一种可调节支架式在线锥孔加工设备

技术领域

本发明涉及锥孔加工设备技术领域，尤其是涉及一种可调节支架式在线锥孔加工设备。

背景技术

在对工件进行锥孔加工过程中，现有的加工方式一般是先通过不同型号的铰刀依次加工直孔，逐渐加工出阶梯孔，然后逐层将多余的部分切削掉，多次更换不同尺寸的铰刀，需要重新安装、重新校准，一方面影响加工效率，另一方面反复拆换影响加工精度，导致加工效率较低。

因此，亟需一种能够有效提高锥孔加工效率的可调节支架式在线锥孔加工设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调节支架式在线锥孔加工设备，解决了现有技术中存在的锥孔加工效率低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种可调节支架式在线锥孔加工设备，包括：

支架总成，所述支架总成安装在工件上；

专用镗杆，所述专用镗杆转动连接在所述支架总成上，且穿过所述工件；

刀头，所述刀头沿所述专用镗杆滑动；

走刀机构，所述走刀机构安装在所述专用镗杆与所述支架总成之间，所述刀头通过所述走刀机构调节加工半径。

优选的，所述支架总成包括：

架子板，两组所述架子板分别套设在所述专用镗杆上，且位于所述工件的两侧，所述走刀机构安装在其中一组所述架子板与所述专用镗杆的端部之间；

压板，两组所述压板分别可拆卸连接在所述架子板的两侧，所述工件安装在两组架子板上的所述压板之间。

优选的，还包括：

特制对丝，所述特制对丝的两端分别与所述压板可拆卸连接，两组所述特制对丝分别穿过所述工件，且与所述工件可拆卸连接，两组所述特制对丝与所述专用镗杆平行设置。

优选的，所述走刀机构包括：

驱动单元，所述驱动单元安装在其中一组所述架子板上，且与所述专用镗杆传动连接；

进给单元，所述进给单元与所述刀头传动连接，且通过所述驱动单元驱动，所述进给单元安装在所述驱动单元与所述专用镗杆之间。

优选的，所述驱动单元包括：

驱动壳体，所述驱动壳体固定连接在其中一组所述架子板上；

马达，所述马达与所述驱动壳体固定连接，且与所述专用镗杆传动连接。

优选的，所述进给单元包括：

进给通道，所述进给通道开设在所述专用镗杆上，所述刀头沿所述专用镗杆滑动连接在所述进给通道内，且调节加工半径；

传动丝杠，所述传动丝杠转动连接在所述进给通道内，且与所述刀头传动连接；

进给驱动组件，所述进给驱动组件安装在所述驱动壳体与所述专用镗杆的端部之间，且驱动所述传动丝杠转动。

优选的，所述进给通道包括：

走刀滑槽，所述走刀滑槽沿轴心开设在所述专用镗杆内，所述传动丝杠转动连接在所述走刀滑槽内；

走刀滑道，所述走刀滑道沿轴心开设在所述专用镗杆上，且与所述走刀滑槽连通，所述走刀滑道与所述专用镗杆之间设置有夹角，所述刀头滑动连接在所述走刀滑道上。

优选的，还包括：

丝母，所述丝母螺纹套设在所述传动丝杠上，且滑动连接在所述走刀滑槽内；

刀座，所述刀头与所述刀座固定连接，且还通过所述刀座沿所述走刀滑道滑动，所述刀座还沿所述走刀滑道垂直方向滑动连接在所述丝母内。

优选的，所述进给驱动组件包括：

固定杆，所述固定杆固定连接在所述驱动壳体上；

单向弹性转动部，所述单向弹性转动部套设在所述传动丝杠靠近所述驱动壳体的一端；

拨杆，所述拨杆固定连接在所述单向弹性转动部的周侧，且与所述固定杆对应设置。

优选的，所述单向弹性转动部包括：

单向滚针轴承，所述单向滚针轴承的内圈固定套设在所述传动丝杠上；

