(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105479179 A (43)申请公布日 2016.04.13
(21)申请号 201610054087.X(22)申请日 2016.01.27
(71)申请人湖北铭程精密机械有限责任公司
地址437000 湖北省咸宁市咸安区巨宁大道
56号(72)发明人寿亚铭 寿继斌(51)Int.Cl.
B23P 23/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图7页
(54)发明名称
一种精密盲孔键槽切削机(57)摘要
本发明涉及一种精密盲孔键槽切削机，包括工件定位导向套、内六角螺钉、刀头、进给杆、主杆、刀杆体、弹簧、传动柄、伺服电机、螺钉、伺服电机支座、固定联接平键、可轴向滑动联轴器、滑动联接平键、锥柄、锥柄定位螺钉、主杆定位螺钉、弹簧片固定螺钉、弹簧片、固定板、主运动导向杆、导向套固定板、导向套、双向液压主油缸、被加工件、工件定位夹具、控制柜和机架。其特征是：工件依靠工件定位导向套定位，多刀切削进刀时只是刀头做径向位移调整，工件定位导向套不作径向位移，伺服电机驱动进刀，双向液压主油缸切削，切削过程均在数控程序中，精密盲孔键槽切削机设计合理，结构紧凑，加工精度高，必将成为最佳的盲孔键槽精加工机械。
C N 1 0 5 4 7 9 1 7 9 ACN 105479179 A
权 利 要 求 书
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1.一种精密盲孔键槽切削机，其特征是：该精密盲孔键槽切削机包括工件定位导向套（1）、内六角螺钉（2）、刀头（3）、进给杆（4）、主杆（5）、刀杆体（6）、弹簧（7）、传动柄（8）、伺服电机（9）、螺钉（10）、伺服电机支座（11）、固定联接平键（12）、可轴向滑动联轴器（13）、滑动联接平键（14）、锥柄（15）、锥柄定位螺钉（16）、主杆定位螺钉（17）、弹簧片固定螺钉（18）、弹簧片（19）、固定板（20）、主运动导向杆（21）、导向套固定板（22）、导向套（23）、双向液压主油缸（24）、被加工件（25）、工件定位夹具（26）、控制柜（27）和机架（28） ，所述的工件定位导向套（1）与被加工件（25）的内孔（29）成精密的滑动配合，可在被加工件（25）的内孔（29）内沿轴向两个方向移动，工件定位导向套（1）用螺钉（2）固定在主杆（5）上，所述的刀头（3）与主杆（5）的刀头孔成精密的滑动配合，弹簧片（19）把刀头（3）一端弹压定位刀杆体（5）上，刀头（3）的另一端是个斜面结构，与进给杆（4）的输出端斜面匹配相吻合，所述的弹簧片（19）采用两个沉头螺钉（18）固定在主杆（5）上，所述的主杆（5）与杆体（6）采用过盈配合联接，并用主杆定位螺钉（17）紧定在刀杆体（6）上，所述的进给杆（4），两端均设置有斜面，输出端与刀
弹簧（7）套在进给头（3）的斜面相匹配吻合，输入端与传动柄（8）的输出端锥面相匹配吻合，
杆（4）上，一端轴向定位在进给杆（4）轴肩上，另一端定位在主杆（5）上部的凹肩内，所述的锥柄（15）与刀杆体（6）采用过盈配合联接，并用锥柄定位螺钉（16）固定在刀杆体（6）上，所述的传动柄（8）与刀杆体（6）采用精密螺旋传动副结构，传动柄（8）输出端做成锥面与进给杆（4）的输入端斜面匹配相吻合，传动时，传动柄（8）的输入端外圆与可轴向滑动联轴器（13）的内孔采用滑动配合联接，平键（14）两侧面与传动柄（8）和可轴向滑动联轴器（13）的键槽的两侧面采用滑动配合联接，传动柄（8）可随伺服电机（9）转动而轴向移动，传动时，可轴向滑动联轴器（13）与伺服电机（9）的轴头采用固定联接平键（12）联接，不会产生轴向移动，伺服电机（9）采用螺钉（10）固定伺服电机支座（11）上，伺服电机（9）转动推动传动柄（8）向前运动时，传动柄（8）的锥面推动与之相匹配的进给杆（4）的斜面,并压缩弹簧（7），同时进给杆（4）通过与刀头（3）相匹配吻合的斜面推动刀头（3）在被加工件（25）的被加工件的孔（29）上产生径向位移，实现切削进刀，多次重复上述动作，完成键槽的精密切削，切削完成后，伺服电机（9）反向转动拉动传动柄（8）向后运动时，压缩弹簧（7）推动进给杆（4）使传动柄（8）的锥面与相匹配的进给杆（4）的斜面相贴合， 同时弹簧片（19）弹压刀头（3）沿径向向进给杆（4）靠近并与进给杆（4）输出端的斜面相贴合，直到回到起始状态，完成了一件键槽加工的程序。
