專利名稱：可伸縮式擺動鏜銑頭的制作方法
技術領域：
本發明屬于銑削加工技術領域，具體涉及ー種可用于深孔鏜銑削、斜孔鉆削、孔內異形曲面加工、有限加工空間曲面加工的鏜銑頭。
背景技術：
在造船、核電、化工等行業存在很多大型箱體和孔內曲面加工，為了保證エ件的使用壽命和加工質量，就必須確保零部件的整體性，然而由于加工空間的限制，使用傳統的鏜銑頭無法進行加工。如核電行業的大型彎管、炮管混合膛線加工、造船行業中的大型箱體等，由于現有鏜銑機床加工的限制，必須把零件進行拆分或尋求其他更加復雜的加工方法進行加工，這樣便會影響零部件的工作性能和加工效率。可伸縮式擺動鏜銑頭主要用于數控鏜銑類機床，該鏜銑頭能實現平面的上下移動及A/C軸的回轉運動，結合工作臺的平面移動和轉動，可以實現孔內曲面的五軸聯動加工。該鏜銑頭可用于深孔鏜銑削、孔內異形曲面加工、有限加工空間曲面加工以及大型彎管鏜銑等。目前，典型的深孔加工機床主軸的結構是刀具安裝在主軸桿的前端，由主軸箱的主軸帶動，由于在進行深孔加工吋，主軸桿深出過長，就必須用支撐架支撐主軸桿。升降機構通過主軸箱床身支座帶動主軸箱床身實現上下移動。此類鏜銑頭結構的ー個最大的缺點是鏜銑頭的自由度不夠，只能進行簡單的鏜孔和銑平面加工，不能對曲面和大型彎管進行加工。

發明內容
本發明的目的就在于針對現有深孔加工鏜銑機床的缺點，對鏜銑頭及其驅動機構進行改迸，提供ー種集深孔鉆、鏜、銑功能于一體的鏜銑頭，其結構簡單可靠，克服了現有深孔鏜銑機床自由度不夠和加工局限性，可用于深孔鏜銑削、鉆斜孔、孔內異形曲面加工、有限加工空間曲面加工以及大型彎管鏜銑加工等。本發明的目的是通過以下技術方案實現的ー種鏜銑頭結構，包括空心絲桿、升降裝置、止動裝置以及主軸頭，其特征在干，所述升降裝置和止動裝置安裝在機架上，主軸頭安裝在所述空心絲桿下端，該空心絲桿通過升降裝置帶動主軸頭做上下運動，并通過所述止動裝置對空心絲桿進行固定，其中，所述止動裝置包括鎖緊齒輪、第一止動螺母和第二止動螺母，所述第一止動螺母和第二止動螺母疊置固裝在空心絲桿上，所述鎖緊齒輪軸向端部設置有凸臺，該凸臺下端與上止動螺母抵接，該凸臺外周具有外螺紋，用干與外部的固定箱體進行螺紋連接；絲桿轉動到工作位后，所述鎖緊齒輪被驅動旋轉，相對空心絲桿向下運動，壓緊上絲桿螺母和下絲桿螺母，實現對絲桿的鎖止。本發明所述的升降裝置包括蝸輪蝸桿傳動機構、圓錐滾子軸承和密封裝置，所述蝸輪與絲桿螺母作為ー個整體安裝于圓錐滾子軸承上，電機通過聯軸器驅動蝸輪蝸桿，從而帶動絲桿上下運動。
本發明的升降裝置和止動裝置安裝在機架上，主軸頭安裝在絲桿下端，絲桿通過升降裝置主軸頭做上下運動，當絲桿停止運動時，為防止絲桿由于機床加工震動引起的自鎖失效，采用止動裝置對絲桿進行固定。本發明所述空心絲桿，其下端使用螺栓與主軸頭相連，絲桿帶動主軸頭上下運動， 主軸頭電纜可以從絲桿的中心孔穿過，從而防止主軸頭旋轉時造成電纜纏繞絲桿上。本發明所述的絲桿止動裝置的第一止動螺母與第二止動螺母之間的間隙被預設為0. 5-1倍絲桿導程。當主軸頭運動到エ件加工位置時，絲桿機構停止運動，電機通過皮帶輪帶動小齒輪旋轉，小齒輪將動カ傳給大齒輪，大齒輪在旋轉的同時往下做微量移動，壓緊上止動螺母，從而使得絲桿與兩止動螺母之間接觸面的摩擦力増加，達到鎖緊絲桿的目的。本發明所述可伸縮式擺動鏜銑頭主軸頭，其作用為對エ件進行多軸加工，該裝置C 軸カ矩電機、A軸カ矩電機以及電主軸組成。C軸カ矩電機上端與空心絲桿進行固定連接， 下端帶動A軸カ矩電機和電主軸作回轉運動。A軸カ矩電機總共有兩個，分別位于電主軸的左右兩側，可以帶動電主軸作A軸方向上的擺動。電主軸下端可以根據不同的加工要求安裝不同的刀具。本發明的優點和效果是1.