一種深孔鏜削機(jī)械臂切削段結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)雜孔壁形狀的鏜削加工領(lǐng)域，具體涉及一種深孔鏜削機(jī)械臂切削段結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鏜削是一種用刀具擴(kuò)大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑切削工藝，其應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為鏜刀或鏜桿。鏜孔是對鍛出，鑄出或鉆出孔的進(jìn)一步加工，屬于鏜削方式的一種。鏜孔可擴(kuò)大孔徑，提高精度，減小表面粗糙度，還可以較好地糾正原來孔軸線的偏斜。
[0003]普通的鏜刀結(jié)構(gòu)，一般包括刀柄和設(shè)置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安裝在機(jī)床上，使用時靠機(jī)床提供動力進(jìn)行鏜削加工。但對于一些不適合靠機(jī)床實現(xiàn)加工的情況，例如在一些已安裝好的較大設(shè)備上進(jìn)行技改需要擴(kuò)孔鏜削加工等情況，則很難采用現(xiàn)有的加工設(shè)備實現(xiàn)加工。
[0004]另外，現(xiàn)有的鏜刀，鏜削加工性能有限，對于深度大于直徑6倍以上的深孔鏜削加工，以及一些比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)例如螺旋式斷隔槽、直槽、斜槽、圓弧槽、螺紋、螺旋面、圓弧面、內(nèi)孔的局部擴(kuò)大等加工時，也難以保證精度和加工效率。
[0005]為了解決上述現(xiàn)有鏜刀難以加工復(fù)雜型面和難以實現(xiàn)獨立加工的問題，申請人考慮設(shè)計了一種鏜削加工三軸聯(lián)動機(jī)械臂，包括整體呈圓柱狀的刀柄和刀具，刀具安裝在刀柄前端的切削段內(nèi)，其特點在于，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具徑向進(jìn)給的徑向進(jìn)給控制段、用于控制刀具切削段周向旋轉(zhuǎn)的周向旋轉(zhuǎn)控制段和用于控制刀具切削段軸向伸縮的軸向伸縮控制段，刀柄上還設(shè)置有用于實現(xiàn)在被加工孔內(nèi)支撐的刀具穩(wěn)定支撐裝置。這樣，該機(jī)械臂能夠靠刀具穩(wěn)定支撐裝置支撐在被加工孔內(nèi)部，然后加工過程中能夠產(chǎn)生三軸聯(lián)動，靠周向旋轉(zhuǎn)控制段控制旋轉(zhuǎn)鏜削的同時能夠控制刀具沿徑向進(jìn)給或伸縮運(yùn)動，進(jìn)而實現(xiàn)了鏜削獨立加工的同時，能夠完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)和深孔結(jié)構(gòu)的鏜削加工。具有鏜削加工范圍大，適用性廣的特點。
[0006]但其中，對于切削段結(jié)構(gòu)應(yīng)該怎樣設(shè)計，才具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，利于傳動控制，且能夠進(jìn)一步消除裝配間隙提高傳動控制穩(wěn)定性，成為有待進(jìn)一步考慮的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，利于傳動控制，且能夠進(jìn)一步消除裝配間隙提高傳動控制穩(wěn)定性的深孔鏜削機(jī)械臂切削段結(jié)構(gòu)。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種深孔鏜削機(jī)械臂切削段結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述切削段包括一個切削段筒體，切削段筒體前部位置設(shè)置有刀具安裝槽并用于安裝刀具，刀具包括用于形成切削刃的刀頭部分和用于實現(xiàn)安裝和刀具徑向進(jìn)給傳動的安裝柄部分，刀頭部分的切削刃位置外露出刀具安裝槽，刀頭部分和安裝柄部分分體式設(shè)計且采用螺栓固定連接為一體。
[0009]這樣，刀具采用刀頭和安裝柄兩部分結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，靠刀頭部分形成切削刃，這樣，可以針對切削和安裝不同的要求各自采用不同的材料，以提高切削刃加工強(qiáng)度的同時降低成本。同時將刀具分為兩個部分，方便安裝柄部分上設(shè)置傳動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動。
