高剛性大徑自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于自動(dòng)化鉆削工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高剛性大徑自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭。
【背景技術(shù)】
[0002]上面提及的高剛性是指整個(gè)鉆削動(dòng)力頭具有良好的剛性，在工作過程中不會(huì)出現(xiàn)劇烈顫動(dòng)而得以保障工作穩(wěn)定性進(jìn)而保障被鉆削工件的加工質(zhì)量，同時(shí)保障鉆削動(dòng)力頭自身的可靠性和合理期限內(nèi)的使用壽命。前述的大徑的概念是指適于對(duì)工件的大直徑的孔實(shí)施鉆削。
[0003]關(guān)于自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭的技術(shù)信息可在公開的中國專利文獻(xiàn)中見諸，如CN201529917U(轉(zhuǎn)子加工系統(tǒng)動(dòng)力頭機(jī)構(gòu))、CN201744890U(數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭)、CN202825375U(自動(dòng)進(jìn)給鉆孔攻絲裝置)、CN202270999U (氣動(dòng)式鉆削動(dòng)力頭)和CN101797652A (氣動(dòng)大功率鉆削動(dòng)力頭)，等等。典型的如發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN103317159B推薦的“伺服進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)”，該專利方案的建樹之處在于:由于采用了伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)，因而摒棄了在先技術(shù)如前述CN202270999U和CN101797652A以壓縮空氣作為動(dòng)力源，省去了提供壓縮空氣的輔助設(shè)施如空壓機(jī)或類似的裝置；由于伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)可對(duì)快進(jìn)行程及工進(jìn)行程精確控制，因而既可保障對(duì)工件的鉆削質(zhì)量，又能有效地保障鉆削刀具；由于相對(duì)于以壓縮空氣作為動(dòng)力源的進(jìn)給機(jī)構(gòu)而言具有噪聲小的長處，因而可以改善工件加工場所的作業(yè)環(huán)境；由于能精確地控制行程，因而無需人為反復(fù)調(diào)整；由于能與PLC (可編程序控制器)實(shí)現(xiàn)電氣控制連接，因而具有理想的自動(dòng)化效果。對(duì)此可以具體參見該專利的說明書第0002段、第0015段和0019至0035段。
[0004]但是前述CN103317159B依然存在亟需改進(jìn)的以下缺憾:其一，由于軸套(專利稱外套管，以下同)的上端通過一冗長的滑動(dòng)套連接座與滑動(dòng)架(專利稱滑動(dòng)塊)固定連接，因而在絲杠順時(shí)針或逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)滑動(dòng)架下行或上行，并且進(jìn)而由滑動(dòng)架通過前述冗長的滑動(dòng)套連接座帶動(dòng)軸套相應(yīng)地向下或向上運(yùn)動(dòng)的過程中，由于軸套的剛性連接有失合理而致其運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性難以滿足期望之要求，而軸套上下位移運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定與否會(huì)對(duì)位于其內(nèi)的并且由花鍵軸帶動(dòng)的花鍵軸傳動(dòng)連接套管的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，最終影響安裝在花鍵軸傳動(dòng)連接套管的下端的鉆削刀具對(duì)工件鉆削的質(zhì)量；其二，由于伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)驅(qū)使絲杠運(yùn)動(dòng)的過程是:由伺服電機(jī)帶動(dòng)固定在伺服電機(jī)的伺服電機(jī)軸上的傳動(dòng)輪(專利稱第三傳動(dòng)輪)，再由該傳動(dòng)輪經(jīng)傳動(dòng)帶(專利稱第二傳動(dòng)帶)帶動(dòng)固定在絲杠上端的傳動(dòng)輪(專利稱第四傳動(dòng)輪)帶動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)，因而一方面絲杠運(yùn)動(dòng)的速度受到限制，另一方面絲杠上行或下行的精度難以保障，并且由于使用了兩個(gè)傳動(dòng)輪(均為同步帶輪)以及用于連結(jié)該兩個(gè)傳動(dòng