CN110919043A - 一种用于管状零件内壁加工的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于管状零件内壁加工的装置，包括工作台、支架、夹持机构、回转台、升降机构、横移机构、加工机构和控制器，所述工作台固定在所述支架上，所述回转台固定在所述工作台上，所述横移机构由横移外壳、第一轴承座、第二轴承座、第一轴承、第二轴承、第一丝杆、第一螺母座、第一固定杆、第一伺服电机共同构成，所述加工机构由中空筒、第五轴承、第六轴承、第一转轴、第三伺服电机、第一伞齿轮、第七轴承、第二转轴、第二伞齿轮、钻头夹、钻头共同构成。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种用于管状零件内壁加工的装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别是一种用于管状零件内壁加工的装置。

背景技术

现有技术中，由钻床对工件进行的钻孔操作均是从工件外壁向内钻孔，而对于管状零件，由于钻头无法伸到管状零件的内腔内，现有钻床无法实施对管状零件内壁的盲孔和划窝操作。目前对于这类盲孔，采用的是由外壁向内钻通孔，然后再将通孔从外部堵上，留下所需要的内部盲孔。采用这种方式，盲孔的精度无法保证，并且不适合大批量的生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于管状零件内壁加工的装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于管状零件内壁加工的装置，包括工作台、支架、夹持机构、回转台、升降机构、横移机构、加工机构和控制器，所述工作台固定在所述支架上，所述回转台固定在所述工作台上，所述横移机构由固定工作台上且位于所述回转台一侧的横移外壳、固定在所述横移外壳内且位于所述横移外壳一侧的第一轴承座、固定在所述横移外壳内且位于所述第一轴承座相对一侧的第二轴承座、嵌装在所述第一轴承座内的第一轴承、嵌装在所述第二轴承座内的第二轴承、一端插装在所述第一轴承中另一端穿插过所述第二轴承且伸出所述横移外壳的第一丝杆、套装在所述第一丝杆上且与第一丝杆形成螺纹配合的第一螺母座、一端固定在所述第一轴承座上另一端固定在所述第二轴承座上且穿插过所述第一螺母座的第一固定杆、固定在所述工作台上且旋转端与所述第一丝杆伸出端连接的第一伺服电机共同构成，所述升降机构由固定在所述第一螺母座上的降外壳、固定在所述升降外壳底端的第三轴承座、固定在所述升降外壳内且位于所述第三轴承座上方的第四轴承座、嵌装在所述第三轴承座内的第三轴承、嵌装在所述第四轴承座内的第四轴承、一端插装在所述第三轴承中另一端伸出所述第四轴承的第二丝杆、套装在所述第二丝杆上且与第二丝杆形成螺纹配合的第二螺母座、一端固定在所述第三轴承座上另一端固定在所述第四轴承座上且穿插过所述第二螺母座的第二固定杆、固定在所述升降外壳顶端且旋转端与所述第二丝杆伸出端连接的第二伺服电机共同构成，所述升降外壳一侧设有滑槽，所述滑槽内设有可在所述滑槽内滑动的滑块，所述滑块一端与所述第二螺母座连接另一端连有连接板，所述加工机构由固定在所述连接板下端表面上的中空筒、嵌装在所述连接板上且位于所述中空筒正上方的第五轴承、固定在所述中空筒底端的第六轴承、一端插装在所述第六轴承另一端穿插过所述第五轴承的第一转轴、固定在所述连接板上且与所述第一转轴连接的第三伺服电机、套装在所述第一转轴上且位于所述第一转轴下端的第一伞齿轮、嵌装在所述中空筒上且与所述第一伞齿轮位于同一水平面上的第七轴承、插装在所述第七轴承内的第二转轴、套装在所述第二转轴一端且与所述第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮、套装在所述第二转轴另一端的钻头夹、夹装在所述钻头夹内的钻头共同构成。

