[发明专利]数控车床尾座恒力自补式精密钻孔装置

说明书

技术领域

    本发明涉及数控车床，具体涉及一种安装在数控车床尾座孔上的恒力自补式精密钻孔装置。

背景技术

卧式数控车床是对旋转类零件上进行钻孔加工的主要设备之一，它的尾座钻孔深度和钻孔直径最大，钻头定位准确、更换快捷。但因尾座自身独特的传动结构和钻孔方式的限制，使数控车床尾座不能共享数控车床的数字控制系统，无法实现在数字控制下自动钻孔。在日常工作中，人们常利用数控车床的纵向运动机构上的刀架，来代替尾座夹持钻头进行自动钻孔，又因纵向运动机构在主轴箱和尾座之间受到运动行程的限定和中心架夹持工件等方面的位置影响，刀架上的钻头在有限的床身轨道上不仅钻孔行程短，而且在刀架上适用于安装的钻头规格很少。在文献资料中，有的因其传动机构的运动精度等方面影响，使运动构件与司服电机转角存在随动性差和同步性低等缺陷，制约了在数控下对超长台阶孔高精度加工的技术要求。如：《数字化钻孔装置》专利号:200720035704.8。

发明内容

针对数控车床的尾座存在的不足现象，在不改变数控车床尾座原有尺寸的基础上，利用其尾座孔为安装基准体，并共享数控车床的数字控制操作系统为前提，设计了与数控车床尾座相配套的数控车床尾座恒力自补式精密钻孔装置，以恒力自适应式螺旋传动机构和自适应式错位齿轮机构为传动方式，增强各机件在运动时的随动性和同步性，使钻杆往复运动精度满足在数字控制下对长孔加工的技术要求，实现数控车床尾座在不移动的情况下，提高对200毫米以上的超长台阶孔加工质量和效率，并可制成与系列型号的数控车床尾座相配套的通用附件。

本发明的技术解决方案是：该钻孔装置由安装在车床尾座孔上的定位基准体组件、动力输入机构、自适应式错位齿轮传动机构和自适应式螺旋传动机构组成，所述的定位基准体组件包括定位板、主套筒、螺栓、间隔套、左轴承、右轴承、有尾键和螺帽，首先用螺栓将定位板紧固在主套筒中部的法兰盘上，其次将左轴承、间隔套和右轴承依次套插在主套筒右端的外径上和大齿轮的内孔中，再用并紧螺帽紧固在主套筒右端的外径上，组合成定位基准体组件；所述的动力输入机构包括齿轴、弹簧、活动离合爪、圆柱销、小齿轮、小齿轮壳、轴承座和轴承，首先依次将弹簧、活动离合爪和小齿轮套装在齿轴中部的轴径上，通过按压小齿轮迫使弹簧收缩，使活动离合爪上的长槽与齿轴上的销孔对中，用圆柱销插入定位即形成同一旋转体，其次将齿轴左端带有内键槽的孔套插在司服电机带有平键的轴径上，小齿轮壳开有豁口槽的一面朝下，在其右端孔处用螺钉连接的轴承座孔内的轴承套装在齿轴右端的轴径上，其后用四棵长螺钉分别贯穿在小齿轮壳、定位板并旋紧在司服电机的四个螺孔上，使司服电机和小齿轮壳分别压紧在定位板两侧面的孔径圆上，使活动离合爪在弹簧力作用下与小齿轮上的离合爪呈弹性啮合，组合成动力输入机构；所述的自适应式错位齿轮传动机构包括左齿轮、右齿轮、销形簧、螺杆和螺套体，首先将两根销形簧的一端分别插在左齿轮右端面呈对称设置的圆柱孔和圆锥孔中，两根销形簧的另一端分别插在右齿轮左端面呈对称设置的圆锥孔和圆柱孔中，使左齿轮的内外齿与右齿轮的内外齿呈相互对等微量的错位状态，在外力作用下克服两销形簧的弹力让左齿轮、右齿轮的内外齿对齐，并分别与大齿轮和小齿轮的齿啮合，在销形簧预压力作用下，使左、右两齿轮与大、小两齿轮分别形成相互有着一定反向旋转力的错位齿轮，其次用螺杆经螺套体将左齿轮、右齿轮和左轴承、右轴承分别限位在大齿轮的外齿轮上和内孔中，其后将齿轮壳上设有的豁口槽朝上套包在小齿轮壳设有的豁口槽外侧，用螺丝固定在定位板的外径圆上，组合成自适应式错位齿轮传动机构；所述的自适应式螺旋传动机构包括大弹簧、左铜螺母、右铜螺母、外螺套和钻杆，首先将钻杆上带有键槽的T形螺纹插套在左铜套、右铜套内孔和主套筒孔内已安装好的有尾键上，其次将装有大弹簧的左铜螺母右端设有的内花键套插在右铜螺母左端设有的外花键上，再将左铜螺母和右铜螺母依次旋合在钻杆的右端开有键槽的T形螺径上，其后由右向左推动钻杆依次将大弹簧、左铜螺母和右铜螺母送入螺套体右端的内孔和内花键槽中，迫使大弹簧受到螺套体和左铜螺母的相对挤压而收缩，并用外螺套将右铜螺母紧固定位在螺套体孔中，左铜螺母和右铜螺母与螺套体在花键的作用下形成相同角速度，而左铜螺母在大弹簧的预压力作用下，推动钻杆上的T形螺纹右螺纹面与右铜螺母的左螺纹面相对运动贴合，使左铜螺母和右铜螺母在钻杆的T形螺径上产生恒定的相反轴向弹性旋合力，组合成自适应式螺旋传动机构。

其中，小齿轮壳上设有单向注油阀。