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说 明 书
一种精密盲孔键槽切削机
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技术领域
[0001]本发明涉及一种精密盲孔键槽切削机。
背景技术
[0002]目前金属切削机床中用于盲孔键槽加工的机床主要是插床和刨床，这两种机床加工键槽存在两个问题：一是加工前被加工件与刀具位置关系的校正与调整，二是加工精度难以保证（主要是尺寸精度、对称度和表面粗糙度），对于有高精度要求的加工件国内极少企业不得不耗巨资从国外进口精密数控盲孔键槽加工机床，而多数企业由于资金不足望而止步，从总体上制约了我国机械制造业的发展。发明内容
[0003]本发明的目的：设计一种方便 校正被加工件与键槽加工刀具的相对位置，又能保证键槽加工精度（尺寸精度、对称度和表面粗糙度），弥补现有插床和刨床加工机床的不足，取代进口的数控键槽加工机床。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该精密盲孔键槽切削机包括工件定位导向套1、内六角螺钉2、刀头3、进给杆4、主杆5、刀杆体6、弹簧7、传动柄8、伺服电机9、螺
滑动联接平键14、锥柄15、钉10、伺服电机支座11、固定联接平键12、可轴向滑动联轴器13、
锥柄定位螺钉16、主杆定位螺钉17、弹簧片固定螺钉18、弹簧片19、固定板20、主运动导向杆21、导向套固定板22、导向套23、双向液压主油缸24、被加工件25、工件定位夹具26、控制柜27和机架28 。所述的工件定位导向套1与被加工件25的内孔29成精密的滑动配合，可在被加工件25的内孔29内沿轴向两个方向移动，工件定位导向套1用螺钉2固定在主杆5上；刀头3与主杆5的刀头孔成精密的滑动配合，弹簧片19把刀头3一端弹压定位刀杆体5上，刀头3的另一端是个斜面结构，与进给杆4的输出端斜面匹配相吻合；弹簧片19采用两个沉头螺钉18固定在主杆5上；主杆5与杆体6采用过盈配合联接，并用主杆定位螺钉17紧定在刀杆体6上；进给杆4，两端均设置有斜面，输出端与刀头3的斜面相匹配吻合，输入端与传动柄8的输出端锥面相匹配吻合，弹簧7套在进给杆4上，一端轴向定位在进给杆4轴肩上，另一端定位在主杆5上部的凹肩内；锥柄15与刀杆体6采用过盈配合联接，并用锥柄定位螺钉16固定在刀杆体6上；传动柄8与刀杆体6采用精密螺旋传动副结构，传动柄8输出端做成锥面与进给杆4的输入端斜面匹配相吻合;传动时，传动柄8的输入端外圆与可轴向滑动联轴器13的内孔采用滑动配合联接，平键14两侧面与传动柄8和可轴向滑动联轴器13的键槽的两侧面采用滑动配合联接，传动柄8可随伺服电机9转动而轴向移动;传动时，可轴向滑动联轴器13与伺服电机9的轴头采用固定联接平键12联接，不会产生轴向移动，伺服电机9采用螺钉10固定伺服电机支座11上，伺服电机9转动推动传动柄8向前运动时，传动柄8的锥面推动与之相匹配的进给杆4的斜面,并压缩弹簧7，同时进给杆4通过与刀头3相匹配吻合的斜面推动刀头3在被加工件25的被加工件的孔29上产生径向位移，实现切削进刀，多次重复动作，完成键槽的精密切削，切削完成后，伺服电机9反向转动拉动传动柄8向后运动时，压缩弹簧7推动进给