所述横移外壳上端开有第一开口，所述升降外壳底端伸入所述第一开口与所述第一螺母座固定连接。

所述升降外壳上且位于所述滑槽一侧开有贯通所述滑槽的第二开口，所述滑块伸入所述第二开口与所述第二螺母座连接。

所述回转台一侧设有第四伺服电机，所述第四伺服电机的旋转端与所述回转台输入端连接，所述回转台由所述第四伺服电机驱动。

所述回转台的台面中心处开有圆孔，所述回转台的台面上且位于所述圆孔两侧开有第一螺纹孔。

所述夹持机构由插装在所述圆孔中的定位柱、固定在所述定位柱上端的定位板、固定在所述定位板中心处的定位套筒、开在所述定位套筒一侧的第二螺纹孔、位于所述第二螺纹孔内且与所述定位套筒螺纹连接的紧定螺钉、固定在所述紧定螺钉一端的旋柄共同构成。

所述定位板上端两侧开有第三开口，所述夹持机构通过穿插过所述第三开口且与所述第一螺纹孔形成螺纹配合的十字螺钉与所述回转台固定连接。

所述定位柱固定在所述定位板下端中心处，所述定位套筒的中心轴线与所述回转台的中心轴线重合。

所述定位套筒的内径与代加工管状零件外径相匹配。

所述控制器与所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机电性连接。

利用本发明的技术方案制作的一种用于管状零件内壁加工的装置，可将钻头伸入管中，通过横移机构、升降机构和回转台的配合，可精确地对管状零件内壁进行加工，满足零件加工精度和质量的要求。