摆动臂，所述摆动臂固定套设在所述单向滚针轴承的外圈上，所述拨杆沿径向固定连接在所述摆动臂；

拉簧，所述拉簧的两端分别铰接在所述摆动臂的端面和所述传动丝杠上。

在对工件进行锥孔加工过程中，通过不同型号的铰刀依次加工，首先加工出阶梯孔，再进行扩孔，然后逐层将多余的部分切削掉，每次更换不同尺寸的铰刀，都需要重新安装，重新校准，一方面影响加工效率，另一方面反复拆换影响加工精度，导致加工效率较低。本发明提供的技术方案中，支架总成的作用是将专用镗杆、刀头与走刀机构安装在不同尺寸的工件上，便于在空间受限的环境下进行作业，提高加工效率；走刀机构的主要作用一方面是驱动专用镗杆，并带动刀头旋转，进行圆孔加工，另一方面是驱动刀头沿专用镗杆轴心移动，从待加工锥孔的小径端开始移动，并同时驱动刀头远离旋转中心，从而实现调节加工半径的目的。整体上，本申请在不用换刀具的情况下，能够有效保证加工精度和提升加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明整体加工设备结构示意图；

图2是本发明整体加工设备剖视示意图；

图3是图2中的A局部放大示意图；

图4是本发明走刀机构剖视示意图；

图5是本发明走刀机构右视示意图。

图中1-走刀机构；2-驱动壳体；3-架子板；4-压板；5-条形孔；6-刀头；7-刀座；8-走刀滑槽；9-专用镗杆；10-特制对丝；11-工件；12-定位锥形孔；13-传动丝杠；14-固定杆；15-拨杆；16-端盖；17-摆动臂；18-单向滚针轴承；19-离合器；20-轴套；21-拉簧；22-丝母；23-入刀口；24-走刀滑道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参考图1-5，本发明的具体实施例提供了一种可调节支架式在线锥孔加工设备，包括：

支架总成，支架总成安装在工件11上；

专用镗杆9，专用镗杆9转动连接在支架总成上，且穿过工件11；

刀头6，刀头6沿专用镗杆9滑动；

走刀机构1，走刀机构1安装在专用镗杆9与支架总成之间，刀头6通过走刀机构1调节加工半径。

在对工件进行锥孔加工过程中，通过不同型号的铰刀依次加工，首先加工出阶梯孔，再进行扩孔，然后逐层将多余的部分切削掉，每次更换不同尺寸的铰刀，都需要重新安装，重新校准，一方面影响加工效率，另一方面反复拆换影响加工精度，导致加工效率较低。本申请中，支架总成的作用是将专用镗杆9、刀头6与走刀机构1安装在不同尺寸的工件11上，便于在空间受限的环境下进行作业，提高加工效率；走刀机构1的主要作用一方面是驱动专用镗杆9，并带动刀头6旋转，进行圆孔加工，另一方面是驱动刀头6沿专用镗杆9轴心移动，从待加工锥孔的小径端开始移动，并同时驱动刀头6远离旋转中心，从而实现调节加工半径的目的。整体上，本申请在不用换刀具的情况下，加工出一定尺寸的锥形孔，减少换刀频率，能够有效保证加工精度和提升加工效率；并且还可以完全替代不同型号的铰刀在锥孔加工中的运用，降低加工成本。

进一步优化方案，支架总成包括：

架子板3，两组架子板3分别套设在专用镗杆9上，且位于工件11的两侧，走刀机构1安装在其中一组架子板3与专用镗杆9的端部之间；

压板4，两组压板4分别通过螺栓可拆卸连接在架子板3的两侧，工件11安装在两组架子板3上的压板4之间。

根据工件11上的现有通孔，也可以根据已加工的定位锥形孔12，再通过压板4将架子板3固定在工件11上，从而便于将专用镗杆9安装在架子板3上，便于将刀头6安装在专用镗杆9上。

