一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置及方法

技术领域

本发明属于大型数控机床技术领域，特别涉及一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置及方法。

背景技术

为了提高大型高精度数控机床的使用性能，通常需要连接功能附件头来加工工件。功能附件头安装于数控机床的滑枕端面和铣轴端面键连接，数控机床主轴回转，通过铣轴端面键传递扭矩。为了消除连接功能附件头后的综合误差，保证加工工件的精度要求，需在机床装配后，刮研该数控机床的滑枕端面，保证数控机床滑枕端面与主轴回转中心线垂直在0.02mm。传统做法靠人工刮研，需要3个班左右，工人劳动强度大、操作不方便。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置及方法，通过高精度数控机床装配后，车削该高精度数控机械滑枕端面与主轴回转中心线垂直，能够有效的降低劳动强度，缩短生产周期，节约成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置，包括锥柄3，所述锥柄3与刀架体1连接，刀架体1上设置左丝杆10，左丝杆10与铜螺母21螺纹配合，铜螺母21与滑座22用螺钉紧固连接，滑座22上端与挂架23用螺钉紧固连接，滑座22下端与刀架体1由55°燕尾导轨相连，挂架23与刀架24通过键定位并用螺钉紧固连接，铜垫25装于刀架24上，铜垫25与架体1导向面接触，保证刀架24在刀架体1上做直线运动，螺钉26与车刀27都装于刀架24上，螺钉26用来调节车刀27的进刀量。

所述锥柄3左端小外圆与刀架体1间隙配合，左边大肩面与刀架体1通过螺钉紧固连接成一体，蜗杆4通过轴承与刀架体1连接、轴承与蜗杆4和刀架体1均为过渡配合，小齿轮7与蜗杆4键连接，传动手柄9通过螺纹连接在定位盘8上，定位盘8左端小外圆与刀架体1间隙配合、右端大外圆与内齿轮6间隙配合、左端大肩面与内齿轮6内肩面面接触、通过螺钉紧固将内齿轮6及定位盘8与刀架体1连接成一体。

所述刀架体1内孔与齿轮轴20大外圆间隙配合并连成一体，齿轮轴20上端小外圆及手柄19与手柄体18分别用圆销紧固连接，齿轮轴20与圆形齿条11右边齿条齿形啮合，圆形齿条11左边外圆与蜗轮轴12内孔间隙配合，圆形齿条11通过圆销与拉键13右端连接，拉键13左端与蜗轮轴12键槽间隙配合，弹簧片14与拉键13用螺钉紧固连接，大挂轮17与蜗轮轴12键连接，小挂轮16与左丝杆10键连接，大挂轮17与小挂轮16齿形啮合，手轮15与左丝杆10键连接，左端用螺母锁紧，左丝杆10与刀架体1连成一体。

所述滑座22上端面与挂架23面接触，用螺钉紧固连接，滑座22下端与铜螺母21螺钉紧固连接，刀架24与挂架23键定位用螺钉紧固连接，刀架24与车刀27方孔间隙配合并用螺钉压紧在刀架24上，刀架24的内孔与铜垫25外圆间隙配合并螺钉紧固连接，螺钉26与刀架24螺纹连接，螺钉26与车刀27面接触。

所述圆形齿条11左端设置有用于放置拉键13的凹槽。

所述拉键13中部与弹簧片14面接触，拉键13两侧为相反方向的凸起结构。

所述弹簧片14一段为水平结构，水平结构一端为向下的弧形结构，弧形结构末端为向上的弧形结构，向下的弧形结构半径大于向上的弧形结构。

一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置的使用方法，包括以下步骤；拉钉2装于锥柄3上再将锥柄3装于机床主轴的锥孔内，并用螺栓与机床主轴端面紧固连接，通过机床主轴的拉刀机构锁紧拉钉2就将自车装置与机床主轴连接成一体。安装于机床主轴，机床模拟工作台及一块模拟挡块，机床主轴端面为基准面、机床主轴的锥孔为基准孔，采用锥面定心、端面定位；将自车装置拉钉2和锥柄3装于机床主轴锥孔内，并用螺栓与机床主轴端面紧固连接，机床主轴旋转，通过自车装置锥柄3及机床主轴端面的定位键传递动力，整个自车装置随机床主轴一起回转。在机床工作台上连接一块挡块，挡住传动手柄9使其不转动，根据传动原理，传动手柄9不动，内齿轮6也不动，小齿轮7随刀架体1一起转动，与内齿轮6做相对运动，内齿轮6与小齿轮7是行星机构，小齿轮7带动蜗杆4，蜗杆4带动蜗轮5，蜗轮5通过拉键13带动蜗轮轴12，蜗轮轴12带动大挂轮17，大挂轮17带动小挂轮16，小挂轮16带动左丝杆10，左丝杆10带动铜螺母21，铜螺母21与滑座22紧固连接，左丝杆10自动旋转，铜螺母21在左丝杆10上直线运动，从而带动挂架23、刀架24、铜垫25、车刀27，铜垫25与由刀架体1导向面面接触，保证刀架24在刀架体1上做直线运动，松开螺钉26，调节车刀27的进刀量，车刀27自动走刀对滑枕端面进行车削加工，实现自车装置的自动功能；

