一种快装式主轴动力平移加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工行业，具体涉及一种能够在机床上快速安装，实现主轴动力平移，可在被加工件狭窄空间内进行机械加工的装置。
【背景技术】
[0002]普通机床(如铣床)的刀具均由主轴上的刀具夹头所夹持，为适应某种尺寸范围内不同尺寸刀具的安装，刀具夹头的结构尺寸通常都较大，占据了刀具上方的空间。因此，对于某些具有特殊结构形式的被加工件，如具有内腔、凹形或加工处旁有较高侧壁等结构的被加工件，都因被加工件与刀具夹头在空间上的直接干涉而无法加工。现有技术的角度动力头，可实现刀具轴转一定角度(如90度)，但其外形尺寸仍较大，不能适应较小空间内的加工。
【发明内容】
[0003]本发明的技术解决问题是:提供了一种可在普通机床(如铣床等)上快速安装的加工装置，解决了内腔、凹形或加工处旁具有较高侧壁等结构件进行机械加工的问题。
[0004]本发明的技术解决方案是:
[0005]一种快装式主轴动力平移加工装置，包括机床刀具夹头固定座、机床刀具夹头、托架；所述机床刀具夹头的下端固定安装有芯轴齿轮，所述芯轴齿轮可随机床刀具夹头一同转动；所述托架的顶部固定安装于机床刀具夹头固定座的下方，底部固定安装一个横向托板，所述横向托板位于芯轴齿轮的下方，横向托板的一端伸出所述机床刀具夹头的外侧且在伸出部分开有通孔；所述横向托板上安装有惰齿轮和刀具齿轮，其中，惰齿轮的一端与所述芯轴齿轮相咬合，另一端与刀具齿轮相咬合，刀具齿轮套装在刀具一端，刀具轴的另一端穿过所述通孔后固定安装刀具。
[0006]所述托架与C型箍固定连接，C型箍通过外侧环抱方式固定于机床刀具夹头固定座上，通过调整C型箍一端的螺钉调节环抱力，实现其与机床刀具夹头固定座的安装与拆卸。
[0007]所述横向托板通过位于下方的压板和螺钉固定安装在托架的底部，松开压板后可调整横向托板位置，以实现惰齿轮与芯轴齿轮啮合齿隙的调整，
[0008]所述刀具轴的下端为轴孔，轴孔内设置有内径可调整的衬套，用于安装不同尺寸的刀具。
[0009]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0010](I)经过两对齿轮的啮合传动，实际是将机床主轴动力沿主轴轴线的横向方向上外移了一定距离，使实际加工刀具背部的空间被让开，有效地避免了被加工件与刀具夹头干涉的问题，使得对具有内腔、凹形以及任何加工处旁具有较高侧壁等结构件的机械加工成为可能，大大拓展了加工能力。
[0011](2)本发明采用的C型箍可快速实现与机床主轴的安装，保证了使用方便，在机械加工领域，特别是在特殊零件的加工领域有较好的应用前景。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的主轴动力平移加工装置的三维图；
[0013]图2为本发明加工装置的纵切截面图。
【具体实施方式】
[0014]具有有内腔、凹形或加工处旁有较高侧壁等结构的被加工件，都因被加工件与刀具夹头在空间上的直接干涉而无法加工，本发明通过设置一个横向托板，并通过在横向托板上设置齿轮传动装置，而将主轴的加工向外侧平移，避开了刀具夹头与被加工件的干涉，另外，本发明的主承力结构托架与机床刀具夹头固定座采用了 C型箍形式安装，实现了其与机床主轴的快速固定，保证加工平台的稳定，提高零件的加工精度。
[0015]下面结合附图对本发明做详细描述:
[0016]图1为本发明的三维结构图，从图中可以看出，加工装置包括机床刀具夹头固定座I，机床刀具夹头6，二者均是机床本身的部件，机床刀具夹头6可随机床的转轴一起转动，机床刀具夹头6的下方固定安装芯轴齿轮7，芯轴齿轮7可随机床刀具夹头6同时转动；机床刀具夹头固定座I的下端还固定有托架5，托架5沿着与加床刀具夹头6平行的方向向下延伸，并在其底部固定安装一个横向托板8，横向托板8向一端延伸机床刀具夹头6的外侦牝并在伸出部分设置通孔，以保证平移后的加工装置，在加工时不与机床发生干涉，横向托板8上安装有惰齿轮11和刀具齿轮15，其中，惰齿轮11与芯轴齿轮相互咬合，实现运动传动，刀具齿轮15与惰齿轮11相互咬合，刀具齿轮15安装在刀具轴19上，该刀具轴19由两个轴承17、轴承隔套18、垫圈16、螺母13，用以实现刀轴19的转动，刀具齿轮15固定在横向托板8的孔内，刀具轴15下端穿过横向托板8外侧通孔的另一端，也可为分开结构，即刀轴19上端固定套装刀具齿轮15，下端小直径部分穿过横向托板8的通孔后，在另一端安装直径更大的安装轴，安装轴的一端用于与刀轴19穿过横向托板8通孔的小直径部分下端螺纹连接，另一端安装衬套，并通过螺钉将刀具22与衬套20固定连接，可进一步增大其可安装刀具的直径；若为分开结构，则刀具轴19 一端外部套装刀具齿轮15，用于随刀具齿轮15 一同转动，另一端为直径较大的轴孔，所述刀具衬套20和刀具22安装在刀具轴19下端的轴孔内，该刀具22由紧定螺钉21穿过刀具衬套20上的孔固定在刀具轴19的轴孔内，刀具轴19设置有轴孔的一端直径大于安装刀具齿轮15的一端以及位于横向托板8通孔内的部分，轴孔内的衬套20的直径可调节，进而满足不同尺寸刀具的安装要求；若为一体结构，则刀轴19插入通孔部分的直径应该小于等于通孔，以使其刀具22安装端能够穿过通孔，但此时刀具22的尺寸选择相对受限制；总之，可以根据刀轴19下端直径不同以及横向托板8的通孔大小，选择刀轴19为一体结构或者为分开结构。