进一步优化方案，还包括：

特制对丝10，特制对丝10的两端分别通过螺栓与压板4可拆卸连接，两组特制对丝10分别通过定位锥形孔12穿过工件11，且与工件11通过螺母可拆卸连接，两组特制对丝10与专用镗杆9平行设置，且位于专用镗杆9的两侧。

压板4上开设有条形孔5，根据工件11上的定位锥形孔12的位置，特制对丝10的端部可以在条形孔5内调整位置。在安装压板4与工件11时，现将特制对丝10穿过工件11，并且通过螺栓与工件11固定连接；然后将特制对丝10的两端分别伸入压板4上的条形孔5内，同时调节压板4与架子板3之间的安装角度，在固定特制对丝10、压板4与架子板3之前，通过对中设备将专用镗杆9与待加工孔中心对中，最终进行固定，这样便完成加工设备的安装。

进一步优化方案，走刀机构1包括：

驱动单元，驱动单元安装在其中一组架子板3上，且与专用镗杆9传动连接；

进给单元，进给单元与刀头6传动连接，且通过驱动单元驱动，进给单元安装在驱动单元与专用镗杆9之间，刀头6通过进给单元实现调节加工半径。

驱动单元的主要作用是驱动专用镗杆9转动，带动刀头6进行孔加工；进给单元的主要作用是驱动刀头6，并实现调节加工半径，从而完成锥孔的加工。

进一步优化方案，驱动单元包括：

驱动壳体2，驱动壳体2固定连接在其中一组架子板3上；

马达，马达与驱动壳体2固定连接，且与专用镗杆9通过涡轮蝸杆组件传动连接。

马达可以为电动马达、气动马达和液压马达等多种动力源中的一种。

进一步优化方案，进给单元包括：

进给通道，进给通道开设在专用镗杆9上，刀头6沿专用镗杆9滑动连接在进给通道内，且通过进给通道调节加工半径；

传动丝杠13，传动丝杠13转动连接在进给通道内，且与刀头6传动连接；

进给驱动组件，进给驱动组件安装在驱动壳体2与专用镗杆9的端部之间，且驱动传动丝杠13转动。

进给驱动组件的主要作用是驱动传动丝杠13转动，从而带动刀头6沿专用镗杆9在进给通道内滑动，通过在进给通道的作用下，逐渐调节刀头6的旋转半径，即调节加工半径。

进一步优化方案，进给通道包括：

走刀滑槽8，走刀滑槽8沿轴心开设在专用镗杆9内，传动丝杠13转动连接在走刀滑槽8内；

走刀滑道24，走刀滑道24沿轴心开设在专用镗杆9上，且与走刀滑槽8连通，走刀滑道24与专用镗杆9之间设置有夹角，刀头6滑动连接在走刀滑道24上。

走刀滑槽8的主要作用是提供刀头6沿专用镗杆9的轴心移动，从而实现轴向孔加工；走刀滑道24的主要作用是改变刀头6在沿轴心滑动的过程中的旋转半径，即改变加工半径。不同型号的专用镗杆9，走刀滑道24与专用镗杆9轴心之间的夹角不同，根据实际生产情况，更换不同型号的专用镗杆9，从而可以实现加工不同锥度的孔。

进一步优化方案，还包括：

丝母22，丝母22螺纹套设在传动丝杠13上，且滑动连接在走刀滑槽8内；

刀座7，刀头6与刀座7固定连接，且还通过刀座7沿走刀滑道24滑动，刀座7还沿走刀滑道24垂直方向滑动连接在丝母22内。

初始状态，刀座7与丝母22位于走刀滑道24的低端，即待加工锥形孔的小径端；丝母22在传动丝杠13的驱动作用下，在走刀滑槽8内移动；刀座7在丝母22内滑动，且在走刀滑道24作用下沿其垂直方向移动，实现了改变刀头6在沿轴心滑动的过程中的旋转半径，即改变加工半径。

