CN104368840A - 一种数控球面孔镗床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控球面孔镗床,床身的左侧固定有工件架,床身的右侧安装有底座、主轴箱、Z轴丝杠、Z轴电机装配连接好后固定在底座上,主轴箱内部前端安装有主轴,主轴电机安装在主轴箱上部与主轴连接,A轴丝杠安装在主轴箱内部后端与A轴电机连接,刀杆安装在主轴端随主轴旋转,拉杆安装在主轴箱后端,刀杆内有径向刀座,径向刀座里装有镗槽刀,镗槽刀的前端是圆柱孔刀。本发明具有以下效果:主轴的移动及镗杆内摆动镗刀的摆动使用伺服电机驱动,定位精度及重复定位精度高,移动速度调整简单可靠性高;球面孔的精镗与粗镗分开;球面孔精镗刀和球面孔粗镗刀分别加工,很大程度上降低了精镗刀具的磨损速度,提高了精镗刀的使用寿命。
Description
技术领域:
本发明涉及一种数控球面孔镗床,特别适用于外球面轴承座球面孔机械加工时使用。
背景技术:
目前,外球面轴承座球面孔的机械加工方法有车削和镗削两种,车削成形使用数控车床,工作时将工件装夹在主轴上随主轴转动,同时车刀刀尖通过车床的圆弧插补指令走出弧线,最终在工件内孔车削出球面孔,其缺点是:车削成形,由于进给传动部分正反向间隙形成的机械误差和刀具刀尖形状误差,导致其加工出的球面孔球形误差大、尺寸一致性差。数控车床调整时需要不断同时调整圆弧插补指令,不断调整圆弧半径和起始点X轴坐标才能达到加工要求精度,二者匹配关系难以量化,因而调整困难,加工效率低。再则,镗削成形使用球面孔镗床,工作时工件固定在工件架上,摆动镗刀安装在镗杆上,并随着镗杆绕镗杆轴线旋转,同时摆动镗刀绕垂直镗杆轴线的轴摆动,最终在工件内镗削出球面孔。这种球面孔镗床可切削出的球面孔其缺点是:依靠液压缸驱动,***可靠性低,机件运动速度用液压节流阀调整,行程(位置)用行程开关调整,速度及位置调整难度大,定位精度和重复定位精度极低,刀杆包含一个摆动刀位且无微调机构,摆动镗刀刀具磨损快,而且磨损过后尺寸调整困难,另外,轴承座球面孔镗床无法镗削油槽,油槽需要通过其他机床加工,增加了轴承座的加工工序,降低了生产效率。
发明内容:
本发明的任务是提出一种采用伺服电机驱动,定位精度及重复定位精度高,移动速度调整简单,可靠性高的一种数控球面孔镗床。
本发明的任务是这样完成的,一种数控球面孔镗床,其特征在于:床身的左侧固定有工件架,床身的右侧安装有底座、主轴箱、Z轴丝杠、Z轴电机装配连接好后固定在底座上,所述的主轴箱内部前端安装有主轴,主轴电机安装在主轴箱上部与主轴连接, A轴丝杠安装在主轴箱内部后端与A轴电机连接,刀杆安装在主轴端随主轴旋转,拉杆安装在主轴箱后端,所述的刀杆内有径向刀座,径向刀座里装有镗槽刀,镗槽刀的前端是圆柱孔刀。所述的Z轴电机和 A轴电机采用的是伺服电机,所述的主轴电机与主轴之间采用皮带、减速电机中的任意一种连接。所述的Z轴丝杠与Z轴电机是通过联轴器连接,主轴箱与Z轴电机是通过丝杠座相连。所述的拉杆一端与连杆相连,另一端与A轴丝杠的丝杠座相连,所述的连杆另一端连接在精镗摆动刀座上,紧挨着精镗摆动刀座是粗镗摆动刀座。
本发明具有以下效果:主轴的移动及镗杆内摆动镗刀的摆动使用伺服电机驱动,定位精度及重复定位精度高,移动速度调整简单可靠性高;球面孔的精镗与粗镗分开;球面孔精镗刀和球面孔粗镗刀分别加工,很大程度上降低了精镗刀具的磨损速度,提高了精镗刀的使用寿命,调整一次精镗刀可加工的工件数大幅提高,精镗刀带有微调装置,在精镗刀磨损量超出一定值时,可简单、方便、高精度的调整精镗刀至所需尺寸,降低了精镗刀对刀难度,减少因对刀不准造成的工件报废;本技术方案实现了油槽的镗削,从而实现了一次装夹,完成轴承座球面孔与油槽的镗削,提高了加工效率,精简了加工工艺流程。
附图说明:
图1是本技术方案的结构示意图。
