动齿轮的厚度，宽齿段宽度等于第二差动齿轮和固定齿轮的厚度之和，窄齿段宽度与第一差动齿轮的厚度相等。

前述的一种专用镗孔设备，其中所述手柄与手柄座固定连接，所述手柄座固定于进给箱体一侧，定位销一端固定在手柄座的偏心位置上，滑块套装在定位销另一端上，所述滑块一端嵌在拨叉槽中。

本发明体积小、结构紧凑，镗杆机构上下定位刚性强，进给机构使刀体切削平稳。由于机架上设有多缸孔，本发明能一次连续完成单个气缸孔的粗镗、半精镗、精镗三道工序加工，缩短了加工时间，提高了加工质量，降低了加工成本。本发明使用时，事先将各个定位座按照机架孔距要求固定在工作台上，再将机架固定于工作台上，然后将本发明固定在机架上，无需找正即可镗削气缸孔，无需换刀一次连续完成粗镗、半精镗、精镗加工，加工效率比普通镗床大大提高。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的左视局部示意图；

图3是图4的A-A剖视放大示意图；

图4是图2的B-B剖视放大示意图；

图5是图1的C-C剖视放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图5所示，本发明包括定位架2、数个定位座8、进给机构3、镗杆机构4、传动机构5，机架6固定在工作台7上，数个定位座8对应机架6所需镗孔的各孔位置，固定在工作台7上。定位架2固定在机架6上侧，传动机构5固定在定位架2上，进给机构3固定在传动机构5上部。镗杆机构4上端与传动机构5输出端连接，下端通过轴承支撑在定位座8上。

如图1、图2和图4所示，传动机构5包括蜗轮蜗杆机构50、传动箱体54、传动电机55，传动箱体54固定在定位架2上方，传动电机座56固定在定位架2一侧，传动电机55固定在传动电机座56上侧，传动电机55输出轴通过皮带传动与蜗杆一端连接；蜗轮蜗杆机构50包括蜗轮51、蜗杆52，所述蜗杆52的两端设置在传动箱体54内，蜗轮51两端通过轴承53支撑在传动箱体54内，蜗轮51通过镗杆套44与镗杆机构4上端固定连接。

如图1所示，镗杆机构4包括镗杆41、刀体42、进给丝杆43、镗杆套44，刀体42套装在镗杆41上，可在镗杆41上移动，进给丝杆43设置在镗杆41内，一端与进给机构3相连。

如图1、图4所示，进给机构3包括进给电机35、进给箱体37、第一动力传动组32、第二动力传动组33、拨叉机构34，进给电机35通过皮带带动皮带轮36，皮带轮36通过平键与第一动力传动组32相连接，进给箱体37固定在传动机构5上部，进给电机35固定在进给箱体37上方。第一动力传动组32、第二动力传动组33平行设置在进给箱体37内，第一动力传动组32包括平行支撑在进给箱体37内的第一传动轴321和第二传动轴327、快速传动齿轮322、差动齿轮组323，第一传动轴321上端伸出进给箱体37通过平键与皮带轮36相连接，第一传动轴321中部设有齿轮321-1，快速传动齿轮322与第二传动轴327活动连接，其大端端面设有主动凸台322-1。

第二动力传动组33包括第三传动轴331、圆柱齿轮I 332、圆柱齿轮II 333，第三传动轴331上端通过平键与第二传动轴327下端、差动齿轮组323固定连接，第三传动轴331下端与圆柱齿轮I 332固定连接，圆柱齿轮II 333与进给丝杆43上端固定连接，圆柱齿轮I 332与圆柱齿轮II 333啮合。

差动齿轮组323包括第一差动齿轮324、第二差动齿轮325、固定齿轮326，固定齿轮326与进给箱体37底部固定连接，与第三传动轴331活动连接。第二差动齿轮325设置在固定齿轮326上侧，第一差动齿轮324固定在第二差动齿轮325上侧，第二差动齿轮325端面与快速传动齿轮主动凸台322-1对应处设有从动凸台325-1，第二差动齿轮325通过平键分别与第二传动轴327下端、第三传动轴331上端固定连接；第一差动齿轮324、第二差动齿轮325与固定齿轮326的模数、齿数均相同。