附图说明

图1是本发明所述一种用于管状零件内壁加工的装置的结构示意图；

图2是本发明图1中A处的局部放大图；

图3是本发明图1中B处的局部放大图；

图4是本发明图1中C处的局部放大图；

图5是本发明所述夹持机构的结构示意图；

图中，1、工作台；2、支架；3、回转台；4、横移外壳；5、第一轴承座；6、第二轴承座；7、第一轴承；8、第二轴承；9、第一丝杆；10、第一螺母座；11、第一固定杆；12、第一伺服电机；13、升降外壳；14、第三轴承座；15、第四轴承座；16、第三轴承；17、第四轴承；18、第二丝杆；19、第二螺母座；20、第二固定杆；21、第二伺服电机；22、滑槽；23、滑块；24、连接板；25、中空筒；26、第五轴承；27、第六轴承；28、第一转轴；29、第三伺服电机；30、第一伞齿轮；31、第七轴承；32、第二转轴；33、第二伞齿轮；34、钻头夹；35、钻头；36、第四伺服电机；37、圆孔；38、第一螺纹孔；39、定位柱；40、定位板；41、定位套筒；42、第二螺纹孔；43、紧定螺钉；44、旋柄；45、十字螺钉；46、控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示,一种用于管状零件内壁加工的装置，包括工作台1、支架2、夹持机构、回转台3、升降机构、横移机构、加工机构和控制器46，所述工作台1固定在所述支架2上，所述回转台3固定在所述工作台1上，所述横移机构由固定工作台1上且位于所述回转台3一侧的横移外壳4、固定在所述横移外壳4内且位于所述横移外壳4一侧的第一轴承座5、固定在所述横移外壳4内且位于所述第一轴承座5相对一侧的第二轴承座6、嵌装在所述第一轴承座5内的第一轴承7、嵌装在所述第二轴承座6内的第二轴承8、一端插装在所述第一轴承7中另一端穿插过所述第二轴承8且伸出所述横移外壳4的第一丝杆9、套装在所述第一丝杆9上且与第一丝杆9形成螺纹配合的第一螺母座10、一端固定在所述第一轴承座5上另一端固定在所述第二轴承座6上且穿插过所述第一螺母座10的第一固定杆11、固定在所述工作台1上且旋转端与所述第一丝杆9伸出端连接的第一伺服电机12共同构成，所述升降机构由固定在所述第一螺母座10上的升降外壳13、固定在所述升降外壳13底端的第三轴承座14、固定在所述升降外壳13内且位于所述第三轴承座14上方的第四轴承座15、嵌装在所述第三轴承座14内的第三轴承16、嵌装在所述第四轴承座15内的第四轴承17、一端插装在所述第三轴承16中另一端伸出所述第四轴承17的第二丝杆18、套装在所述第二丝杆18上且与第二丝杆18形成螺纹配合的第二螺母座19、一端固定在所述第三轴承座14上另一端固定在所述第四轴承座15上且穿插过所述第二螺母座19的第二固定杆20、固定在所述升降外壳13顶端且旋转端与所述第二丝杆18伸出端连接的第二伺服电机21共同构成，所述升降外壳13一侧设有滑槽22，所述滑槽22内设有可在所述滑槽22内滑动的滑块23，所述滑块23一端与所述第二螺母座19连接另一端连有连接板24，所述加工机构由固定在所述连接板24下端表面上的中空筒25、嵌装在所述连接板24上且位于所述中空筒25正上方的第五轴承26、固定在所述中空筒25底端的第六轴承27、一端插装在所述第六轴承27另一端穿插过所述第五轴承26的第一转轴28、固定在所述连接板24上且与所述第一转轴28连接的第三伺服电机29、套装在所述第一转轴28上且位于所述第一转轴28下端的第一伞齿轮30、嵌装在所述中空筒25上且与所述第一伞齿轮30位于同一水平面上的第七轴承31、插装在所述第七轴承31内的第二转轴32、套装在所述第二转轴32一端且与所述第一伞齿轮30啮合的第二伞齿轮33、套装在所述第二转轴32另一端的钻头夹34、夹装在所述钻头夹34内的钻头35共同构成；所述横移外壳4上端开有第一开口，所述升降外壳13底端伸入所述第一开口与所述第一螺母座10固定连接；所述升降外壳13上且位于所述滑槽22一侧开有贯通所述滑槽22的第二开口，所述滑块23伸入所述第二开口与所述第二螺母座19连接；所述回转台3一侧设有第四伺服电机36，所述第四伺服电机36的旋转端与所述回转台3输入端连接，所述回转台3由所述第四伺服电机36驱动；所述回转台3的台面中心处开有圆孔37，所述回转台3的台面上且位于所述圆孔37两侧开有第一螺纹孔38；所述夹持机构由插装在所述圆孔37中的定位柱39、固定在所述定位柱39上端的定位板40、固定在所述定位板40中心处的定位套筒41、开在所述定位套筒41一侧的第二螺纹孔42、位于所述第二螺纹孔42内且与所述定位套筒41螺纹连接的紧定螺钉43、固定在所述紧定螺钉43一端的旋柄44共同构成；所述定位板40上端两侧开有第三开口，所述夹持机构通过穿插过所述第三开口且与所述第一螺纹孔38形成螺纹配合的十字螺钉45与所述回转台3固定连接；所述定位柱39固定在所述定位板40下端中心处，所述定位套筒41的中心轴线与所述回转台3的中心轴线重合；所述定位套筒41的内径与代加工管状零件外径相匹配；所述控制器46与所述第一伺服电机12、第二伺服电机21、第三伺服电机29、第四伺服电机36电性连接。

