[发明专利]镗刀杆误差补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于镗销加工技术领域，具体涉及一种镗刀杆误差补偿装置，适用于精镗孔工艺中的误差补偿。

背景技术

缸体是发动机中关键部件之一，其加工质量的好坏，将直接影响发动机的性能。精镗缸孔是汽车发动机生产的关键工序之一。在精镗孔加工中由于刀具磨损、热变形等原因而造成的孔径误差是影响孔径误差的重要因素。常规的镗孔方法是先拉镗后推镗或者先推镗后拉镗，加工出来的气缸孔的形状必然是腰鼓状，使得被镗削孔的圆柱度不高。

现有的镗刀杆误差补偿装置一般是采用斜块推动刀夹产生弹性变形，从而实现刀尖的径向补偿。由于是刀夹的弹性变形，因此，不仅补偿线性较好，而且所需的驱动力相对于刀杆变形要小得多，可减小整个传动环节的不必要变形。但由于受原理和方法的限制，镗刀的微量进给精度只能达到微米级，且微量变形的驱动机构不可避免地存在间隙以及弹性变形，不能实现交替正负方向的微米级微量进给，使得此类装置仅适用于间断进给，如果斜块过长会影响镗刀杆的刚度，从而导致补偿精度下降，因此这种方法的补偿范围较小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用凸轮轴的镗刀杆误差补偿装置，通过轴上凸轮能够精确、连续地实现精镗刀具交替正负方向的微量进给，因此补偿精度高、补偿范围大。

本发明采用的技术方案是：

一种镗刀杆误差补偿装置，包括凸轮轴、移动传动部分和转动传动部分，其中，所述凸轮轴一端伸入镗刀杆中心通孔中，该伸入端的轴杆上设置有凸轮，凸轮轴另一端与所述移动传动部分和转动传动部分连接，在检测到精镗刀磨损或孔的圆柱度出现腰鼓形状后，所述移动传动部分带动凸轮轴在镗刀杆中心孔中轴向移动，直至所述凸轮移至精镗刀台所在位置，所述转动传动部分再带动凸轮轴旋转一定角度，驱动轴上的凸轮偏转，从而推动镗刀杆上的精镗刀台弹性外伸，使精镗刀片至精镗尺寸的工作位置以进行精镗加工，从而实现误差补偿。

本发明所述的凸轮轴另一端包括有丝杠轴段，所述移动传动部分包括一丝杠螺母，该丝杠螺母套在所述丝杠轴段上，动力传递到所述移动传动部分的丝杠螺母上，驱动丝杠移动，实现凸轮轴上凸轮的轴向移动。

本发明所述的移动传动部分还包括移动伺服补偿电机、移动传动轴、小皮带轮、皮带和大皮带轮，移动传动轴与移动伺服补偿电机的输出轴联接，小皮带轮设置在移动传动轴上，大皮带轮与所述丝杠螺母固定连接，两皮带轮通过皮带连接，形成皮带传动，移动伺服补偿电机的动力通过所述移动传动轴带动小皮带轮转动，进而驱动大皮带轮和丝杠螺母转动。

本发明所述滚珠丝杠螺母与大带轮紧固连接，并连接在壳体上，不随轴移动只相对于轴转动。

本发明所述的凸轮轴另一端包括有齿轮轴段，所述转动传动部分包括一传动齿轮，该传动齿轮套装在该齿轮轴段上，动力传递到所述转动传动部分的传动齿轮上，驱动凸轮轴转动，实现凸轮偏转。

本发明所述的转动传动部分还包括转动伺服补偿电机、转动传动轴和厚齿轮，转动传动轴与转动伺服补偿电机输出轴联接，所述厚齿轮安装在转动传动轴上，并与传动齿轮外啮合，转动伺服补偿电机的动力通过转动传动轴驱动厚齿轮，带动与其啮合的传动齿轮转动，进行驱动凸轮轴转动。

本发明所述的厚齿轮在轴向上的厚度大于凸轮轴的移动距离，在凸轮轴移动的时候厚齿轮与传动齿轮始终处于啮合状态。

本发明所述的齿轮均采用深沟球轴承、套筒、轴肩和端盖来定位。

本发明的移动传动部分实现凸轮轴的轴向进给，使轴上凸轮准确移动到精镗刀台所在位置。本发明的转动传动部分实现凸轮轴的转动，通过凸轮的轮廓来精确、连续地实现精镗刀具交替正负方向的微量进给。

本发明所述镗刀杆为可移动可转动的凸轮轴镗刀杆，镗刀杆的前端安装有5个刀片的镗刀盘，其中半精镗3片、精镗2片。

本发明采用凸轮轴镗刀杆分次半精镗与精镗气缸孔：镗刀杆下行时，可对气缸实施快速半精镗加工；镗刀杆上行时，可对气缸实施精镗加工，主轴箱完成镗刀杆的上行和下行及切屑运动。由于半精镗与精镗两工序主轴轴线相对于工件没有发生变化，精镗刀片的负担大为减轻，延缓了精镗刀片的磨损。粗、精加工一次完成，避免了在退刀过程中刀具在加工表面上留下退刀痕，最大限度地减少了对刀、换刀所占用的辅助时间。

本发明的有益效果是，能够实现粗、精加工一次完成，避免了在退刀过程中刀具在加工表面上留下退刀痕，最大限度地减少了对刀、换刀所占用的辅助时间，而且缩短了刀杆的长度，增加了刀杆的刚性，减少加工的误差反复，提高了气缸孔的圆柱度，精确实现了刀具磨损补偿和气缸孔圆柱度误差补偿。

附图说明