进一步优化方案，进给驱动组件包括：

固定杆14，固定杆14固定连接在驱动壳体2上；

单向弹性转动部，单向弹性转动部轴向套设在传动丝杠13靠近驱动壳体2的一端；

拨杆15，拨杆15固定连接在单向弹性转动部的周侧，且与固定杆14对应设置。

专用镗杆9在被驱动转动的过程中，带动单向弹性转动部、传动丝杠13与拨杆15同步转动，单向弹性转动部、传动丝杠13与拨杆15三者保持相对静止；每当专用镗杆9转动一周，带动拨杆15转动的同时与固定杆14发生一次碰撞，碰撞的瞬间，在单向弹性转动部的作用下，拨杆15向专用镗杆9旋转的反方向转动一定角度，直至拨杆15与固定杆14分离，然后拨杆15自动恢复至原来的位置继续与专用镗杆9同步转动；其中，当拨杆15反向转动一定角度时，就驱动传动丝杠13转动一定角度，然后带动丝母22向待加工锥形孔的大径端移动，同时在走刀滑道24的作用下，增大刀头6与刀座7的旋转半径，即加工半径。通过上述通过，刀头6在旋转的同时沿专用镗杆9轴心移动，还在沿走刀滑道24垂直方向移动，从而实现加工锥形孔的目的。

进一步优化方案，单向弹性转动部包括：

单向滚针轴承18，单向滚针轴承18的内圈固定套设在传动丝杠13上；

摆动臂17，摆动臂17固定套设在单向滚针轴承18的外圈上，拨杆15沿径向固定连接在摆动臂17；

拉簧21，拉簧21的两端分别铰接在摆动臂17的端面和传动丝杠13上。

初始状态，在专用镗杆9转动的同时，拉簧21处于自由状态，此时与拉簧21拉长的方向为单向滚针轴承18的限制转动方向(即单向滚针轴承18的内圈与外圈之间不发生相对转动)，也就是说，当拉簧21被拉长时，在拉簧21回弹力的作用下，可以通过摆动臂17带动单向滚针轴承18转动(单向滚针轴承18的内圈与外圈之间发生相对转动)；当拨杆15与固定杆14发生碰撞，碰撞产生的推力会使拨杆15绕传动丝杠13转动，同时拉簧21被拉长产生回弹力，拨杆15带动摆动臂17和传动丝杠13(自转)转动一定角度，从而驱动丝母22向待加工锥孔的大径端移动一段距离(即为刀头6沿轴向进给的距离)；当随着专用镗杆9继续转动，拨杆15与固定杆14发生碰撞、分离后，传动丝杠13不再转动(不再自转)，在拉簧21的回弹力作用下，带动拨杆15、摆动臂17相对传动丝杠13转动一定角度，此时单向滚针轴承18产生单向转动，直至拉簧21恢复自由状态，则刀头6完成一次轴向进给运动以及完成部分锥孔的加工。

进一步优化方案，还包括：

离合器19，套设在传动丝杠13靠近驱动壳体2的一端，且与传动丝杠13同步转动；

轴套20，轴套20周向套设在传动丝杠13的外侧，单向滚针轴承18的内圈固定套设在轴套20的外侧，离合器19与轴套20通过螺钉固定连接；

端盖16，端盖16固定套设在轴套20的外侧，拉簧21的两端分别铰接在摆动臂17的端面和端盖16上。

离合器19上开设有方形孔，传动丝杠13的端部为方形头，方形头适配在方形孔内，即实现离合器19与传动丝杠13同步转动；离合器19与传动丝杠13之间可以通过螺钉可拆卸连接；单向滚针轴承18可以通过轴套20、离合器19实现绕传动丝杠13单向转动。

进一步优化方案，还包括：

入刀口23，入刀口23开设在走刀滑道24的高端，且与走刀滑槽8连通，刀座7通过入刀口23脱离专用镗杆9。

刀座7的底部尺寸大于走刀滑道24内的尺寸，使其无法脱离走刀滑道24，当丝母22移动至入刀口23的位置，即可拆卸掉刀座7以及刀座7上的刀头6。

需要说明的是，本文所表述的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本文的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。