本实施方案的特点为，升降机构由固定在第一螺母座上的升降外壳、固定在升降外壳底端的第三轴承座、固定在升降外壳内且位于第三轴承座上方的第四轴承座、嵌装在第三轴承座内的第三轴承、嵌装在第四轴承座内的第四轴承、一端插装在第三轴承中另一端伸出第四轴承的第二丝杆、套装在第二丝杆上且与第二丝杆形成螺纹配合的第二螺母座、一端固定在第三轴承座上另一端固定在第四轴承座上且穿插过第二螺母座的第二固定杆、固定在升降外壳顶端且旋转端与第二丝杆伸出端连接的第二伺服电机共同构成，升降外壳一侧设有滑槽，滑槽内设有可在滑槽内滑动的滑块，滑块一端与第二螺母座连接另一端连有连接板，加工机构由固定在连接板下端表面上的中空筒、嵌装在连接板上且位于中空筒正上方的第五轴承、固定在中空筒底端的第六轴承、一端插装在第六轴承另一端穿插过第五轴承的第一转轴、固定在连接板上且与转轴连接的第三伺服电机、套装在第一转轴上且位于第一转轴下端的第一伞齿轮、嵌装在中空筒上且与第一伞齿轮位于同一水平面上的第七轴承、插装在第七轴承内的第二转轴、套装在第二转轴一端且与第一伞齿轮啮合的第二伞齿轮、套装在第二转轴另一端的钻头夹、夹装在钻头夹内的钻头共同构成，夹持机构由插装在圆孔中的定位柱、固定在定位柱上端的定位板、固定在定位板中心处的定位套筒、开在定位套筒一侧的第二螺纹孔、位于第二螺纹孔内且与定位套筒螺纹连接的紧定螺钉、固定在紧定螺钉一端的旋柄共同构成。利用本发明的技术方案制作的一种用于管状零件内壁加工的装置，可将钻头伸入管中，通过横移机构、升降机构和回转台的配合，可精确地对管状零件内壁进行加工，满足零件加工精度和质量的要求。

在本实施方案中，将定位杆插装到与回转台上的圆孔中，在用十字螺钉将定位板固定在回转台上，十字螺钉拧入第一螺纹孔内使夹持机构与回转台保持固定，将待加工管类零件插装到定位套筒中，可根据不同直径的管类零件选择带有不同内径定位套筒的夹持机构，通过旋柄旋拧紧定螺钉使紧定螺钉抵住代加工管类零件，从而使代加工管类零件能固定在定位套筒中，通过控制器设置好加工程序后启动加工工作，第一伺服电机通电旋转带动第一丝杠旋转，第一丝杆上的第一螺母座将丝杠的旋转运动转化为直线运动并带动升降外壳移动到指定位置，第二伺服电机通电旋转带动第二丝杠旋转，第二丝杆上的第二螺母座将丝杠的旋转运动转化为直线运动并带动滑块移动，滑块在滑槽内稳定移动并带动连接板运动，将连接板上的加工机构移动到程序指定位置，第三伺服电机通电并带动第一转轴旋转，第一转轴通过第一伞齿轮带动第二伞齿轮旋转，第二伞齿轮带动第二转轴旋转，第二转轴上的钻头夹夹紧钻头，钻头对管状零件进行加工，第四伺服电机旋转输出一定角位移带动回转台转动，定位套筒内的零件随回转台旋转一定角度，配合横移机构和升降机构对零件进行多种工艺加工。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于管状零件内壁加工的装置，包括工作台(1)、支架(2)、夹持机构、回转台(3)、升降机构、横移机构、加工机构和控制器(46)，其特征在于，所述工作台(1)固定在所述支架(2)上，所述回转台(3)固定在所述工作台(1)上，所述横移机构由固定工作台(1)上且位于所述回转台(3)一侧的横移外壳(4)、固定在所述横移外壳(4)内且位于所述横移外壳(4)一侧的第一轴承座(5)、固定在所述横移外壳(4)内且位于所述第一轴承座(5)相对一侧的第二轴承座(6)、嵌装在所述第一轴承座(5)内的第一轴承(7)、嵌装在所述第二轴承座(6)内的第二轴承(8)、一端插装在所述第一轴承(7)中另一端穿插过所述第二轴承(8)且伸出所述横移外壳(4)的第一丝杆(9)、套装在所述第一丝杆(9)上且与第一丝杆(9)形成螺纹配合的第一螺母座(10)、一端固定在所述第一轴承座(5)上另一端固定在所述第二轴承座(6)上且穿插过所述第一螺母座(10)的第一固定杆(11)、固定在所述工作台(1)上且旋转端与所述第一丝杆(9)伸出端连接的第一伺服电机(12)共同构成，所述升降机构由固定在所述第一螺母座(10)上的升降外壳(13)、固定在所述升降外壳(13)底端的第三轴承座(14)、固定在所述升降外壳(13)内且位于所述第三轴承座(14)上方的第四轴承座(15)、嵌装在所述第三轴承座(14)内的第三轴承(16)、嵌装在所述第四轴承座(15)内的第四轴承(17)、一端插装在所述第三轴承(16)中另一端伸出所述第四轴承(17)的第二丝杆(18)、套装在所述第二丝杆(18)上且与第二丝杆(18)形成螺纹配合的第二螺母座(19)、一端固定在所述第三轴承座(14)上另一端固定在所述第四轴承座(15)上且穿插过所述第二螺母座(19)的第二固定杆(20)、固定在所述升降外壳(13)顶端且旋转端与所述第二丝杆(18)伸出端连接的第二伺服电机(21)共同构成，所述升降外壳(13)一侧设有滑槽(22)，所述滑槽(22)内设有可在所述滑槽(22)内滑动的滑块(23)，所述滑块(23)一端与所述第二螺母座(19)连接另一端连有连接板(24)，所述加工机构由固定在所述连接板(24)下端表面上的中空筒(25)、嵌装在所述连接板(24)上且位于所述中空筒(25)正上方的第五轴承(26)、固定在所述中空筒(25)底端的第六轴承(27)、一端插装在所述第六轴承(27)另一端穿插过所述第五轴承(26)的第一转轴(28)、固定在所述连接板(24)上且与所述第一转轴(28)连接的第三伺服电机(29)、套装在所述第一转轴(28)上且位于所述第一转轴(28)下端的第一伞齿轮(30)、嵌装在所述中空筒(25)上且与所述第一伞齿轮(30)位于同一水平面上的第七轴承(31)、插装在所述第七轴承(31)内的第二转轴(32)、套装在所述第二转轴(32)一端且与所述第一伞齿轮(30)啮合的第二伞齿轮(33)、套装在所述第二转轴(32)另一端的钻头夹(34)、夹装在所述钻头夹(34)内的钻头(35)共同构成。

