專利名稱：多刀鏜削加工數控鏜床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏜削加工機床，尤其涉及一種用于錐孔鏜削加工的多刀鏜 削加工數控鏜床。
背景技術：
目前，大型船舶舵葉錐孔加工難度大，精度要求高，加工精度已成為船舶 加工中的重點和難點。傳統上船舶專用舵葉錐孔鏜床的加工形式是采用機械式
傳動帶動單導軌鏜刀運動，即通過電機帶動大鏜軸轉動，進而帶動安裝在大 鏜軸上的齒輪組轉動，齒輪組通過萬向聯軸器將動力傳導到安裝在大鏜軸上并 相對大鏜軸具有一定斜度的鏜刀部件上，鏜刀部件中的螺桿帶動鏜刀沿具有一 定斜度的導軌做軸向運動，這樣，鏜刀既環繞大鏜軸轉動，同時也沿導軌運動， 從而加工出錐孔。
使用單鏜刀切削時，由于受力不均勻，容易產生震動，從而影響舵葉錐孔 的加工精度，嚴重時則會損壞刀具，縮短刀具使用壽命。而且鏜刀的軸向運動 采用的是齒輪，螺桿等機械傳動形式帶動， 一方面齒輪與齒輪之間及螺桿與螺 母之間具有間隙，這些間隙在嚙合傳動時直接反映到刀具運動精度上，從而影 響加工精度；另一方面，鏜刀的軸向運動速度依賴大鏜軸的轉動速度，其為不 可自由調節也不能隨時停止進給，只能隨大鏜軸的轉動一直運動直到一次加工 完，因此，進給量不能數控調節嚴重影響加工的精度，而之后的研磨作業則需 為此花費大量的時間。因此，需要一種在加工過程中受力均勻、進給量可調節、加工精度高且刀 具使用壽命長的多刀鏜削加工數控鏜床。
發明內容
本發明的目的在于提供一種在加工過程中受力均勻、進給量可調節、加工 精度高且刀具使用壽命長的多刀鏜削加工數控鏜床。
為了實現上述目的，本發明提供一種多刀鏜削加工數控鏜床，適用于對船 舶舵葉進行錐孔鏜削加工，所述多刀鏜削加工數控鏜床包括若干支撐部件、調 心軸承部件、主驅動部件、主軸、數控平臺，固定套及錐度鏜機構，所述主軸 樞接于所述調心軸承部件上，所述調心軸承部件固定于所述支撐部件上，所述 主驅動部件安裝在所述主軸的一端，所述固定套可拆卸地包覆固定于所述主軸 上，所述錐度鏜機構安裝在所述固定套上，所述主驅動部件及所述錐度鏜機構 均與所述數控平臺電性連接，其中，具有至少兩個均勻分布于所述固定套上的 錐度鏜機構，所述錐度鏜機構包括導軌、步進電機、滾珠絲桿、刀架及刀具， 所述滾珠絲桿包括絲桿及滾珠底座，所述導軌沿所述主軸的軸向固定于所述固 定套上，且與所述主軸的夾角為銳角，所述絲桿樞接于所述導軌上并與所述步 進電機連接，所述步進電機安裝于所述導軌上并與所述數控平臺電性連接，所 述導軌具有凹槽，所述滾珠底座卡合于所述導軌的凹槽內并于所述絲桿相嚙合， 所述刀架固定于所述滾珠底座上，所述刀具固定于所述刀架體上。
較佳地，所述滾珠底座包括底座體及滾珠，所述底座體具有沿所述主軸的 軸向方向貫穿的絲桿洞，所述絲桿洞內壁上具有至少兩個滾珠容置孔，所述滾 珠分別可轉動的容置于所述滾珠容置孔內并凸出于所述絲桿洞內壁。傳統的螺母與螺桿連接在連接處具有間隙，傳動時容易產生輕微的運動尺寸誤差，所述 滾珠內嵌于所述底座體內壁容置孔內及所述絲桿螺旋槽內，使所述滑塊與所述 絲桿無間隙結合，傳動更加精確、平穩。
較佳地，所述調心軸承部件包括軸承支座、調心軸承、調心軸承內錐套及 內錐套鎖緊螺母，所述調心軸承內錐套套接于所述主軸上，并通過所述內錐套 鎖緊螺母固定于所述調心軸承內，所述調心軸承安裝在所述軸承支座上，所述
軸承支座固定連接在所述支撐部件上，通過使用所述調心軸承內錐套及所述內 錐套鎖緊螺母將所述主軸安裝在所述調心軸承上，所述調心軸承的調心作用使 所述主軸的中心軸線非常容易調節與所需加工的船舶舵葉錐孔軸線重合，從而 避免在加工過程中因所述主軸位置的不準確而影響加工精度。
較佳地，所述主驅動部件包括電機及減速器，所述電機與所述減速器連接， 所述減速器安裝于所述主軸的一端，并與所述支撐部件連接，通過所述減速器， 調節所述電機的輸出轉速，從而提供一個適合加工錐孔的轉旋速度。