)輪的傳動(dòng)帶(同步帶)，因而不僅傳動(dòng)損耗大，而且導(dǎo)致其體積相對(duì)龐大，不利于自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭的整體體積向小型化方向發(fā)展；其三，由于絲桿的上端需探入傳動(dòng)箱的傳動(dòng)箱腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接，于是不論是前述的伺服電機(jī)軸還是絲杠的上端均需通過設(shè)置在傳動(dòng)箱的底壁上的相應(yīng)的軸承座轉(zhuǎn)動(dòng)地支承于傳動(dòng)箱上，因而致使傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增大加工難度；其四，由于傳動(dòng)箱固定座的腔體為敞開式腔體，因而不利于對(duì)絲杠、滑動(dòng)架以及花鍵軸的蔽護(hù)，也就是說由于絲杠、滑動(dòng)架和花鍵軸處于敞露狀態(tài)，一方面易遭塵雜及異物侵襲，另一方面有失安全性，再一方面有損觀瞻性；其五，由于滑動(dòng)架在傳動(dòng)箱固定座的腔體內(nèi)處于相對(duì)孤立的狀態(tài)，即與傳動(dòng)箱固定座的腔體的內(nèi)壁(側(cè)壁)之間不存在剛性的滑動(dòng)配合關(guān)系，因而在絲杠快速帶動(dòng)其上行或下行的過程中，滑動(dòng)架的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性俱難以充分保障，盡管專利給出的供滑動(dòng)架的長度方向的中部滑動(dòng)配合的導(dǎo)柱對(duì)滑動(dòng)架的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和可靠性有所幫助，但是導(dǎo)柱的功能單一，僅起到對(duì)滑動(dòng)架上下位移導(dǎo)向作用，而不足以起到避免滑動(dòng)架有可能出現(xiàn)的與傳動(dòng)箱固定座的腔體的頂壁或底壁觸碰的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種有助于將軸套的上端端面直接與滑動(dòng)架固定連接而藉以顯著提高軸套隨滑動(dòng)架上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性并且同時(shí)保障位于軸套內(nèi)的由花鍵軸帶動(dòng)的花鍵軸傳動(dòng)連接套管的上下運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性、有利于顯著簡化伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)而藉以減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)以及避免動(dòng)力傳遞損耗并且使絲杠得以滿足快速運(yùn)動(dòng)和精確控制要求、有益于使絲杠在傳動(dòng)箱外與用于驅(qū)使絲杠運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接而藉以顯著簡化傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)、有便于對(duì)絲杠和滑動(dòng)架有效蔽護(hù)而藉以避免受外界塵雜及異物侵襲并且既可確保安全性又能體現(xiàn)良好的觀瞻性、有善于使滑動(dòng)架與傳動(dòng)箱固定座的腔體的內(nèi)壁之間建立良好的剛性滑動(dòng)配合關(guān)系而藉以保障滑動(dòng)架帶動(dòng)軸套平穩(wěn)地上下運(yùn)動(dòng)的高剛性大徑自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭。
[0006]本發(fā)明的任務(wù)是這樣來完成的，一種高剛性大徑自動(dòng)進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭，包括一傳動(dòng)箱固定座，該傳動(dòng)箱固定座在使用狀態(tài)下與鉆床或機(jī)床固定，并且該傳動(dòng)箱固定座構(gòu)成有一腔體；一傳動(dòng)箱，該傳動(dòng)箱固定在所述傳動(dòng)箱固定座的上部并且構(gòu)成有一傳動(dòng)箱腔，在對(duì)應(yīng)于該傳動(dòng)箱腔的左端后側(cè)的位置隔設(shè)有一伺服電機(jī)安裝腔，該伺服電機(jī)安裝腔貫穿傳動(dòng)箱腔的傳動(dòng)箱腔底壁并且與構(gòu)成于傳動(dòng)箱腔底壁的下方的伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置配合腔相通；一在所述的腔體內(nèi)以縱向懸臂狀態(tài)樞轉(zhuǎn)設(shè)置在傳動(dòng)箱固定座上的花鍵軸，該花鍵軸的上端伸展到腔體外并且探入所述的傳動(dòng)箱腔內(nèi)；一花鍵軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