2.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述横移外壳(4)上端开有第一开口，所述升降外壳(13)底端伸入所述第一开口与所述第一螺母座(10)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述升降外壳(13)上且位于所述滑槽(22)一侧开有贯通所述滑槽(22)的第二开口，所述滑块(23)伸入所述第二开口与所述第二螺母座(19)连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述回转台(3)一侧设有第四伺服电机(36)，所述第四伺服电机(36)的旋转端与所述回转台(3)输入端连接，所述回转台(3)由所述第四伺服电机(36)驱动。

5.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述回转台(3)的台面中心处开有圆孔(37)，所述回转台(3)的台面上且位于所述圆孔(37)两侧开有第一螺纹孔(38)。

6.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述夹持机构由插装在所述圆孔(37)中的定位柱(39)、固定在所述定位柱(39)上端的定位板(40)、固定在所述定位板(40)中心处的定位套筒(41)、开在所述定位套筒(41)一侧的第二螺纹孔(42)、位于所述第二螺纹孔(42)内且与所述定位套筒(41)螺纹连接的紧定螺钉(43)、固定在所述紧定螺钉(43)一端的旋柄(44)共同构成。

7.根据权利要求6所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述定位板(40)上端两侧开有第三开口，所述夹持机构通过穿插过所述第三开口且与所述第一螺纹孔(38)形成螺纹配合的十字螺钉(45)与所述回转台(3)固定连接。

8.根据权利要求6所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述定位柱(39)固定在所述定位板(40)下端中心处，所述定位套筒(41)的中心轴线与所述回转台(3)的中心轴线重合。

9.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述定位套筒(41)的内径与代加工管状零件外径相匹配。

10.根据权利要求1所述的一种用于管状零件内壁加工的装置,其特征在于，所述控制器(46)与所述第一伺服电机(12)、第二伺服电机(21)、第三伺服电机(29)、第四伺服电机(36)电性连接。

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