[发明专利]一种镗削加工三轴联动机械臂

说明书

本发明公开了一种镗削加工三轴联动机械臂，包括整体呈圆柱状的刀柄和刀具，刀具安装在刀柄前端的切削段内，其特征在于，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具径向进给的径向进给控制段、用于控制刀具切削段周向旋转的周向旋转控制段和用于控制刀具切削段轴向伸缩的轴向伸缩控制段,刀柄上还设置有用于实现在被加工孔内支撑的刀具稳定支撑装置。本发明能够实现镗削独立加工，具有镗削加工范围大，适用性广，加工精度高等优点。

技术领域

本发明属于复杂孔壁形状的镗削加工领域，具体涉及一种镗削加工三轴联动机械臂。

背景技术

镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为镗刀或镗杆。镗孔是对锻出，铸出或钻出孔的进一步加工，属于镗削方式的一种。镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。

普通的镗刀结构，一般包括刀柄和设置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安装在机床上，使用时靠机床提供动力进行镗削加工。但对于一些不适合靠机床实现加工的情况，例如在一些已安装好的较大设备上进行技改需要扩孔镗削加工等情况，则很难采用现有的加工设备实现加工。

另外，现有的镗刀，镗削加工性能有限，对于深度大于直径6倍以上的深孔镗削加工，以及一些比较复杂的结构例如螺旋式断隔槽、直槽、斜槽、圆弧槽、螺纹、螺旋面、圆弧面、内孔的局部扩大等加工时，也难以保证精度和加工效率。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够实现镗削独立加工，镗削加工范围大，适用性广，加工精度高的镗削加工三轴联动机械臂。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种镗削加工三轴联动机械臂，包括整体呈圆柱状的刀柄和刀具，刀具安装在刀柄前端的切削段内，其特征在于，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具径向进给的径向进给控制段、用于控制刀具切削段周向旋转的周向旋转控制段和用于控制刀具切削段轴向伸缩的轴向伸缩控制段,刀柄上还设置有用于实现在被加工孔内支撑的刀具稳定支撑装置。

这样，本机械臂能够靠刀具稳定支撑装置支撑在被加工孔内部，然后加工过程中能够产生三轴联动，靠周向旋转控制段控制旋转镗削的同时能够控制刀具沿径向进给或伸缩运动，进而实现了镗削独立加工的同时，能够完成复杂结构和深孔结构的镗削加工。具有镗削加工范围大，适用性广的特点。

作为优化，所述切削段包括一个切削段筒体，切削段筒体前部位置设置有刀具安装槽并用于安装刀具，刀具包括用于形成切削刃的刀头部分和用于实现安装和刀具径向进给传动的安装柄部分，刀头部分的切削刃位置外露出刀具安装槽，刀头部分和安装柄部分分体式设计且采用螺栓固定连接为一体，安装柄部分的内侧面上设置有传动齿条用于实现刀具径向进给传动。

这样，刀具采用刀头和安装柄两部分结构实现，靠刀头部分形成切削刃，这样，可以针对切削和安装不同的要求各自采用不同的材料，以提高切削刃加工强度的同时降低成本。同时将刀具分为两个部分，方便安装柄部分上设置传动结构实现刀具径向进给传动。该传动结构采用传动齿条，可以方便和传动输入齿轮啮合实现刀具进给进给传动，结构简单且利于传动比精确控制。

作为优化，所述传动齿条包括第一传动齿条和第二传动齿条，第一传动齿条和第二传动齿条并列错位设置且同时和用于实现刀具径向进给传动的刀具径向进给传动齿轮啮合。

这样，设置两个传动齿条同时和刀具径向进给传动齿轮啮合，可以靠两个传动齿条的错位设置，使其两个传动齿条中错位相邻的两个轮齿分别贴合到刀具径向进给传动齿轮一个齿槽的前后两侧；这样就消除了采用齿轮啮合传动容易存在的啮合间隙，在较小啮合间隙导致的传动误差的同时极大地降低了对齿轮制造精度的要求。