較佳地，還包括固定于支撐部件上的位于所述主軸中段的滾動支撐體，所 述滾動支撐體包括圓形支撐環、螺桿及滾子，所述主軸穿過所述圓形支撐環， 所述滾子可轉動的連接于所述螺桿上，所述螺桿樞接于所述圓形支撐環上并使 所述滾子與所述主軸相接觸。所述滾動支撐體處于所述主軸中段支撐所述主軸， 使所述主軸由于自重而產生的撓度大大減少，受力均勻，平穩地轉動。
本發明和現有技術相比，由于本發明具有至少兩個均勻分布于固定套上的 由導軌、步進電機、滾珠絲桿、刀架及刀具組成的錐度鏜機構，具有同時工作 的多個刀具，避免了 一般的鏜床使用單鏜刀進行切削時由于受力不均勻而產生 震動進而影響加工精度及損壞刀具的缺點，使得刀具使用壽命得到大幅提高。
6同時，通過步進電機驅動滾珠絲桿取代一般的齒輪傳動及電機驅動螺桿的傳動 形式，使傳動更加精確、平穩，并且利用數控技術控制步進電機的轉動使錐孔 在加工過程中刀具的軸向和徑向進給量都可以自由調節，從而使錐孔的加工精 度得到大大的提高。
為了詳細說明本發明的技術內容、構造特征，以下結合實施方式并配合附 圖進說明。
圖1為本發明多刀鏜削加工數控鏜床的結構示意圖。
圖2為本發明多刀鏜削加工數控鏜床的錐度鏜機構與固定套連接的結構示意圖。
圖3為本發明多刀鏜削加工數控鏜床的錐度鏜機構的分解示意圖。
圖4為本發明多刀鏜削加工數控鏜床的滾珠絲桿的剖視圖。
圖5為本發明多刀鏜削加工數控鏜床的的軸承部件與主軸連接的結構示意圖。
圖6為圖1中A部分的放大圖。
圖7為本發明多刀鏜削加工數控鏜床對舵葉進行錐孔加工時的結構示意圖。 圖8為本發明多刀鏜削加工數控鏜床對舵葉進行錐孔加工時的錐度鏜機構 處于錐孔內的剖視圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，多刀鏜削加工數控鏜床100,包括五個支撐部件l、調心軸承部件2、主驅動部件3、主軸4、數控平臺(圖中未示出)，固定套5及三
個錐度鏜機構6，所述主軸4樞接于所述調心軸承部件2上，所述調心軸承部件 ，田々豐6fr;Je i 4螢At/fet 1 i-6fr;士' + ai7斗血乂土 ^ t扭六6fr-'士' + H 4—號 p斤；未
固定套5可拆卸地包覆固定于所述主軸4上，三個錐度鏜機構6均勻分布在所 述固定套5上，所述主驅動部件及所述錐度鏜機構均與所迷數控平臺電性連接， 本發明多刀鏜削加工數控鏜床100至少包括兩個均勻分布在所述固定套上的錐 度鏜機構6，所述錐度鏜機構6的具體數量根據實際情況而定；更具體地，結合 圖3所示，所述錐度鏜機構6包括導軌61、步進電機62、滾珠絲桿63、刀架 64及刀具65，所述滾珠絲桿63包括絲桿631及滾珠底座632，所述導軌61沿 所述主軸4的軸向固定于所述固定套5上，且與所述主軸4的夾角為銳角(()， 所述絲桿631樞接于所述導軌61上并與所述步進電機62連接，所述步進電機 62安裝于所述導軌61上并與所述數控平臺電性連接，所述導軌61具有凹槽61a， 所述滾珠底座632卡合于所述導軌61的凹槽61a內并于所述絲桿631相嚙合， 所述刀架64固定于所述滾珠底座632上，所述刀具65固定于所述刀架64上。
較佳者，所述主驅動部件3包括電機31及減速器32，所述電機31與所述 減速器32連接，所述減速器32安裝于所述主軸4的一端，并與所述支撐部件1 連接，通過所述減速器32,調節所述電機31的輸出轉速，從而提供一個可調節 的、適合加工錐孔的轉旋速度。
請參閱圖4，較佳者，所述滾珠底座632包括底座體6321及滾珠6322,所 述底座體6321具有沿所述主軸4的軸向方向貫穿的絲桿洞6321a,所述絲桿洞 6321a內壁上具有至少兩個滾珠容置孔6321b,所述滾珠632b分別可轉動的容 置于所述滾珠容置孔6321b內并凸出于所述絲桿洞6321a內壁。傳統的螺母與螺桿連接在連接處具有間隙，傳動時容易產生運動距離輕微的誤差，所述滾珠