[0010]作為優(yōu)化，安裝柄部分的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有傳動齒條用于實現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動。這樣傳動結(jié)構(gòu)采用傳動齒條，可以方便和傳動輸入齒輪嚙合實現(xiàn)刀具進(jìn)給進(jìn)給傳動，結(jié)構(gòu)簡單且利于傳動比精確控制。
[0011]作為優(yōu)化，刀頭部分采用硬質(zhì)合金材料制得，安裝柄部分采用45號鋼制得。這樣能夠滿足兩部分各自功能要求，較低了成本。
[0012]作為優(yōu)化，所述傳動齒條包括第一傳動齒條和第二傳動齒條，第一傳動齒條和第二傳動齒條并列錯位設(shè)置且同時和用于實現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動的刀具徑向進(jìn)給傳動齒輪嚙合。
[0013]這樣，設(shè)置兩個傳動齒條同時和刀具徑向進(jìn)給傳動齒輪嚙合，可以靠兩個傳動齒條的錯位設(shè)置，使其兩個傳動齒條中錯位相鄰的兩個輪齒分別貼合到刀具徑向進(jìn)給傳動齒輪一個齒槽的前后兩側(cè);這樣就消除了采用齒輪嚙合傳動容易存在的嚙合間隙，在較小嚙合間隙導(dǎo)致的傳動誤差的同時極大地降低了對齒輪制造精度的要求。
[0014]進(jìn)一步地，刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁傾斜設(shè)置且前側(cè)內(nèi)壁中和刀具徑向進(jìn)給方向一致的該端往靠近刀具的方向傾斜，該刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁和刀具前側(cè)外壁之間配合設(shè)置有一塊斜鐵，斜鐵和刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁相貼一側(cè)為斜面，斜鐵和刀具相貼一側(cè)為和刀具進(jìn)給方向一致的直面;這樣能夠更好地消除刀具安裝產(chǎn)生的軸向間隙且方便刀具安裝。
[0015]進(jìn)一步地，斜鐵較大一端被固定于靠近刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁的切削段筒體外表面的限位螺釘限位固定;這樣結(jié)構(gòu)簡單且方便斜鐵的限位固定。
[0016]再進(jìn)一步地，第一傳動齒條和第二傳動齒條靠并列相接一側(cè)對應(yīng)設(shè)置的凹凸配合結(jié)構(gòu)實現(xiàn)嵌接配合，所述凹凸配合結(jié)構(gòu)中具有傾斜于相接側(cè)面的一個斜向滑動配合面;這樣，在裝配時，先將第一傳動齒條和第二傳動齒條并列排布好，并使得二者相接一側(cè)的凹凸配合結(jié)構(gòu)先沿斜向滑動配合面相貼插入完成部分嵌入配合，將刀具徑向進(jìn)給傳動齒輪安裝到位，再將斜鐵的較小一端從斜鐵安裝空間的較大一端插入，斜鐵插入時依靠和刀具安裝槽前側(cè)的傾斜內(nèi)壁的滑動配合擠壓兩塊傳動齒條相互并攏，兩塊傳動齒條相互并攏過程中依靠二者之間凹凸配合結(jié)構(gòu)中的斜向滑動配合面的配合帶動兩塊傳動齒條沿自身傳動方向錯位移動，直至刀具徑向進(jìn)給傳動齒輪一個齒槽的兩側(cè)同時被兩塊傳動齒條的一個輪齒相貼抵緊;此時斜鐵無法再行插入，將斜鐵保持位置固定完畢后完成裝配。這樣的裝配過程直接依靠斜鐵的插入配合就消除了齒輪傳動導(dǎo)致的配合間隙的同時也一起消除了刀具安裝的軸向間隙;而且極大地提高了裝配效率，保證裝配可靠性。
[0017]再進(jìn)一步地，可以在斜鐵和刀具相貼一側(cè)沿垂直于刀具徑向進(jìn)給方向設(shè)置多個滾柱槽，所述多個滾柱槽沿刀具徑向進(jìn)給方向均勻間隔排布，所述滾柱槽內(nèi)安裝有空心滾柱且空心滾柱外表面露出于滾柱槽并用于和刀具前側(cè)面相貼合。這樣空心滾柱將裝配過程和后續(xù)刀具徑向進(jìn)給過程中的滑動摩擦轉(zhuǎn)化為滾動摩擦，提高刀具裝配和進(jìn)給調(diào)整的順暢性，同時依靠空心滾柱的彈性，可以更好地消除間隙并起到減震效果。
[0018]進(jìn)一步地空心滾柱采用60Si2Mn的彈簧鋼材料，以更好地產(chǎn)生彈性提高減震效果。
[0019]綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，利于傳動控制，且能夠進(jìn)一步消除裝配間隙提高傳動控制穩(wěn)定性等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0020]
圖1為一種采用了本發(fā)明的鏜削加工三軸聯(lián)動機(jī)械臂的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中刀具位置的A-A剖視圖。
[0022]圖3為圖1中刀具所在位置能夠顯示斜鐵和傳動齒條平面結(jié)構(gòu)的局部示意圖。
[0023]圖4為圖1中旋轉(zhuǎn)支撐軸承結(jié)構(gòu)位置的C-C剖視方向單獨顯示旋轉(zhuǎn)支撐軸承結(jié)構(gòu)的示意圖。