[发明专利]内壁加工机床及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体地涉及内壁加工机床及加工方法。

背景技术

目前，对大型、较长工件的内壁进行加工时，由于工件通孔较长，因此需要刀杆的长度也足够长才能完成对工件通孔内壁的加工，而在加工过程中通常只是将刀杆的一端固定、另一端悬置，由于刀杆太长，会使刀杆的悬伸加长，进而使加工时刀杆的挠度变形大，不易保证制造精度；同时刀杆太长也容易产生振动，难以保证工件的形位公差、表面粗糙度和尺寸精度；此外，现有的加工方式中为了尽量减少加工过程中刀杆产生的振动，会减少每刀的进给量，进而使加工速度变慢、加工效率低。

中国发明专利CN1880012A，如附图7所示，公开了一种用于加工超长工件的机床，包括工件床身3和走台床身，工件床身3和走台床身平行并列布置，工件床身3上置有床头箱9和尾座箱17，床头箱9的左侧置有动力头5，床头箱9和尾座箱17分别装有床头箱驱动电机、尾座箱驱动电机且其主轴为空心轴，空心轴由主轴电机8驱动旋转；由床头箱驱动电机和尾座箱驱动电机驱动床头箱9和尾座箱17在导轨上作快速或进给移动，走台床身上置有一个走台，走台左右两侧安装刀架溜板及带磨头的磨头溜板。

当对工件11外圆部分加工完成后，对工件11的内孔进行加工时，需要将闭式中心架13和闭式中心架15的闭式中心架上部安装上，用闭式中心架封闭用螺栓将闭式中心架上部安装在闭式中心架下部滑板上，并由闭式中心架卡头将工件11卡紧。将加工内孔用的刀杆7一端装卡到头，然后将加工内孔用的刀杆7的光杆端由尾座箱17的主轴中心内孔的右端穿入，经过工件11的内孔，从床头箱9的主轴中心内孔穿出，由动力头5上的动力头卡盘4卡紧。当上述完成后，工件床身电机1启动，驱动动力头5沿工作床身导轨2在工作床身3上向左方向作切削移动，同时动力头驱动电机6驱动加工内孔用刀杆作高速旋转，由此对工件11内孔作拉铰、车加工。

该加工机床对工件内孔进行加工时，只是将刀杆的一端固定、另一端悬置，由于工件过长，会使得刀杆悬伸过长、挠度变形大，从而使得加工误差大，难以保证制作精度。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种能够加工长工件、加工精度高、加工效率高的内壁加工机床。

本发明的技术方案是：一种内壁加工机床，包括床身、主轴箱和拖板，所述拖板包括位于主轴箱右侧的拖板Ⅰ和位于主轴箱左侧的拖板Ⅱ，刀杆的一端固定在拖板Ⅰ上，刀杆的另一端穿过主轴箱主轴中心孔固定在拖板Ⅱ上。

通过在主轴箱的左右两侧均设置拖板，将刀杆的一端固定在位于主轴箱右侧的拖板Ⅰ上，刀杆的另一端穿过主轴箱主轴中心孔固定在位于主轴箱左侧的拖板Ⅱ上，对刀杆的两端进行支撑，能够解决由于工件长度较大而使刀杆悬伸过长，进而造成的刀杆挠度变形大、制造精度难以保证的问题；由于同时对刀杆的两端固定并且仅让刀杆做直线运动，使得加工过程中刀杆的振动与变形减少，进而能够增加每刀的进给量，使加工速度加快、加工效率高。

优选地，所述拖板Ⅰ上设有与刀杆轴线垂直的水平导轨Ⅰ，水平导轨Ⅰ上安装有小拖板Ⅰ，拖板Ⅱ上设有与刀杆轴线垂直的水平导轨Ⅱ，水平导轨Ⅱ上安装有小拖板Ⅱ，刀杆的一端固定在小拖板Ⅰ上，刀杆的另一端固定在小拖板Ⅱ上。

通过在位于主轴箱左右两侧的拖板上设置与刀杆轴线垂直的水平导轨，在水平导轨上安装小拖板，利用主轴箱左右两侧的小拖板对刀杆的两端进行支撑，加工时，由拖板Ⅰ和拖板Ⅱ带动刀杆沿床身导轨对工件进行轴向加工，由小拖板Ⅰ和小拖板Ⅱ带动刀杆沿水平导轨对工件进行径向加工，克服了需要更换刀具或安装多个刀具才能对工件径向方向进行加工的问题，能够提高加工速度和加工效率，并能保证加工精度。

更近一步地，所述小拖板Ⅰ上设有刀架，小拖板Ⅱ上设有支撑座，支撑座上设有安装孔Ⅰ，安装孔Ⅰ内设有衬套，刀架上设有安装孔Ⅱ，刀杆的一端位于安装孔Ⅱ内，刀杆的另一端位于安装孔Ⅰ内。

优选地，所述床身上设有中心架，中心架位于拖板Ⅰ与主轴箱之间。

当待加工工件的长度直径比过大或工件重量较大时，需要对工件进行辅助支撑，以防止工件悬伸过长造成的工件旋转过程中振动加剧，进而可避免由此造成的加工误差、制造精度低和安全隐患的问题。

优选地，所述拖板Ⅰ和拖板Ⅱ是悬挂式拖板，拖板Ⅰ和拖板Ⅱ包括连接部和支撑部，连接部安装在床身导轨上，支撑部的两端与连接部固连，拖板Ⅰ和拖板Ⅱ的连接部与床身之间分别设有拖板Ⅰ进给机构和拖板Ⅱ进给机构，拖板Ⅰ和拖板Ⅱ的支撑部上分别设有小拖板Ⅰ和小拖板Ⅱ，小拖板Ⅰ和小拖板Ⅱ与支撑部之间分别设有小拖板Ⅰ进给机构和小拖板Ⅱ进给机构。