[發明專利]一種鏜削機械臂軸向伸縮控制段結構

有效

• 申請號: 201610197734.2
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105618817B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 吳衛
• 申請（專利權）人: 重慶工商職業學院
• 主分類號: B23B47/00
• 分類號: B23B47/00;B23Q15/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 伍倫辰

技術領域

本發明屬于復雜孔壁形狀的鏜削加工領域，具體涉及一種鏜削機械臂軸向伸縮控制段結構。

背景技術

鏜削是一種用刀具擴大孔或其它圓形輪廓的內徑切削工藝，其應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，鑄出或鉆出孔的進一步加工，屬于鏜削方式的一種。鏜孔可擴大孔徑，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。

普通的鏜刀結構，一般包括刀柄和設置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安裝在機床上，使用時靠機床提供動力進行鏜削加工。但對于一些不適合靠機床實現加工的情況，例如在一些已安裝好的較大設備上進行技改需要擴孔鏜削加工等情況，則很難采用現有的加工設備實現加工。

另外，現有的鏜刀，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，以及一些比較復雜的結構例如螺旋式斷隔槽、直槽、斜槽、圓弧槽、螺紋、螺旋面、圓弧面、內孔的局部擴大等加工時，也難以保證精度和加工效率。

為了解決上述現有鏜刀難以加工復雜型面和難以實現獨立加工的問題，申請人考慮設計了一種鏜削加工三軸聯動機械臂，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，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給的徑向進給控制段、用于控制刀具切削段周向旋轉的周向旋轉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,刀柄上還設置有用于實現在被加工孔內支撐的刀具穩定支撐裝置。這樣，該機械臂能夠靠刀具穩定支撐裝置支撐在被加工孔內部，然后加工過程中能夠產生三軸聯動，靠周向旋轉控制段控制旋轉鏜削的同時能夠控制刀具沿徑向進給或伸縮運動，進而實現了鏜削獨立加工的同時，能夠完成復雜結構和深孔結構的鏜削加工。具有鏜削加工范圍大，適用性廣的特點。

但其中，對于鏜削機械臂軸向伸縮控制段及其前端銜接結構應該怎樣設計，才具有結構簡單，控制可靠，利于控制且控制精度高等效果成為有待進一步考慮的問題。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種結構簡單，控制可靠，利于控制且控制精度高的鏜削機械臂軸向伸縮控制段結構。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種鏜削機械臂軸向伸縮控制段結構，其特征在于，所述軸向伸縮控制段，包括一個同軸設置在機械臂后部的軸向伸縮控制段筒體，軸向伸縮控制段筒體后端內腔中安裝有軸向伸縮控制電機，所述軸向伸縮控制電機輸出軸向前設置并通過轉向傳動機構和周向旋轉控制段后端連接且能夠帶動周向旋轉控制段前后伸縮運動。

這樣，結構簡單且方便實現對刀具的軸向伸縮控制。

作為優化，所述轉向傳動機構包括一根和機械臂同軸設置的絲杠，絲杠后端和軸向伸縮控制電機輸出軸相連，絲杠前端插入到一個同軸設置的螺母筒體內，螺母筒體后端內腔設置有內螺紋和絲杠嚙合，螺母筒體前端和周向旋轉控制段后端連接，轉向傳動機構還包括用于防止周向旋轉控制段旋轉的導向結構。這樣，依靠絲杠螺母傳動副的設置，采用簡單的結構實現了將軸向伸縮控制電機輸出軸的旋轉輸出轉化為周向旋轉控制段的軸向平移，結構簡單且控制可靠。

進一步地，所述導向結構包括位于軸向伸縮控制段筒體前端向前延伸至周向旋轉控制段后半部外的導向段，包括沿軸向設置在周向旋轉控制段外表面后半部的導向槽，還包括配合在導向槽內的一個固定在導向段內表面的導向滑塊。這樣，將導向結構設置在周向旋轉控制段后半部外，可以在方便裝配的同時，更好地提高整體結構穩定性。

進一步地，所述螺母筒體前端和周向旋轉控制段后端之間設置有浮動連接結構，所述浮動連接結構包括設置在螺母筒體前端沿周向外凸的掛接盤和固定在周向旋轉控制段后端的一個掛接環，掛接環后端內表面向內凸起并掛接在掛接盤后側面上；浮動連接結構還包括一個設置在螺母筒體前端端面中部和周向旋轉控制段后端端面中部之間位置的十字連接塊，十字連接塊的前側面和周向旋轉控制段后端端面之間沿徑向形成有第一凹凸配合結構，十字連接塊的后側面和螺母筒體前端端面之間沿徑向形成有第二凹凸配合結構，第一凹凸配合結構和第二凹凸配合結構設置方向相互垂直且使得配合后十字連接塊的前側面和周向旋轉控制段后端端面之間以及十字連接塊的后側面和螺母筒體前端端面之間均留有浮動間隙。