本發明針對現有深孔加工鏜銑機床的缺點，對鏜銑頭及其驅動機構進行改進， 從而提供ー種集深孔鉆、鏜、銑功能于一體的鏜銑頭結構，克服了現有深孔鏜銑機床自由度不夠和加工局限性，可用于深孔鏜銑削、鉆斜孔、孔內異形曲面加工、有限加工空間曲面加 エ以及大型彎管鏜銑加工等。2.本發明的自動止動裝置，采用雙絲桿螺母結構搭配止動電機，可以實現絲桿的自動鎖緊，提高機床的響應速度和鏜銑頭工作的可靠性。3.本發明改變了以往鏜銑頭的結構，通過絲桿驅動鏜銑頭，擴展了鏜銑機床的加 エ范圍，其結構簡單新穎，維護方便。


圖1為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭的升降及止動裝置剖視圖；圖2為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭的A向剖視圖；圖3為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭的主軸頭示意圖；圖4為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭的大齒輪部件示意圖；圖5為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭的絲桿止動螺母示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發明進行詳細說明。本發明可伸縮式擺動鏜銑頭包括五個主要部分，空心絲桿1、升降裝置、止動裝置以及主軸頭。圖1為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭升降及止動裝置，圖3為本發明可伸縮式擺動鏜銑頭主軸頭結構部分，電機通過驅動升降和止動裝置來控制絲桿1的運動，同時絲桿帶動擺動主軸頭進行上下運動。如圖1所示，可伸縮式擺動鏜銑頭升降裝置，其作用為帶動絲桿上下運動，本實施例中該裝置由箱體12、圓錐滾子軸承13、蝸輪絲桿螺母14、底座15、蝸桿16以及密封圈18 和19組成。由于軸承需要承受一定的徑向載荷，所以選用圓錐滾子軸承13來支撐蝸輪絲桿螺母14，電機通過聯軸器與蝸桿16連接傳動，電機轉動時帶動蝸桿16轉動，同時帶動蝸輪絲桿螺母14轉動，從而使絲桿1實現上下運動，箱體底座15通過螺栓連接固定在機床機
ο如圖1所示，可伸縮式擺動鏜銑頭止動裝置，其作用為鎖緊絲桿1，當所述絲桿1運動到適當加工位置，蝸桿驅動電機停止運動，由于絲桿1和蝸輪絲桿螺母14本身可以實現自鎖，絲桿停止運動，但是當機床進行加工吋，會出現震動使自鎖失效的情況，這就要求必須采用止動裝置對絲桿1進行鎖緊，以提高機床加工的可靠性。如圖2、4和5所示，本實施例中該裝置由傳動軸2、軸端螺母3、皮帶輪4、箱體端蓋5、小齒輪6、深溝球軸承7、軸端蓋8、大齒輪9、上止動螺母9、下止動螺母10、箱體20以及密封圈18和19組成。大齒輪9下端設置有軸向上的凸臺，空心絲桿穿過凸臺，該凸臺外周設有外螺紋，其與箱體20存在螺紋配合，凸臺下端抵接在上止動螺母10上，該上止動螺母10和下止動螺母11之間的預設距離為0. 5-1個絲桿螺距，止動螺母10和11外形一致， 均呈圓柱形，中心鉆又可與絲桿實現配合的螺紋孔，外圍有四個均布的徑向凸起，該凸起可嵌入箱體卡槽內，從而使箱體和止動螺母運動一致，止動螺母不受大齒輪9的壓カ時絲桿和止動螺母之間可以自由旋轉。絲桿停止運動后，鎖緊電機啟動并通過皮帶輪4帶動小齒輪6轉動，小齒輪6將動カ傳給大齒輪9，大齒輪9轉動的同時向下運動ー小段距離擠壓止動螺母10，從而使止動螺母10和11與絲桿1之間的摩擦力増加，達到鎖緊絲桿的目的。