拨叉机构34包括拨叉341、手柄座342、滑块344、定位销345、制动齿轮346、定位杆347、定位钢球348，定位杆347上端穿出进给箱体37，下端定位于传动箱体54中，定位杆347可上下移动。拨叉341通过销349固定在定位杆347中部，制动齿轮346设置在拨叉341下侧。拨叉341一侧通过凹槽I 341-1与手柄座342一端活动连接，另一侧通过凹槽II 341-2与快速传动齿轮322活动连接。定位杆347上端外圆轴向均匀设有三个V形横槽347-1，V形横槽347-1对侧通过导向平键限制定位杆347的转动，定位钢球348设置在进给箱体37的定位孔上，定位孔对应定位杆347的V形横槽347-1位置，定位孔中设有弹簧301，定位钢球348在弹簧301的作用下卡在V形横槽347-1上，限制定位杆347的轴向移动。

制动齿轮346上下侧分别通过拨叉341和定位杆台阶347-2定位，制动齿轮346外圆开有一避让环槽346-2，将制动齿轮宽度分为宽齿段346-1、窄齿段346-3两段。避让环槽346-2的宽度大于第一差动齿轮324的厚度，宽齿段346-1宽度等于第二差动齿轮325和固定齿轮326厚度之和，窄齿段346-3宽度与第一差动齿轮324的厚度相等。

手柄343与手柄座342固定连接，手柄座342通过外圆定位于进给箱体37一侧，如图3所示定位销345一端固定在手柄座342延伸段342-1的偏心位置上，滑块344套装在定位销345另一端上，滑块344一端嵌在拨叉的凹槽I 341-1中。

本发明使用时，先将各个定位座8按照机架孔距要求固定在工作台7上，再将机架6固定于工作台7上，然后将本发明固定在机架6上。启动传动电机55，镗杆机构4在蜗轮蜗杆机构50的带动下转动，此时刀体42未做切削进给移动。接着启动进给电机35，皮带轮36带动第一传动轴321转动，第一传动轴321的中部齿轮321-1带动与其啮合的快速传动齿轮322转动，此时第二传动轴327不转动；定位钢球348卡在定位杆347下端的V形横槽347-1内，由于制动齿轮346宽齿段346-1宽度等于第二差动齿轮325和固定齿轮326厚度之和，制动齿轮346的宽齿段346-1与第二差动齿轮325和固定齿轮326相啮合。扳动手柄343，手柄座342通过偏心的定位销345带动滑块344推动拨叉341往下移动，拨叉341通过凹槽II 341-2推动快速传动齿轮322往下移动，同时带动定位杆347往下移动，直至定位杆347的下V形横槽347-1推开定位钢球348并使其卡在定位杆347的中间V形横槽347-1内，制动齿轮346的宽齿段346-1只与固定齿轮326相啮合，窄齿段346-3与第一差动齿轮324相啮合。再扳动手柄343，使定位钢球348卡在定位杆347最上端的V形横槽347-1内，此时快速传动齿轮322上的主动凸台322-1与第二差动齿轮325的从动凸台325-1在同一平面内相抵靠，宽齿段346-1与固定齿轮326脱开，窄齿段346-3与第二差动齿轮325相啮合，快速传动齿轮322的主动凸台322-1推动第二差动齿轮325的从动凸台325-1，使第二差动齿轮325转动，带动第二传动轴327和第三传动轴331转动，也带动与第二差动齿轮325相连接的第一差动齿轮324转动，与第二差动齿轮325相啮合的制动齿轮346也转动，第三传动轴331带动圆柱齿轮I 332转动，通过与其啮合的圆柱齿轮II 333驱动丝杆43转动，驱动刀体42内的丝杆螺母移动，带动刀体42进给切削。待加工完成后，反向扳动手柄343，使定位杆347往上移动，拨叉341推动快速传动齿轮322往上移动，定位杆台阶347-2带动制动齿轮346往上移动，快速传动齿轮322主动凸台322-1和第二差动齿轮325从动凸台325-1脱离接触，使动力脱开，定位钢球348卡在定位杆347中间的V形横槽347-1内，制动齿轮346往上移动的过程中其宽齿段346-1先与固定齿轮326啮合，在啮合的过程中，由于固定齿轮326不转动，所以制动齿轮346停止转动，同时制动齿轮346窄齿段346-3与第一差动齿轮324啮合，使第一差动齿轮324迅速停止转动，从而进给丝杆43停止转动，再次反向扳动手柄343，使定位钢球348卡在定位杆347下V形横槽347-1中，完成机架6一个气缸孔的镗削加工。将本发明吊出已加工完毕的气缸孔，再吊入下一气缸孔，继续以上操作直至完成机架6所有气缸孔的镗削加工。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种专用镗孔设备，包括定位架、数个定位座、进给机构、镗杆机构、传动机构，机架固定在工作台上，数个定位座对应机架所需镗孔的各孔位置固定在工作台上；所述定位架固定在机架上，所述传动机构固定在定位架上，所述进给机构固定在传动机构上部，所述镗杆机构上端与传动机构输出端连接，镗杆机构下端通过轴承支撑在定位座上；所述传动机构包括蜗轮蜗杆机构、传动箱体、传动电机，所述传动箱体固定在定位架上方，所述传动电机通过传动电机座固定在定位架一侧，传动电机输出轴通过皮带传动与蜗杆一端连接；所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮、蜗杆，所述蜗杆设置在传动箱体内，所述蜗轮两端支撑在传动箱体内，蜗轮与镗杆机构上端固定连接。