該花鍵軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述的傳動(dòng)箱上并且在所述的傳動(dòng)箱腔內(nèi)與所述花鍵軸的上端傳動(dòng)連接；一用于對(duì)工件鉆削的工件鉆削機(jī)構(gòu)和一用于驅(qū)使工件鉆削機(jī)構(gòu)上行或下行的伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)，工件鉆削機(jī)構(gòu)包括軸套、花鍵軸傳動(dòng)連接套管、內(nèi)套管連接座、密封套圈、密封襯套和軸承保持架，軸套的上端在所述傳動(dòng)箱固定座的腔體內(nèi)與所述伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)固定，而下端在與腔體的腔體底壁滑動(dòng)配合的狀態(tài)下伸展到腔體外，花鍵軸傳動(dòng)連接套管位于所述軸套的軸套腔內(nèi)，并且該花鍵軸傳動(dòng)連接套管的上端與所述花鍵軸的下端傳動(dòng)連接，而花鍵軸傳動(dòng)連接套管的下端伸展到密封襯套外并且構(gòu)成有一鉆削刀具安裝頭，該鉆削刀具安裝頭構(gòu)成有一鉆削刀具安裝錐孔，內(nèi)套管連接座位于花鍵軸傳動(dòng)連接套管與軸套之間，并且與花鍵軸傳動(dòng)連接套管滑動(dòng)配合，密封套圈與內(nèi)套管連接座的下部相配合并且在套置于軸套上的狀態(tài)下與軸套固定連接，密封襯套在對(duì)應(yīng)于密封套圈的下方的位置與密封套圈相配合并且在對(duì)應(yīng)于所述鉆削刀具夾裝頭的位置與鉆削刀具夾裝頭固定連接，軸承保持架位于花鍵軸傳動(dòng)連接套管與軸套之間，在該軸承保持架的上端端面與伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有一上軸承，而在軸承保持架的下端端面與所述的內(nèi)套管連接座的上端端面之間設(shè)置有下軸承，所述花鍵軸傳動(dòng)連接套的上端與上軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合，而下端與下軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述伺服進(jìn)給控制機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)、伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置、絲杠螺母座、滑動(dòng)架、絲杠、第一信號(hào)采集器和第二信號(hào)采集器，伺服電機(jī)在對(duì)應(yīng)于所述伺服電機(jī)安裝腔的位置設(shè)置在所述的傳動(dòng)箱上，該伺服電機(jī)的伺服電機(jī)軸朝向下并伸展到所述伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置配合腔內(nèi)，絲杠螺母座位于所述傳動(dòng)箱固定座的腔體內(nèi)，該絲杠螺母座固定在滑動(dòng)架的左端并且與絲杠相配合，滑動(dòng)架的右端并且在對(duì)應(yīng)于所述花鍵軸的位置開設(shè)有一花鍵軸讓位孔，花鍵軸的上端穿過該花鍵軸讓位孔，絲杠的上端轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在傳動(dòng)箱固定座的腔體的腔體頂壁上，并且探出腔體伸展到所述伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置配合腔內(nèi)，而絲杠的下端轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在所述腔體底壁上，伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置在伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置配合腔內(nèi)連接在所述伺服電機(jī)軸與絲杠的上端之間，第一信號(hào)采集器設(shè)置在滑動(dòng)架的右端，而第二信號(hào)采集器在對(duì)應(yīng)于第一信號(hào)采集器的下方的位置設(shè)置在所述腔體的內(nèi)壁上，其中:在所述的軸套腔的上部并且在對(duì)應(yīng)于所述上軸承與所述滑動(dòng)架之間的位置設(shè)置有一用于對(duì)上軸承限定的上軸承限定隔套，特征在于:所述軸套的上端端面在對(duì)應(yīng)于所述滑動(dòng)架的右端下表面的位置直接與滑動(dòng)架的右端固定；所述伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置包括位于所述伺服進(jìn)給傳動(dòng)裝置配合腔內(nèi)的一主動(dòng)齒輪和一大齒輪，主動(dòng)齒輪與所述伺服電機(jī)軸固定，并且與大齒輪相嚙合，而該大齒輪與所述絲杠的上端固定；在對(duì)應(yīng)于所述的傳動(dòng)箱固定座的腔體的右側(cè)的位置設(shè)置有一用于開啟或關(guān)