手动转动手柄19带动齿轮轴20，齿轮轴20与圆形齿条11啮合做直线运动，压缩弹簧片14，使拉键13与蜗轮轴12脱开，旋转手轮15带动左丝杆10，左丝杆10带动铜螺母21、滑座22、挂架23、刀架24、铜垫25及车刀27一起在刀架体1上做直线运动，实现手动功能，起快速退刀作用。

本发明的有益效果。

本发明为了提高高精度数控机床整机装配后滑枕端面与主轴回转中心线的垂直。将车削装置装于数控机床主轴锥孔内，用六角螺栓及主轴端面键与该数控机床连接，该数控机床主轴回转，通过锥柄及主轴端面键传递扭矩，车削装置车刀自动走刀，实现车削功能。由于设计基准和工艺基准统一，有效消除数控机床装配综合误差，提高数控机床整体精度。本发明采用了刀柄和刀架连接，需更换刀柄和车刀，即可满本发明适用于车削不同截面尺寸、不同材质、不同型号的主轴锥孔的高精度数控机床滑枕端面，应用广泛。本发明还配有手动和自动走刀转换装置。本发明设计合理，结构简单，使用方便，可有效提高精度要求，降低工人劳动强度，缩短大型高精度数控机床的生产周期，降低成本，且操作安全、简单、方便、快捷。

附图说明：

图1为本发明总体结构图。

图2为本发明锥柄传动部件结构剖面图。

图3为本发明丝杆传动部件结构剖面图。

图4为本发明刀架传动部件结构剖面图。

图5为本发明刀架体结构图。

图6为本发明锥柄结构图。

图7为定位盘示意图。

图8为内齿轮示意图。

图9为左丝杆示意图。

图10为圆形齿条示意图。

图11为涡轮轴示意图。

图12为拉键示意图。

图13为本发明弹簧片结构图。

图14为滑座示意图。

图15为挂架示意图。

图16为本发明刀架结构图。

图17为车刀示意图。

图中：1为刀架体、2拉钉、3为锥柄、4为蜗杆、5为蜗轮、6为内齿轮、7为小齿轮、8为定位盘、9为传动手柄、10为左丝杆、11为圆形齿条、12为蜗轮轴、15为拉键、14为弹簧片、15为手轮、16为小挂轮、17为大挂轮、18为手柄体、19为手柄、20为齿轮轴、21为铜螺母、22为滑座、23为挂架、24为刀架、25为铜垫、26为螺钉、27为车刀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图17所示：一种用于高精度大型数控机床滑枕端面车削装置及方法，包括锥柄3，所述锥柄3与刀架体1连接，刀架体1上设置左丝杆10，左丝杆10与铜螺母21螺纹配合，铜螺母21与滑座22用螺钉紧固连接，滑座22上端与挂架23用螺钉紧固连接，滑座22下端与刀架体1由55°燕尾导轨相连，挂架23与刀架24通过键定位并用螺钉紧固连接，铜垫25装于刀架24上，铜垫25与架体1导向面接触，保证刀架24在刀架体1上做直线运动，螺钉26与车刀27都装于刀架24上，螺钉26用来调节车刀27的进刀量。

所述锥柄3左端小外圆与刀架体1间隙配合，左边大肩面与刀架体1通过螺钉紧固连接成一体，蜗杆4通过轴承与刀架体1连接、轴承与蜗杆4和刀架体1均为过渡配合，小齿轮7与蜗杆4键连接，传动手柄9通过螺纹连接在定位盘8上，定位盘8左端小外圆与刀架体1间隙配合、右端大外圆与内齿轮6间隙配合、左端大肩面与内齿轮6内肩面面接触、通过螺钉紧固将内齿轮6及定位盘8与刀架体1连接成一体。