2.如权利要求1所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述镗杆机构包括镗杆、刀体、进给丝杆、所述刀体与镗杆活动连接，所述进给丝杆设置在镗杆内，一端与进给机构相连。

3.如权利要求2所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述进给机构包括进给电机、进给箱体、第一动力传动组、第二动力传动组、拨叉机构，所述进给电机通过皮带传动与第一动力传动组相连接，进给箱体固定在传动机构上部，进给电机固定在进给箱体上方；所述第一动力传动组、第二动力传动组设置在进给箱体内，所述第一动力传动组包括平行支撑在进给箱体内的第一传动轴和第二传动轴、快速传动齿轮、差动齿轮组，所述第一传动轴上端伸出进给箱体与进给电机相连，所述第一传动轴中部设有齿轮。

4.如权利要求3所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：第二动力传动组包括第三传动轴、圆柱齿轮I、圆柱齿轮II，所述第三传动轴上端通过平键与第二传动轴、差动齿轮组相连，圆柱齿轮I与第三传动轴下端固定连接，圆柱齿轮II与进给丝杆上端固定连接。

5.如权利要求3所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述快速传动齿轮内孔与第二传动轴活动连接，快速传动齿轮大端端面设有主动凸台。

6.如权利要求4所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述差动齿轮组包括第一差动齿轮、第二差动齿轮、固定齿轮，所述固定齿轮与进给箱体底部固定连接，固定齿轮与第三传动轴活动连接；所述第二差动齿轮设置在固定齿轮上侧，第一差动齿轮固定在第二差动齿轮上侧，第二差动齿轮端面在快速传动齿轮主动凸台对应处设有被动凸台，第二差动齿轮通过平键分别与第二传动轴下端、第三传动轴上端连接；所述第一差动齿轮、第二差动齿轮与固定齿轮的模数、齿数均相同。

7.如权利要求6所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述拨叉机构包括拨叉、手柄座、滑块、定位销、制动齿轮、定位杆、定位钢球，所述定位杆上、下端分别可滑动地设置在进给箱体和传动箱体上，拨叉固定在定位杆中部，制动齿轮设置在拨叉下侧，拨叉一侧与手柄座一端活动连接，拨叉另一侧与快速传动齿轮活动连接；所述定位杆上端外圆轴向均匀设有数个V形横槽，所述V形横槽对侧通过导向平键限制定位杆的转动，定位钢球设置在进给箱体的定位孔内，所述定位孔对应定位杆的V形横槽，定位孔中设有弹簧，定位钢球在弹簧的作用下卡在V形横槽上，限制定位杆的轴向移动。

8.如权利要求7所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述制动齿轮上下侧分别通过拨叉和定位杆台阶定位，所述制动齿轮外圆开有一避让环槽，将制动齿轮宽度分为宽齿段、窄齿段两部分，所述避让环槽宽度大于第一差动齿轮的厚度，宽齿段宽度等于第二差动齿轮和固定齿轮的厚度之和，窄齿段宽度与第一差动齿轮的厚度相等。

9.如权利要求7所述的一种专用镗孔设备，其特征在于：所述手柄与手柄座固定连接，所述手柄座固定于进给箱体一侧，定位销一端固定在手柄座的偏心位置上，滑块套装在定位销另一端上，所述滑块一端嵌在拨叉槽中。

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