6322內嵌于所述底座體6321內壁容置孔6321b內及所述絲桿631螺旋槽631a 內，使所述底座體6321與所述絲桿631無間隙結合，傳動更加精確、平穩。
請再參閱圖5，較佳者，所述調心軸承部件2包括軸承支座21、調心軸承 22、調心軸承內錐套23及內錐套鎖緊螺母24，所述調心軸承內錐套23套接于 所述主軸4上，并通過所述內錐套鎖緊螺母24固定于所述調心軸承22內，所 述調心軸承22安裝在所述軸承支座21上，所述軸承支座21固定連接在所述支 撐部件1上，通過使用所述調心軸承內錐套23及所述內錐套鎖緊螺母24將所 述主軸4安裝在所述調心軸承22上，所述調心軸承22的調心作用^f吏所述主軸4 的中心軸線非常容易調節與所需加工的船舶舵葉錐孔軸線重合，從而避免在加 工過程中因所述主軸位置的不準確而影響加工精度。
請再看圖6,較佳者，還包括固定于所述支撐部件1上的位于所述主軸4 中段的滾動支撐體7,所述滾動支撐體7包括圓形支撐環71、螺桿72及滾子73， 所述主軸4穿過所述圓形支撐環71，所述滾子73可轉動的連接于所述螺桿72 上，所述螺桿72樞接于所述圓形支撐環71上并使所述滾子73與所述主軸4相 接觸。所述滾動支撐體7處于所述主軸4中段支撐所述主軸4，使所述主軸由于 自重而產生的撓度大大減少，受力均勻，平穩地轉動
結合圖7及8所示，對本發明多刀鏜削加工數控鏜床100對船舶舵葉8進 行錐孔加工的工作原理進行詳細說明所述軸承部件2安裝在所述主軸4兩端， 所述支撐部件1位于所述主軸4兩端及中間段位置分別支撐所述軸承部件2及 滾動支撐體7，所述滾動支撐體7對中間段位置的主軸4進行支撐，所述驅動部 件3安裝在所述主軸4的一末端并與所述支撐部件1連接，所述步進電才幾62與
9數控平臺(圖中未示出)電性連接，3個所述錐度鏜機構6均勻地分布在所述固
定套5上，所述固定套5固定于所述主軸4上。當加工錐孔時，所述主軸4穿
過所述舵葉8的舵桿座82及舶銷座81，所述錐度鏜機構6位于所述舵銷座81
的孔81a內，操作人員通過在操作平臺上操作，可根據實際需要設置不同的的
進刀速度，之后打開電源開關，所述電機31通過所述減速器32帶動所述主軸4
旋轉進而帶動所述錐度鏜機構6繞所述主軸4的軸線旋轉，所述刀具65即可對
舵葉8進行切削，與此同時，所述步進電機62的轉動帶動與其連接的滾珠絲桿
63的絲桿631轉動，所述絲桿631的帶動底座體6321沿絲桿63移動，所述底
座體6321的移動帶動與其連接的刀架64移動，所述刀架64的移動再帶動刀具
移動，此時，所述刀具64既進行沿主軸4的旋轉切削，又進行沿主軸4的軸向
切削，由于導軌61與所述主軸4的夾角為銳角cj),故所述刀具64在在舵銷座
81上加工出的錐孔的錐度為2d)度；優選地，用本發明多刀鏜削加工數控鏜床 100對船舶舵葉8進行錐孔加工時，所述銳角c))的正切值為丄stanc() ^丄。當第
30 10
一刀加工完后，通過檢測，驗證，再設置一合適的進刀速度進行第二刀切削，
直到將所述錐孔81a加工完為止。
本發明多刀鏜削加工數控鏜床100由于具有3個均勻分布在所述固定套5 上的所述錐度鏜機構6,避免了一般的鏜床使用單鏜刀進行切削時受力不均勻而 產生震動進而影響加工精度及損壞刀具的缺點，刀具使用壽命得到提高。通過 所述步進電機62驅動所述滾珠絲桿63取代一般的齒輪傳動及電機驅動螺桿的 傳動形式，使傳動更加精確、平穩，并且利用數控技術控制所述步進電機62的 轉動使錐孔在加工過程中刀具的軸向進給量可以自由調節，從而使錐孔的加工 精度得到大大的提高。本發明多刀鏜削加工數控鏜床100在主軸4上可類似于安裝錐度鏜機構6 一樣，安裝端面鏜機構、凹槽鏜機構及油槽鏜機構，并配合對數控平臺的控制， 從而使得本發明多刀鏜削加工數控鏜床100能對各種類型零部件中的錐孔、直 孔、沉孔、端面及油槽等進行鏜削加工。