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说 明 书
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杆4使传动柄8的锥面与相匹配的进给杆4的斜面相贴合， 同时弹簧片19弹压刀头3沿径向向进给杆4靠近并与进给杆4输出端的斜面相贴合，直到回到起始状态，完成了一件工件键槽加工的程序。
[0005]本发明的有益效果是：
1)精密盲孔键槽切削机由于刀头3进刀时，只有刀头3做径向运动，而导向套1只做轴向运动，方便加工键槽前工件安装、定位与校正，为保证加工精度的保证（主要是尺寸精度、对称度和表面粗糙度）。
[0006]2)精密盲孔键槽切削机切削进刀部分采用的是伺服电机驱动，全数控技术为提高加工精度提供了有力保障。
[0007]下面结合说明书附图对本发明加以详细说明。
附图说明
[0008]附图1：精密盲孔键槽切削机主视图。[0009]附图2：精密盲孔键槽切削机左视图。[0010]附图3：精密盲孔键槽切削机切削头结构图。[0011]附图4：精密盲孔键槽切削机切削头结构图局部左视图。[0012]附图5：精密盲孔键槽切削机切削头结构图A-A剖视图。[0013]附图6：精密盲孔键槽切削机切削头结构图B-B剖视图。[0014]附图7：精密盲孔键槽切削机被加工件图。[0015]附图8：精密盲孔键槽切削机被加工件完工图。[0016]附图中：1—工件定位导向套，2—内六角螺钉，3—刀头，4—进给杆，5—主杆，6—刀杆体，7—弹簧，8—传动柄，9—伺服电机，10—螺钉，11—伺服电机支座，12—固定联接平键，13—可轴向滑动联轴器，14—滑动联接平键，15—锥柄，16—锥柄定位螺钉，17—主杆定位螺钉，18—弹簧片固定螺钉，19—弹簧片，20—固定板，21—主运动导向杆，22—导向套固定板，23—导向套，24—双向液压主油缸，25—被加工件，26—工件定位夹具，27—控制柜，28—机架，29—被加工件的孔，30—被加工件的键槽。具体实施方式
[0017]说明书中附图1、附图2、附图3和附图4所示：该精密盲孔键槽切削机床包括工件定位导向套1、内六角螺钉2、刀头3、进给杆4、主杆5、刀杆体6、弹簧7、传动柄8、伺服电机9、螺钉10、伺服电机支座11、固定联接平键12、可轴向滑动联轴器13、滑动联接平键14、锥柄15、锥柄定位螺钉16、主杆定位螺钉17、弹簧片固定螺钉18、弹簧片19、固定板20、主运动导向杆21、导向套固定板22、导向套23、双向液压主油缸24、被加工件25、工件定位夹具26、控制柜27和机架28 。
[0018]说明书中附图1、附图2、附图3和附图4所示：工件定位导向套1与被加工件25的内孔29成精密的滑动配合，可在被加工件25的内孔29内沿轴向两个方向移动，工件定位导向套1用螺钉2固定在主杆5上。[0019]说明书中附图1、附图2、附图3和附图4所示：刀头3与主杆5的刀头孔成精密的滑动配合，弹簧片19把刀头3一端弹压定位刀杆体5上，刀头3的另一端是个斜面结构，与进给杆4
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的输出端斜面匹配相吻合。[0020]说明书中附图1、附图2和附图3所示：弹簧片19采用两个沉头螺钉18固定在主杆5上。
[0021]说明书中附图1、附图2和附图3所示：主杆5与杆体6采用过盈配合联接，并用主杆定位螺钉17紧定在刀杆体6上。[0022]说明书中附图1、附图2和附图3所示：进给杆4，两端均设置有斜面，输出端与刀头3的斜面相匹配吻合,输入端与传动柄8的输出端锥面相匹配吻合。[0023]说明书中附图1、附图2和附图3所示：，弹簧7套在进给杆4上，一端轴向定位在进给杆4轴肩上，另一端定位在主杆5上部的凹肩内。[0024]说明书中附图1、附图2和附图3所示：锥柄15与刀杆体6采用过盈配合联接，并用锥柄定位螺钉16固定在刀杆体6上。