[发明专利]一种高精度内冷却滚珠丝杠内冷深孔加工数控专用机床

说明书

本发明公开一种高精度内冷却滚珠丝杠内冷深孔加工数控专用机床，包括床体，所述床体的中部设置有固定座，固定座两侧的床体上分别设置有一对第一直线滑轨和一对第二直线滑轨，第一直线滑轨上滑动连接有刀具组件，第二直线滑轨上则滑动连接有工件支撑组件，工件支撑组件主要由一个穿透式的动力滑台和同样为穿透式的端部夹持滑台组成，这两个滑台上的主轴套能够对工件进行夹紧和支撑，并带动工件转动，刀具组件带动钻孔刀具实现进给，从而在工件上进行深孔加工。

技术领域

本发明涉及一种专用机床，特别是一种高精度内冷却滚珠丝杠内冷深孔加工数控专用机床。

背景技术

随着高精度机床的不断发展，对于机床中刀具的行进速度和定位精度的要求越来越高，传统的自动化机床中带动刀具运动的驱动机构中多为滚珠丝杠机构，丝杠的转动转化为与其连接的丝母块的直线运动，通过多个方向上的直线运动的结合，实现刀具在三维空间上的位移。而丝杠在与丝母块发生相对运动时，在摩擦力的作用下势必会产生升温现象，那么在热胀冷缩的原理下，丝杠的长度也必然会发生微小的变化，这样就会影响刀具的运动精度以及定位精度。为了解决上述问题，现在出现了一种具有内冷却功能的滚珠丝杠。这种丝杠的中部开设有通长的长孔，长孔中循环流动的冷却液会让滚珠丝杠处于恒定的温度状态下，一方面可以保证刀具的运动精度，另一方面还可以提高刀具的运行速度，从而提高自动化机床的工作效率。

而在进行如上述轴类产品的深孔加工时，传统上会使用深孔加工专用机床来实现，目前市面上的深孔加工专用机床主要有两类，一种是利用枪钻法实现深孔加工的枪钻机，另一种则为内排屑深钻机（BTA），但是上述两种专用机床均存在一定的局限性。枪钻机只能对孔径1.5-35mm，长度为2.5m以下的深孔进行加工，而内排屑深钻机钻孔的适用范围则是30-180mm，长度可达6-15m。上述两种专用机床在加工要求不高的深孔时较为适用，但对于前述的内冷却滚珠丝杠的内孔进行加工时，由于这种滚珠丝杠的要求较高，导致加工时存在以下难点：深孔加工的偏移要求较高，深孔的直线度要求较高，同时因为工艺的问题，在深孔加工前待加工的丝杠的沟底已经完成粗磨，留量只有直径0.5mm，单边尺寸为0.25mm；同时在深孔加工的过程中对丝杠的保护尤为重要，一个小的磕伤或夹伤都可能会导致丝杠报废，需要严格控制加工风险。因此采用内排屑深钻机无法实现内冷却丝杠的深孔加工操作，而采用传统的枪钻机进行加工，也存在一定的问题。

传统的枪钻机上设置有一个略大于待加工轴长度的刀具（即枪钻），枪钻一边高速旋转一边进给，在待加工轴的轴心处加工出长孔（一般为通透的长孔）。但是，一方面传统的枪钻机仅能够对长度在2.5m以下深孔进行加工，另一方面枪钻机的加工方式是刀具从待加工轴的一端进入、从另一端穿出，这种加工方式对于刀具与待加工轴之间的同轴度要求特别高，即便二者之间存在微小角度的误差，这种误差在待加工轴的另一端都会被放大许多倍。正是由于上述原因，导致传统的深孔加工专用机床仅能够对长度不超过2.5m，一旦超过上述数值，就无法加工出同轴度符合要求的长孔；而内冷却式的滚珠丝杠的长度可达8m，用传统的枪钻机无法实现此长度的深孔加工；

同时，传统的枪钻机用于驱动轴类工件转动的驱动机构设置在工件（或机床）的一端，这种结构形式即便在工件的中部增加辅助支撑，由于驱动端距离刀具的钻入点距离较远，在工作过程中轴类工件也会有较大的跳动度，从而影响加工精度；

正是由于上述种种原因，导致利用传统的深孔加工专用机床对具有内冷功能的超长滚珠丝杠的内孔进行加工十分困难。

因此现在需要一种能够解决上述问题的方法或装置。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，布局合理，能够保证加工精度，从而实现内冷却滚珠丝杠内冷深孔加工的专用机床。

本发明的技术解决方案是：一种高精度内冷却滚珠丝杠内冷深孔加工数控专用机床，其特征在于：所述的专用机床包括床体1，所述床体1的中部设置有固定座2，固定座2两侧的床体1上分别设置有一对第一直线滑轨3和一对第二直线滑轨4，所述第一直线滑轨3和第二直线滑轨4均沿着床体1的长度方向分布，