[发明专利]具有滑块结构的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

本发明的目的旨在提供一种具有滑块结构的镗刀杆误差补偿装置，通过滑块精确连续地实现精镗刀具交替正负方向的微量进给，解决现有补偿装置精度不高、补偿范围过小的问题。

实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种具有滑块结构的镗刀杆误差补偿装置，包括滑块镗刀杆和刀具补偿伺服电机，该伺服电机设置在镗刀杆的主轴箱一侧。

滑块镗刀杆包括半精镗刀片、精镗刀片、精镗刀台、滚珠丝杠、进给螺母、螺母套、连杆、滑块、球头销和导向杆。

所述滑块镗刀杆中心有一通孔，滚珠丝杠一端伸入中心通孔中，另一端直接与刀具补偿伺服电机相连，滚珠丝杠上连接一个与之相配合的长筒形进给螺母，进给螺母与螺母套固结在一起，螺母套与设置在镗刀杆内部的导向杆滑动配合，可沿着导向杆做直线运动，螺母套下端用销连接一个连杆，连杆尾部连接有一个滑块，镗刀杆侧壁上有一直孔滑槽，滑块位于直孔滑槽中，并只能在该直孔滑槽中直线滑动。连杆尾部连接有一个滑块，滑块与球头销活动连接。

所述刀具伺服补偿电机得到补偿指令，直接驱动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠将回转运动转换为进给螺母的直线运动，进给螺母与螺母套固结在一起，螺母套与设置在镗刀杆内部的导向杆滑动配合，螺母套沿着导向杆做直线运动，带动与之相连的连杆运动，连杆驱动滑块在直孔滑槽内直线进给，作用于球头销，球头销推动精镗刀台弹性外伸，使精镗刀至精镗尺寸的工作位置，对气缸实施精镗加工。

本发明采用滑块镗刀杆分次半精镗与精镗气缸孔。动力头主轴箱完成滑块镗刀杆的上行、下行及切削运动。镗刀杆下行时，可对气缸实施快速半精镗加工。当镗刀杆下行至终了位置后刀具补偿伺服电机启动，通过滚珠丝杠将回转运动转换为进给螺母的直线运动，进给螺母与螺母套固结在一起，使螺母套沿着导向杆做直线运动，通过连杆和滑块作用于球头销，推动精镗刀台弹性外伸，使精镗刀至精镗尺寸的工作位置，对气缸实施精镗加工。

本发明还包括动力头主轴箱，该动力头主轴箱完成滑块镗刀杆的上行、下行及切削运动。

本发明能够实现粗、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

图1是具有滑块结构的镗刀杆误差补偿装置结构原理图；

图2是图1的A部放大图；

图中，1.镗刀杆；2.半精镗刀片；3.滚珠丝杠；4.进给螺母；5.螺母套；6.导向杆；7.连杆；8.滑块；9.球头销；10.精镗刀片；11.精镗刀台；12.动力头及主轴箱；13.刀具补偿伺服电机；14.工件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细地说明。

如图1所示，本发明的具有滑块结构的镗刀杆误差补偿装置，包括刀具补偿伺服电机13、动力头及主轴箱12和具有滑块结构的镗刀杆1。

如图2所示，镗刀杆1包括半精镗刀片2、滚珠丝杠3、进给螺母4、螺母套5、导向杆6、连杆7、滑块8、球头销9、精镗刀片10和精镗刀台11。