图面说明:1、床身,2、Z轴电机,3、底座,4、Z轴丝杠,5、A轴电机,6、A轴丝杠,7、主轴电机,8、主轴箱,9、拉杆,10、主轴,11、刀杆,12、连杆,13、精镗摆动刀座,14、粗镗摆动刀座,15、镗槽刀,16、圆柱孔刀,17、径向刀座,18、球面孔粗镗刀,19、球面孔精镗刀,20、工件架。
具体实施方式:
结合以上附图详细描述实施例,如图1所示,床身1的左侧固定有工件架20,所述的床身1的右侧安装有底座3、主轴箱8、Z轴丝杠4、Z轴电机2连接后装配在底座3上,进一步说:Z轴丝杠与Z轴电机上的电机轴联接,实现Z轴丝杠的前后移动,主轴箱8与Z轴电机的丝杠座相连带动主轴箱进给,主轴箱8的内部的前端安装有主轴10,主轴电机7安装在主轴箱8上部与主轴10连接,由主轴电机7通过皮带带动主轴10旋转,A轴丝杠6安装在主轴箱8内部后端与A轴电机5上的电机轴相联,刀杆11安装在主轴10上可随主轴旋转,拉杆9安装在主轴箱8后端实现拉杆的前后移动。进一步说:拉杆一端与连杆12连接,其另一端与A轴丝杠6的丝杠座相连,连杆12的另一端连接在精镗摆动刀座13上,拉杆9可沿刀杆11 轴线前后运动,拉杆带动连杆运动带动精镗摆动刀座13摆动,精镗摆动刀座13的相邻处装有粗镗摆动刀座14,两者啮合实现摆动,所述的粗镗摆动刀座和精镗摆动刀座固定在镗杆设置的单元孔里,紧挨着径向刀座17上装有镗槽刀15,镗杆体的前端是圆柱孔刀16,所述的径向刀座17安装在刀杆内,所述的精镗摆动刀座上装有球面孔精镗刀19,所述的粗镗摆动刀座上装有球面孔粗镗刀18,所述的主轴10与主轴电机7通过皮带或减速电机任意一种连接,所述的Z轴电机2和A轴电机6均采用伺服电机,所述的刀杆包含精镗摆动刀座13、粗镗摆动刀座14、径向刀座17;所述刀杆中精镗摆动刀座、粗镗摆动刀座轴线与镗杆回转轴线呈90°。
在镗削工作时,工件装在工件架20上夹紧,主轴电机7带动主轴10和刀杆11旋转,床身上的Z轴电机2带动主轴箱8进给,圆柱孔刀16随镗杆旋转,同时使刀杆11轴向移动,工件内孔铸造表层被切除形成圆柱孔,主轴箱继续由Z轴电机带动朝Z轴向移动至工件切槽位置,径向刀座17带动镗槽刀15伸出,在圆柱孔表面切出油槽,Z轴继续轴向移动至球面孔粗镗刀18摆动中心与工件轴向对称面重合位置,随着刀杆11旋转,球面孔粗镗刀18在刀杆11旋转轴向方向上摆动,刀尖运动轨迹在工件表面形成球面孔,Z轴继续轴向移动至球面孔精镗刀19摆动中心,与工件轴向对称重合位置,随着刀杆11旋转,球面孔精镗刀19在刀杆11旋转轴线方向上摆动,球面孔精镗刀19最终将精镗余量切除形成球面孔,油槽也可以在粗镗球面孔之后加工。
Claims (4)
1. 一种数控球面孔镗床,其特征在于:床身的左侧固定有工件架,床身的右侧安装有底座、主轴箱、Z轴丝杠、Z轴电机装配连接好后固定在底座上,所述的主轴箱内部前端安装有主轴,主轴电机安装在主轴箱上部与主轴连接, A轴丝杠安装在主轴箱内部后端与A轴电机连接,刀杆安装在主轴端随主轴旋转,拉杆安装在主轴箱后端,所述的刀杆内有径向刀座,径向刀座里装有镗槽刀,镗槽刀的前端是圆柱孔刀。
2.根据权利要求1所述的一种数控球面孔镗床,其特征在于:所述的Z轴电机和 A轴电机采用的是伺服电机,所述的主轴电机与主轴之间采用皮带、减速电机中的任意一种连接。
3.根据权利要求1所述的一种数控球面孔镗床,其特征在于:所述的Z轴丝杠与Z轴电机是通过联轴器连接,主轴箱与Z轴电机是通过丝杠座相连。
4.根据权利要求1或3所述的一种数控球面孔镗床,其特征在于:所述的拉杆一端与连杆相连,另一端与A轴丝杠的丝杠座相连,所述的连杆另一端连接在精镗摆动刀座上,紧挨着精镗摆动刀座是粗镗摆动刀座。
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