所述刀架体1内孔与齿轮轴20大外圆间隙配合并连成一体，齿轮轴20上端小外圆及手柄19与手柄体18圆销紧固连接，齿轮轴20与圆形齿条11右边齿条齿形啮合，圆形齿条11左边外圆与蜗轮轴12内孔间隙配合，圆形齿条11通过圆销活节与拉键13右端连接，拉键13左端与蜗轮轴12键槽间隙配合，簧片14与拉键13用螺钉紧固连接，大挂轮17与蜗轮轴12键链接，小挂轮16与左丝杆10键连接，大挂轮17与小挂轮16齿形啮合，手轮15与左丝杆10键连接，左端用螺母锁紧，左丝杆10与刀架体1连成一体。

所述滑座22上端面与挂架23螺钉紧固连接，滑座22下端与铜螺母21螺钉紧固连接，刀架24与挂架23键定位用螺钉紧固连接，刀架24与车刀27方孔间隙配合并用螺钉压紧在刀架24上，刀架24的内孔与铜垫25外圆间隙配合并螺钉紧固连接，螺钉26与刀架24螺纹连接，螺钉26与车刀27面接触。

如图5所示：所述刀架体1底部装置左丝杆10，刀架体1表面设置有两孔，用于安装涡轮轴12，所述涡轮轴12上设置涡轮5，所述刀架体1端部设置有用于安装蜗杆4的孔，孔下设置有定位盘8。

如图6所示，所述锥柄3末端设置有凸起，用于装在刀架体1上，间隙配合，锥柄3上设置有腰槽孔，通过螺钉与机床主轴连接。

如图7、图8所示，所述定位盘8的外圆周为阶梯状，用于与内齿轮6的肩面面接触，防止内齿轮8轴向窜动。

如图9所示，所示左丝杆10从左至右依次是细牙螺纹、T型螺纹、细牙螺纹。

如图10所示，圆形齿条11左端设置有用于放置拉键13的凹槽。

如图12所示：所述拉键13中部与弹簧片14面接触，拉键13两侧为相反方向的凸起结构。

如图13所示：所述弹簧片14一段为水平结构，水平结构一端为向下的弧形结构，弧形结构末端为向上的弧形结构，向下的弧形结构半径大于向上的弧形结构。

本发明的工作原理：

拉钉2装于锥柄3上再将锥柄3装于机床主轴的锥孔内，并用螺栓与机床主轴端面紧固连接，通过机床主轴的拉刀机构锁紧拉钉2就将自车装置与机床主轴连接成一体。安装于机床主轴，机床模拟工作台及一块模拟挡块，机床主轴端面为基准面、机床主轴的锥孔为基准孔，采用锥面定心、端面定位；将自车装置拉钉2和锥柄3装于机床主轴锥孔内，并用螺栓与机床主轴端面紧固连接，机床主轴旋转，通过自车装置锥柄3及机床主轴端面的定位键传递扭矩，整个自车装置随机床主轴一起回转。在机床工作台上连接一块挡块，挡住传动手柄9使其不转动，根据传动原理，传动手柄9不动，内齿轮6也不动，小齿轮7随刀架体1一起转动，与内齿轮6做相对运动，内齿轮6与小齿轮7是行星机构，小齿轮7带动蜗杆4，蜗杆4带动蜗轮5，蜗轮5通过拉键13带动蜗轮轴12，蜗轮轴12带动大挂轮17，大挂轮17带动小挂轮16，小挂轮16带动左丝杆10，左丝杆10带动铜螺母21，铜螺母21与滑座22紧固连接，左丝杆10自动旋转，铜螺母21在左丝杆10上直线运动，从而带动挂架23、刀架24、铜垫25、车刀27，铜垫25与由刀架体1导向面面接触，保证刀架24在刀架体1上做直线运动，松开螺钉26，调节车刀27的进刀量，车刀27自动走刀对滑枕端面进行车削加工，实现自车装置的自动功能。

手动转动手柄19带动齿轮轴20，齿轮轴20与圆形齿条11啮合做直线运动，压缩弹簧片14，使拉键13与蜗轮轴12脱开，旋转手轮15带动左丝杆10，左丝杆10带动铜螺母21、滑座22、挂架23、刀架24、铜垫25及车刀27一起在刀架体1上做直线运动，实现手动功能，起快速退刀作用。