如圖3所示，可伸縮式擺動鏜銑頭主軸頭，其作用為對エ件進行多軸加工，本實施例中該裝置由C軸カ矩電機22、A軸カ矩電機ぬ以及電主軸M組成。C軸カ矩電機上端與空心絲桿1進行固定連接，下端帶動A軸カ矩電機23和電主軸M作回轉運動。A軸カ 矩電機23總共有兩個，分別位于電主軸的左右兩側，可以帶動電主軸M作A軸方向上的擺動。電主軸M下端可以根據不同的加工要求安裝不同的刀具。可伸縮式擺動鏜銑頭空心絲桿1，其作用為帶動主軸頭作上下運動，本實施例中該絲桿采用空心絲桿的目的是防止絲桿下端主軸頭電機旋轉時可能會使供電電纜纏繞在絲桿上，采用空心絲桿后供電電纜可以通過絲桿中心孔為下端電機供電。
權利要求
1.ー種鏜銑頭，包括空心絲桿(1)、升降裝置、止動裝置以及主軸頭，其特征在干，所述升降裝置和止動裝置安裝在機架上，所述主軸頭安裝在所述空心絲桿(1)下端，該空心絲桿(1)通過升降裝置帶動主軸頭做上下運動，并通過所述止動裝置對空心絲桿(1)進行鎖緊，其中，所述止動裝置包括鎖緊齒輪(9)、第一止動螺母(10)和第二止動螺母(11)，所述第一止動螺母(10)和第二止動螺母(11)疊置套裝在空心絲桿(1)上，所述鎖緊齒輪(9)軸向端部上設置有凸臺，該凸臺與第一或第二止動螺母抵接，該凸臺外周具有外螺紋，用干與外部的固定箱體進行螺紋連接；空心絲桿(1)轉動到工作位后，所述鎖緊齒輪(9)被驅動旋轉，相對空心絲桿(1)向下運動，壓緊第一止動螺母(10)和第二止動螺母(11)，實現對空心絲桿(1)的鎖止。
2.根據權利要求1所述的鏜銑頭，其特征在干，所述的升降裝置包括蝸輪蝸桿傳動機構(16)和圓錐滾子軸承(13)，所述蝸輪蝸桿傳動機構(16)中的蝸輪與絲桿螺母整體安裝于圓錐滾子軸承(1 上，電機驅動蝸輪蝸桿機構(16)的絲杠螺母轉動，從而帶動與該絲杠螺母嚙合的空心絲桿(1)上下運動。
3.根據權利要求1或2所述的鏜銑頭，其特征在干，所述主軸頭上設置有C軸カ矩電機(22)、A軸カ矩電機03)以及電主軸04)，C軸カ矩電機上端與空心絲桿(1)進行固定連接，下端帶動A軸カ矩電機じ幻和電主軸(24)作回轉運動，A軸カ矩電機じ幻為兩個， 分別位于電主軸的左右兩側，用于帶動電主軸04)作A軸方向上擺動，電主軸04)下端用于安裝鏜銑削刀具。
4.根據權利要求1-3之一所述的鏜銑頭，其特征在干，所述第一止動螺母(10)和第二止動螺母(11)外形一致，均呈圓柱體形，中心設有可與空心絲桿(1)配合連接的螺紋孔，螺母外圍設有均布的徑向凸起，該凸起用于嵌入止動裝置外部的固定箱體內。
5.根據權利要求1-4之一所述的鏜銑頭，其特征在干，供電電纜穿過所述空心絲桿(1) 的中心通孔為下端電機供電。
全文摘要
本發明公開了一種鏜銑頭，包括空心絲桿、升降裝置、止動裝置以及主軸頭，升降裝置和止動裝置安裝在機架上，主軸頭安裝在空心絲桿下端，該空心絲桿通過升降裝置帶動主軸頭做上下運動，并通過止動裝置對空心絲桿進行鎖緊，止動裝置包括鎖緊齒輪、第一止動螺母和第二止動螺母，第一和第二止動螺母疊置套裝在空心絲桿上，鎖緊齒輪軸向端部上設置有凸臺，該凸臺與第一或第二止動螺母抵接，該凸臺外周具有外螺紋，用于與外部的固定箱體進行螺紋連接。本發明改變了以往鏜銑頭的結構，采用絲桿作為鏜銑頭的驅動裝置，擴展了鏜銑機床的加工范圍，結構簡單新穎，維護方便，同時本發明實現了絲桿的自動鎖緊，提高了機床的響應速度和鏜銑頭工作的可靠性。
文檔編號B23Q11/00GK102528526SQ201210007458
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者樂勝年, 周伯華, 喻道遠, 徐秀兵, 李培根, 沈大為, 童雙喜, 邵新宇, 鄭金來, 龔文明 申請人:江蘇高精機電裝備有限公司