[发明专利]小直径孔内壁垂直小孔加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械孔加工领域，特别涉及一种小直径孔内壁垂直小孔的高精度加工装置。

背景技术

为满足某些圆台形或圆锥形薄壁筒件端框与其他构件的特殊连接及装配要求，需要在薄壁筒件端框外侧预制的孔内壁加工另一个垂直于该孔轴线的孔。当预制孔直径较小时，垂直孔的加工存在极大的困难。

与斜孔内部的孔加工相类似，弯管内部的加工通常也较为困难，目前类似的加工主要针对管道加工。申请号为201110137311.9的发明专利“一种弯管内表面的铣削加工设备及方法”，针对的是管道内部的铣削加工；申请号为201010265769.8的发明专利“一种长圆管内表面加工设备的工艺”，针对的是管道内部的珩磨加工；申请号为201210057031.1的发明专利“加工弯曲管坯内表面的浮动镗头”，针对的是管道内部的镗削加工。与此类似，现有的加工（如铣削、磨削等）均是针对孔内部表面的加工，均无位置精度要求且未涉及到垂直孔的加工。

由于预制孔的直径较小，因此孔内部空间较小，常用加工装置的尺寸较大，难以实现孔内壁上小孔的加工普通加工方法或装置难以满足加要求。如何实现小直径孔内壁上孔的加工是现有方法难以解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种小直径孔内壁垂直小孔的高精度加工装置。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

小直径孔内壁垂直小孔加工装置，包括：机座，固定于机座上端面且用于固定工件的工件固定座，用于钻孔加工的钻孔执行装置和固定于机座上端面用于钻孔执行装置移动定位的定位装置；

上述结构的运动运作过程为：首先将工件固定于机座上的工件固定座上，然后通过定位装置来调整钻孔执行装置的刀具伸入工件预制孔中，然后通过钻孔执行装置来执行小孔加工，过程中可通过定位装置进行微调；

钻孔执行装置包括：固定于定位装置上的定保持架，设置于定保持架前端的可拆保持架，固定于定保持架上且动力输出端伸入定保持架内部的电机，固定于可拆保持架前端的孔加工刀具；电机输出轴端固定有电机同步轮；定保持架内部加工有能够连通电机伸入输出轴端的空腔；可拆保持架能够连通孔加工刀具位置和定保持架内部空腔的连接孔，且连接孔与空腔中心同轴；孔加工刀具为垂直于连接孔中心轴线设置，且孔加工刀具的刀头径向伸出于可拆保持架外壁端面；定保持架固定于定位装置上；

工件预制孔处设置有定位座和贯穿工件预制孔且与定位座螺纹连接固定的定位套，定位套内壁轴向方向加工有导向键槽；保持架外壁设置有导向键；

上述辅助定位装置工作原理为：首先将定位套从工件预制孔一端伸入，然后将定位套与定位座固定，然后通过定保持架上的导向键与定位套内壁的导向键槽配合实现刀具伸入的导向；

孔加工刀具为阶梯形刀具，即刀具夹部分与切削部分刀具直径不同，且刀具夹持部分直径小于等于切削部分直径；孔加工刀具伸入可拆保持架部分套置有刀具同步轮；刀具同步轮通过微型弹性螺纹锥楔套与孔加工刀具连接固定；刀具同步轮两端通过轴承与可拆保持架内壁连接，电机同步轮与刀具同步轮之间通过同步带传递扭矩；

此结构通过采用阶梯形刀具，即刀具刀柄处尺寸较小，从而避免了刀具夹持机构尺寸过大的问题，采用微型弹性螺纹锥楔套将刀具与带轮进行连接装配，实现刀具的可靠性夹持；

定位装置包括：固定于机座上端面的支撑杆，固定于支撑杆上端用于驱动钻孔执行装置垂直升降的升降机构，用于驱动钻孔执行装置刀具横向移动的横向进给机构；定保持架固定于横向进给机构前端；

升降机构包括：垂直伸入于支撑杆内部且与支撑杆螺纹配合的螺纹升降杆和固定于螺纹升降杆上端的升降架；

横向进给机构包括：设置于升降架内部的横向导轨，套至于横向导轨上的滑块和横向伸入升降架内部的螺纹杆手轮结构；螺纹杆手轮结构螺纹杆部分与滑块螺纹配合；滑块上设置有行程与滑块行程垂直的纵向移动块；纵向移动块通过手轮带动滚珠丝杠结构驱动纵向移动，即纵向移动块套置于与手轮固定的滚珠丝杠上，且与滚珠丝杠为螺纹配合；定保持架固定于纵向滑块前端；

此结构通过整体旋转升降架实现螺纹升降杆相对于支撑杆的伸缩，进而完成整体的升降，然后通过螺纹杆手轮结构的旋转驱动滑块沿着横向导轨很想移动实现刀具的横向进给，加工过程中刀具纵向位置的微调通过手轮带动滚珠丝杠转动驱动纵向移动滑块纵向移动，纵向移动的导向可通过导杆完成或者导向键与导向槽配合完成，纵向移动滑块的纵向移动带动定保持架移动，即刀具移动。