[0025]说明书中附图1、附图2和附图3所示：传动柄8与刀杆体六采用精密螺旋传动副结构，传动柄8输出端做成锥面与进给杆4的输入端斜面匹配相吻合，传动柄8的输入端外圆与可轴向滑动联轴器13的内孔采用滑动配合联接，平键14两侧面与传动柄8和可轴向滑动联轴器13的键槽的两侧面采用滑动配合联接，传动柄8可随伺服电机9转动而轴向移动,传动时，可轴向滑动联轴器13与伺服电机9的轴头采用固定联接平键12联接，不会产生轴向移动，伺服电机9采用螺钉10固定伺服电机支座11上，伺服电机9转动推动传动柄8向前运动时，传动柄8的锥面推动与之相匹配的进给杆4的斜面，并压缩弹簧7，同时进给杆4通过与刀头3相匹配吻合的斜面推动刀头3在被加工件25的被加工件的孔29上产生径向位移，实现切削进刀，多次重复动作，完成键槽的精密切削，切削完成后，伺服电机9反向转动拉动传动柄8向后运动时，压缩弹簧7推动进给杆4使传动柄8的锥面与相匹配的进给杆4相贴合， 同时弹簧片19弹压刀头3沿径向向进给杆4靠近并与进给杆4输出端的斜面相贴合，直到回到起始状态。
[0026]说明书中附图1、附图2和附图3所示：刀杆体6固定在固定板20上，两支主运动导向杆21固定在20上，导向套固定板22和双向液压主油缸24联接在一起并固定在机架28上，导向套23过盈配合联接在导向套固定板22上，导向套固定板22和导向套23成精密滑动配合联接，工件定位夹具26固定在机架28上，其中心与主杆5同心，被加工件25装夹在工件定位夹具26上，控制柜27也联接在机架28上。
[0027]说明书中附图5所示: 主杆5外圆与工件定位导向套1的内孔同轴并滑动配合联接，刀头3的两侧与主杆5上矩形槽也是滑动配合联接。
[0028]说明书中附图6所示: 主杆5与进给杆4同轴并滑动配合联接，19弹簧片与5主杆上矩形槽也是滑动配合联接。
[0029]说明书中附图7所示: 精密盲孔键槽切削机被加工件25的被加工件的孔29。
[0030]说明书中附图8所示: 精密盲孔键槽切削机被加工件25的被加工件的孔29和被加工件的键槽30。
[0031]该精密盲孔键槽切削机的工作过程：被加工件25在工件定位夹具26上装夹定位好后，安装好与被加工件25的被加工件的孔29相匹配的1和3，并加以校正。[0032]动力从伺服电机9输入，经固定联接平键12、可轴向滑动联轴器13和滑动联接平键14将动力传送至传动柄8，传动柄8产生向锥端的轴向移动，传动柄8的锥面推动与之相匹配
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吻合的进给杆4的斜面向刀头3的方向轴向移动，推动刀头3的另一端的斜面,实现刀头3的进刀，同时同方向压缩弹簧7,刀头3同时弹压弹簧片19，实现刀头3的一次进刀，之后液压动力源从双向液压主油缸24的无杆腔输入，在主运动导向杆21和导向套23的引导下，经锥柄15、传动柄8、刀杆体6、主杆5和进给杆4将动力传递给刀头3产生切削力，开始切削被加工件25的被加工件的键槽30,达到下限尺寸时，这时动力从双向液压主油24有杆腔输入，直至把精密盲孔键槽切削机切削头提起到切削前的位置，实现一刀微量切削的一个完整动作，将以上动作程序重复多次完成，直至达到要求的键槽尺寸，完成键槽的切削，多次切削完成后，伺服电机9反转到起始状态，弹簧片19推动刀头3与进给杆4相匹配的斜面紧紧贴合在一起，同时弹簧7也推动进给杆4的上斜面与传动柄8的相匹配的锥面贴合在一起，完成一个键槽切削的全部程序。以上动作均在数控程序中编好和装夹好工件后直接加工十分便利，由于工件定位依靠工件定位导向套1定位，多刀切削进刀时只是刀头3做径向位移调整，而工件定位导向套1不作径向位移，这为提高加工精度提供最有力保障。精密盲孔键槽切削机设计合理，结构紧凑，加工精度高，可替代国外同类产品，必将成为最佳的盲孔键槽精加工机械，也可加工通孔。
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