[发明专利]可伸缩式摆动镗铣头

说明书

技术领域

本发明属于铣削加工技术领域，具体涉及一种可用于深孔镗铣削、斜孔钻削、孔内异形曲面加工、有限加工空间曲面加工的镗铣头。

背景技术

在造船、核电、化工等行业存在很多大型箱体和孔内曲面加工，为了保证工件的使用寿命和加工质量，就必须确保零部件的整体性，然而由于加工空间的限制，使用传统的镗铣头无法进行加工。如核电行业的大型弯管、炮管混合膛线加工、造船行业中的大型箱体等，由于现有镗铣机床加工的限制，必须把零件进行拆分或寻求其他更加复杂的加工方法进行加工，这样便会影响零部件的工作性能和加工效率。可伸缩式摆动镗铣头主要用于数控镗铣类机床，该镗铣头能实现平面的上下移动及A/C轴的回转运动，结合工作台的平面移动和转动，可以实现孔内曲面的五轴联动加工。该镗铣头可用于深孔镗铣削、孔内异形曲面加工、有限加工空间曲面加工以及大型弯管镗铣等。

目前，典型的深孔加工机床主轴的结构是刀具安装在主轴杆的前端，由主轴箱的主轴带动，由于在进行深孔加工时，主轴杆深出过长，就必须用支撑架支撑主轴杆。升降机构通过主轴箱床身支座带动主轴箱床身实现上下移动。此类镗铣头结构的一个最大的缺点是镗铣头的自由度不够，只能进行简单的镗孔和铣平面加工，不能对曲面和大型弯管进行加工。

发明内容

本发明的目的就在于针对现有深孔加工镗铣机床的缺点，对镗铣头及其驱动机构进行改进，提供一种集深孔钻、镗、铣功能于一体的镗铣头，其结构简单可靠，克服了现有深孔镗铣机床自由度不够和加工局限性，可用于深孔镗铣削、钻斜孔、孔内异形曲面加工、有限加工空间曲面加工以及大型弯管镗铣加工等。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镗铣头结构，包括空心丝杆、升降装置、止动装置以及主轴头，其特征在于，所述升降装置和止动装置安装在机架上，主轴头安装在所述空心丝杆下端，该空心丝杆通过升降装置带动主轴头做上下运动，并通过所述止动装置对空心丝杆进行固定，其中，

所述止动装置包括锁紧齿轮、第一止动螺母和第二止动螺母，所述第一止动螺母和第二止动螺母叠置固装在空心丝杆上，所述锁紧齿轮轴向端部设置有凸台，该凸台下端与上止动螺母抵接，该凸台外周具有外螺纹，用于与外部的固定箱体进行螺纹连接；

丝杆转动到工作位后，所述锁紧齿轮被驱动旋转，相对空心丝杆向下运动，压紧上丝杆螺母和下丝杆螺母，实现对丝杆的锁止。

本发明所述的升降装置包括蜗轮蜗杆传动机构、圆锥滚子轴承和密封装置，所述蜗轮与丝杆螺母作为一个整体安装于圆锥滚子轴承上，电机通过联轴器驱动蜗轮蜗杆，从而带动丝杆上下运动。

本发明的升降装置和止动装置安装在机架上，主轴头安装在丝杆下端，丝杆通过升降装置主轴头做上下运动，当丝杆停止运动时，为防止丝杆由于机床加工震动引起的自锁失效，采用止动装置对丝杆进行固定。

本发明所述空心丝杆，其下端使用螺栓与主轴头相连，丝杆带动主轴头上下运动，主轴头电缆可以从丝杆的中心孔穿过，从而防止主轴头旋转时造成电缆缠绕丝杆上。

本发明所述的丝杆止动装置的第一止动螺母与第二止动螺母之间的间隙被预设为0.5-1倍丝杆导程。当主轴头运动到工件加工位置时，丝杆机构停止运动，电机通过皮带轮带动小齿轮旋转，小齿轮将动力传给大齿轮，大齿轮在旋转的同时往下做微量移动，压紧上止动螺母，从而使得丝杆与两止动螺母之间接触面的摩擦力增加，达到锁紧丝杆的目的。

本发明所述可伸缩式摆动镗铣头主轴头，其作用为对工件进行多轴加工，该装置C轴力矩电机、A轴力矩电机以及电主轴组成。C轴力矩电机上端与空心丝杆进行固定连接，下端带动A轴力矩电机和电主轴作回转运动。A轴力矩电机总共有两个，分别位于电主轴的左右两侧，可以带动电主轴作A轴方向上的摆动。电主轴下端可以根据不同的加工要求安装不同的刀具。

本发明的优点和效果是：

1.本发明针对现有深孔加工镗铣机床的缺点，对镗铣头及其驱动机构进行改进，从而提供一种集深孔钻、镗、铣功能于一体的镗铣头结构，克服了现有深孔镗铣机床自由度不够和加工局限性，可用于深孔镗铣削、钻斜孔、孔内异形曲面加工、有限加工空间曲面加工以及大型弯管镗铣加工等。

2.本发明的自动止动装置，采用双丝杆螺母结构搭配止动电机，可以实现丝杆的自动锁紧，提高机床的响应速度和镗铣头工作的可靠性。

3.本发明改变了以往镗铣头的结构，通过丝杆驱动镗铣头，扩展了镗铣机床的加工范围，其结构简单新颖，维护方便。

附图说明