[发明专利]多机构复合式自动进给扩大头及零件端面的加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，涉及一种多机构复合式自动进给扩大头，本发明还涉及一种使用前述装置对大型箱体类零件端面的加工方法。

背景技术

石油钻机产品中存在很多大型箱体类零件，如绞车架、传动箱等，该箱体类零件大多数均由较薄的钢板组焊而成，工件本身的刚性较差，孔的尺寸大且内外端面(或环面)要求加工，现有的加工方法通常是在大型卧式镗铣床(比如W200G、W250G、数显机床、或非数控机床)上进行铣削、单刀刮削，存在以下不足：

1)由于铣削时轴向力较大，工件震动极大，加工后表面粗糙，且易打碎刀片，同时由于W250G、W200G机床为数显落地镗床，无法自动铣出规矩的环面，接刀部位较多，接刀部位极不平整，表面质量较差；且无法铣止口和环面；

2)单刀刮削时切削刃宽度大，切削力大，工件振动大，白钢刀具磨损大，成本高。在加工时需要敲刀头进刀，加工效率低下，且由于刀具安装误差，往往刮出的端面呈凹型或凸形，表面质量差，最后的全刀刃光整加工由于切削部位过宽，震动及噪音极大。

因此，按照上述现有的方法加工箱体类零件时，加工质量差，且效率低下，严重影响了关键设备的通过能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种多机构复合式自动进给扩大头，解决了现有技术在加工箱体类零件时，存在加工质量差，且效率低下的问题。

本发明的另一目的是提供一种使用前述装置对大型箱体类零件端面的加工方法。

本发明所采用的技术方案是，一种多机构复合式自动进给扩大头，在壳体的内部设置有蜗轮-蜗杆丝母，蜗轮-蜗杆丝母上的蜗轮内孔为螺纹结构，该蜗轮内孔的螺纹与丝杠轴套接，构成沿丝杠丝母副，蜗轮-蜗杆丝母上还设置有轮蜗杆副；

蜗轮-蜗杆丝母上的蜗轮蜗杆副与壳体外部的行星轮同轴并通过平键形成固定连接，行星轮与内齿传动轮通过内齿相啮合，内齿传动轮通过莫氏锥柄轴与外接的动力源连接；丝杠轴伸出壳体与刀具箱固定连接，刀具箱套装在壳体的一端上，刀具箱内侧的动导轨与壳体端头外侧的静导轨套接。

本发明所采用的另一技术方案是，一种大型箱体类零件端面的加工方法，该方法利用一种多机构复合式自动进给扩大头，其结构是，

在壳体的内部设置有蜗轮-蜗杆丝母，蜗轮-蜗杆丝母上的蜗轮内孔为螺纹结构，该蜗轮内孔的螺纹与丝杠轴套接，构成丝杠丝母副，蜗轮-蜗杆丝母上还设置有蜗轮蜗杆副；蜗轮蜗杆副与壳体外部的行星轮同轴并通过平键形成固定连接，行星轮与内齿传动轮通过内齿相啮合，内齿传动轮通过莫氏锥柄轴与外接的动力源连接；丝杠轴伸出壳体与刀具箱固定连接，刀具箱套装在壳体的一端上，刀具箱内侧的动导轨与壳体端头外侧的静导轨套接，刀具箱上安装有刀具，

所述的刀具箱内侧的动导轨与壳体外侧的静导轨通过燕尾槽型的导轨副滑动配合，在静导轨的一侧导轨面沿长度方向设置有斜度为1∶80的斜面，动、静导轨之间设置有斜度为1∶80的镶条与该斜面相匹配，镶条端部带有一个螺钉，通过松紧螺钉推动镶条前后移动来调整导轨间隙，

本发明方法按照以下具体步骤实施：

先将待加工件安置在镗床上；

再通过莫氏锥柄轴，将外接动力依次通过内齿传动轮、行星轮、蜗轮-蜗杆丝母、丝杠轴传递到刀具箱，使得刀具箱进行相对于待加工件的径向移动，对刀具施加径向进给动力，推动刀具实现对待加工件的大直径环面端面的车削加工。

本发明的有益效果是，通过各运动副的组合使用，合理分流镗床的主轴动力，使扩大头在无独立驱动动力的状况下自动径向切削，实现了在镗床上进行内外端面车削的功能。该扩大头结构紧凑新颖、安全可靠、使用方便，降低了切削力，减少了工件震动，有效的保证了产品形位公差，提高了表面质量和加工效率，适用于各种大型结构件大直径孔内外环面的加工。

附图说明

图1是本发明的多机构复合式自动进给扩大头的传动结构示意图；

图2是本发明的多机构复合式自动进给扩大头的截面示意图；

图3是本发明的多机构复合式自动进给扩大头的外观示意图；

图4是现有技术对大型箱体类零件端面加工方法的加工原理示意图；

图5是本发明对大型箱体类零件端面加工方法的加工原理示意图。

图中，1.壳体，2.蜗轮-蜗杆丝母，3.内齿传动轮，4.行星轮，5.丝杠轴，6.蜗轮蜗杆副，7.丝杠丝母副，8.动导轨，9.静导轨，10.莫氏锥柄轴，11.镶条，12.刀具，13.待加工件，14.刀具箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。