[发明专利]异型销孔镗削装置

说明书

本发明涉及一种用于精加工活塞异型销孔的专用镗削装置。该装置也可做为镗刀的经向高精度微调装置。

现在国内已有利用偏心旋转使刀杆中心线偏离主轴中心线，从而实现刀具的经向进刀的异形孔加工设备；国外也有利用液压实现弹性变形的异形销孔的加工设备。但是以上设备在加工精度和粗糙度方面尚不能满足现代活塞销孔的加工要求。

本发明之目的旨在提供一种异型销孔镗削装置，它在加工精度和粗糙度方面都能满足现代活塞销孔的加工要求。

本发明的技术解决方案是：这种异型销孔镗削装置在现有的床身、静压主轴箱、两座标数控系统、纵向进给工作台、纵向步进电机、活塞装卡定位装置的基础上，设置了变形镗杆组合和径向步进电机组合，变形镗杆组合主要包括镗杆、变形体、拨杆、推杆、联轴器，变形体为一种弹性铰链装置，其中四个弹性铰链成矩形分布，前端盖与镗杆的法兰盘固定，后端盖与主轴前端部固定，变形体中间具有两个弹性铰链，两铰链的一边与拨杆套固连，两铰链的另一边分别与前端盖和后端盖固连，拨杆一端与拨杆套过盈配合连在一起，拨杆另一端与滚动轴承固连，滚动轴承外圆与推杆头部的内斜面紧密接触、推杆另一端为台阶轴，推杆通过直线轴承与主轴内孔相连，台阶轴的尾端通过滚动轴承与联轴器相连，联轴器与径向步进电机组合相连。

本发明和现有技术相比，新增设计了变形镗杆组合和径向步进电机组合，加工精度高，可靠性好、操作使用方便，本装置还可做为自动尺寸微调装置使用，本发明只有镗杆偏离主轴的旋转轴线，偏心质量很小，不会影响镗床的动平衡和工件加工的粗糙度，变形体具有很高的刚度，不会产生谐振，该装置为大传动比、高电气分辨率、加工精度高，本发明设计合理、结构新颖、工作可靠、性能优良、维修使用方便。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明变形镗杆组合和径向步进电机组合结构剖视图。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

本发明的镗削装置由以下部分组成(见图1和图2)：床身34、静压主轴箱12、两座标数控系统29、纵向进给工作台35、纵向步进电机33、变形镗杆组合30、径向步进电机组合19和活塞装卡定位装置32，本发明的核心是变形镗杆组合部分。

变形镗杆组合30主要包括镗杆18、变形体37、拨杆26、推杆23和联轴器38，以下逐一说明：

变形体37是一种弹性铰链装置，其中共有六个弹性铰链。四个铰链1,2,3,4成矩形分布，变形体的前端盖8是一圆盘形，与镗杆的法兰盘7用螺钉紧固，后端盖9与主轴11的前端部用螺钉紧固。铰链5和6位于变形体的中间。铰链5的一边与后端盖9固连，另一边与拨杆套35相连。铰链6一边与拨杆套35相连，另一边与前端盖8固连。

拨杆26和滚动轴承25连接固定，拨杆26与拨杆套35用过盈配合连在一起，滚动轴承25的旋转轴线与拨杆26的中心线相垂直，滚动轴承25的外圆与推杆23的内斜面13紧密接触。

推杆23由带有斜面13的头部和台阶轴15组成。头部的外圆通过直线轴承24与主轴11的内孔相连。台阶轴15通过另一直线轴承36与主轴11的内孔相连。台阶轴15的尾端通过滚动轴承17与联轴器38相连。

联轴器38由丝杠连接座20、钢球21、四拉簧16和滚动轴承座22组成，其作用是将丝杠的直线位移传递给推杆。丝杠连接座20与丝杠轴相连接，直接接受丝杠的直线位移。四个拉簧16与钢球21使连接座20与轴承座22形成柔性连接，其目的是减小由于安装不正确施加给主轴11的径向跳动。

径向步进电机组合19实际上是带有滚珠丝杠螺母副的步进电机，它将步进电机与滚珠丝杠做成一体，步进电机的直接输出就是丝杠的直线位移。步进电机装在床身34的支架28上。

变形镗杆组合的工作过程如下：当径向步进电机接受数控系统的脉冲而转动时，该转动即转换为丝杠的直线运动，此直线运动通过联轴器推动与主轴11一起高速旋转的推杆，推杆即相对于主轴产生直线位移。由于推杆的斜面13与拨杆的滚动轴承25是紧密接触(压紧)的，因而迫使拨杆和拨杆套35一起以铰链5为中心旋转。这种转动又迫使变形体的前端盖8沿主轴11中心线的垂直方向做平移运动，从而带动镗杆及镗刀27沿工件的径向进动，达到控制销孔的径向尺寸和形状的目的。以铰链6的中心点为分界，其一边随变形体的前端盖8做平移运动，另一边则随拨杆做旋转运动。铰链6起到转动——平移的柔性转换作用。