本發明多刀鏜削加工數控鏜床100所涉及到的所述刀具65、所述主軸4的 尺寸大小，鏜床的安裝方法，操作箱的操作方法均為本領域普通技術人員所熟 知，在此不再做詳細的說明。
以上所揭露的僅為本發明的較佳實例而已，當然不能以此來限定本發明之 權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發明所涵蓋 的范圍。
權利要求
1. 一種多刀鏜削加工數控鏜床，適用于對船舶舵葉進行錐孔鏜削加工，所述多刀鏜削加工數控鏜床包括若干支撐部件、調心軸承部件、主驅動部件、主軸、數控平臺，固定套及錐度鏜機構，所述主軸樞接于所述調心軸承部件上，所述調心軸承部件固定于所述支撐部件上，所述主驅動部件安裝在所述主軸的一端，所述固定套可拆卸地包覆固定于所述主軸上，所述錐度鏜機構安裝在所述固定套上，所述主驅動部件及所述錐度鏜機構均與所述數控平臺電性連接，其特征在于具有至少兩個均勻分布于所述固定套上的錐度鏜機構，所述錐度鏜機構包括導軌、步進電機、滾珠絲桿、刀架及刀具，所述滾珠絲桿包括絲桿及滾珠底座，所述導軌沿所述主軸的軸向固定于所述固定套上，且與所述主軸的夾角為銳角，所述絲桿樞接于所述導軌上并與所述步進電機連接，所述步進電機安裝于所述導軌上并與所述數控平臺電性連接，所述導軌具有凹槽，所述滾珠底座卡合于所述導軌的凹槽內并于所述絲桿相嚙合，所述刀架固定于所述滾珠底座上，所述刀具固定于所述刀架上。
2. 如權利要求1所述的多刀鏜削加工數控鏜床，其特征在于所述滾珠底座包 括底座體及滾珠，所述底座體具有沿所述主軸的軸向方向貫穿的絲桿洞，所迷 絲桿洞內壁上具有至少兩個滾珠容置孔，所述滾珠分別可轉動的容置于所述滾 珠容置孔內并凸出于所述絲桿洞內壁。
3. 如權利要求1所述的多刀鏜削加工凄t控鏜床，其特征在于所述調心軸承部 件包括軸承支座、調心軸承、調心軸承內錐套及內錐套鎖緊螺母，所述調心軸承內錐套套接于所述主軸上，并通過所述內錐套鎖緊螺母固定于所述調心軸承 內，所述調心軸承安裝在所述軸承支座上，所述軸承支座固定連接在所述支撐 部件上。
4. 如權利要求1所述的多刀鏜削加工數控鏜床，其特征在于所述主驅動部件 包括電機及減速器，所述電機與所述減速器連接，所述減速器安裝于所述主軸 的一端，并與所述支撐部件連4妄。
5. 如權利要求l所述的多刀鏜削加工數控鏜床，其特征在于還包括固定于支 撐部件上的位于所述主軸中段滾動支撐體，所述滾動支撐體包括圓形支撐環、 螺桿及滾子，所述主軸穿過所述圓形支撐環，所述滾子可轉動的連接于所述螺 桿上，所述螺桿樞接于所述圓形支撐環上并使所述滾子與所述主軸相接觸。
全文摘要
本發明公開了一種多刀鏜削加工數控鏜床，包括若干支撐部件、調心軸承部件、主驅動部件、主軸、數控平臺、固定套及錐度鏜機構，其中具有至少兩個均勻分布于所述固定套上的錐度鏜機構，所述錐度鏜機構包括導軌、步進電機、滾珠絲桿、刀架及刀具，所述滾珠絲桿包括絲桿及滾珠底座，所述導軌沿所述主軸的軸向固定于所述固定套上，且與所述主軸的夾角為銳角，所述絲桿樞接于所述導軌上并與所述步進電機連接，所述步進電機安裝于所述導軌上并與所述數控平臺電性連接，所述導軌具有凹槽，所述滾珠底座卡合于所述導軌的凹槽內并于所述絲桿相嚙合，所述刀架固定于所述滾珠底座上，所述刀具固定于所述刀架上。
文檔編號B23B39/00GK101480731SQ200910036730
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月19日 優先權日2009年1月19日
發明者虹 劉, 廖永鋒, 朱廣平, 銳 王 申請人:廣東至信船舶配套有限公司