刀具齿轮15与刀具轴19之间有键14传递扭矩。惰齿轮11在横向托板8上的安装形式与刀具齿轮15在横向托板8上的安装形式相同，只要满足可随芯轴齿轮7同时旋转的要求即可。图1或图2中还包括待加工的凹形工件23，其上与刀具22对应处有加工出的加工孔24。
[0017]图2为本发明加工装置的纵切截面图，从图中可以看出，托架5为主体零件，用于是横向托板8在加工过程中保持加工稳定，其上的C型箍3通过螺钉2与托架5固连，C型箍3套在机床刀具的固定座I上，其安装方式为采用外围环抱的安装方式，C型箍包括圆环部分和连接部分，其中，圆环部分为具有弹性的金属材料组成，例如将一个金属片围绕成一端开口的圆环，在开口处将金属片向外弯折，并在对称设置的弯折部分分别设置安装孔，两个安装孔可通过螺钉从一端旋入进行松紧操作，即通过将金属片的弯折部分拧紧，可使圆环部分的圆环缩小，进而勒在环抱物上；具体而言首先将C型箍3从开口处向两侧分开，并从机床刀具夹头固定座I的侧面将其套入C型箍3的开口内，并将C型箍3开口部分的螺钉4拧紧，使C型箍3逐渐紧缩，勒住机床刀具夹头固定座I的外围，实现固定，而整个托架则与C型箍3通过螺钉2固定连接，这种结构，可快速实现整个装置与机床主轴或者类似旋转结构的连接，完成加工部分的向外平移，此外，可通过调节C型箍上的螺钉4，调节其与固定座I的固定程度，进而调节托架的固定程度，在需要将加工装置拆卸时，只需旋松C型箍3上的螺钉4，并将C型箍从固定座I上取下即可；托架5下方安装有一横向托板8，该横向托板8是由压板9和螺钉10固定在托架5底部。横向托板8的另一端有两个相互啮合的齿轮，即惰齿轮11和刀具齿轮15，刀具齿轮15安装在刀具轴19上，该刀具轴19由两个轴承17、轴承隔套18、垫圈16、螺母13及刀具齿轮15固定在横向托板8的孔内，刀具轴19下端的孔内有刀具衬套20和刀具22，该刀具22由紧定螺钉21穿过刀具衬套20上的孔固定在刀具轴19的轴孔内。刀具齿轮15与刀具轴19之间有键14传递扭矩。惰齿轮11与惰齿轮轴12也同样被安装在横向托板8的另一个孔内。
[0018]使用时，作为独立零件的芯轴齿轮7被夹持在机床刀具夹头6内，将与主轴一同旋转。本发明装置通过C型箍3和C型箍3的螺钉4可实现在机床刀具夹头固定座I上的快速安装，此时芯轴齿轮7与惰轮11相啮合，必要时其啮合齿隙的调整可以通过松开压板9后微调横向托板8的位置来实现。机床主轴旋转后，芯轴齿轮7通过惰轮11驱动刀具轴19旋转，实现了刀具22的切削作用。图1中示出了被加工件23，其上有被加工孔24。此时相当于主轴动力被平行外移，实际加工刀具上方的空间被让出，正好为被加工件所利用，亦相当于进入了被加工件内部进行加工。
[0019]本发明未详细说明的部分属本领域技术人员公知的常识。
【主权项】
1.一种快装式主轴动力平移加工装置，其特征在于，包括机床刀具夹头固定座(I)、机床刀具夹头(6)、托架(5);所述机床刀具夹头(6)的下端固定安装有芯轴齿轮(7)，所述芯轴齿轮(7)可随机床刀具夹头(6) —同转动；所述托架(5)的顶部固定安装于机床刀具夹头固定座(I)的下方，底部固定安装一个横向托板(8)，所述横向托板(8)位于芯轴齿轮(7)的下方，横向托板(8)的一端伸出所述机床刀具夹头(6)的外侧且在伸出部分开有通孔；所述横向托板⑶上安装有惰齿轮(11)和刀具齿轮(15)，其中，惰齿轮(11)的一端与所述芯轴齿轮相咬合，另一端与刀具齿轮(15)相咬合，刀具齿轮(15)套装在刀具轴(19)一端，刀具轴(19)的另一端穿过所述通孔后固定安装刀具(22)。
2.根据权利要求1所述的一种快装式主轴动力平移加工装置，其特征在于，所述托架(5)与C型箍(3)固定连接，C型箍(3)通过外侧环抱方式固定于机床刀具夹头固定座(I)上，通过调整C型箍(3) —端的螺钉(4)调节环抱力，实现其与机床刀具夹头固定座(I)的安装与拆卸。
3.根据权利要求1所述的一种快装式主轴动力平移加工装置，其特征在于，所述横向托板(8)通过位于其下方的压板(9)固定安装在托架(5)的底部，松开压板(9)后可调整横向托板⑶的位置，以实现惰齿轮(11)与芯轴齿轮(7)啮合齿隙的调整。
4.根据权利要求1所述的一种快装式主轴动力平移加工装置，其特征在于，所述刀具轴(19)下端为轴孔，所述轴孔内设置有内径可调整的衬套(20)，用于安装不同尺寸的刀具(22)。
【专利摘要】一种快装式主轴动力平移加工装置，包括机床固定座、机床刀具夹头、托架；所述刀具夹头的下端固定安装有芯型齿轮，所述芯型齿轮可随刀具夹头一同转动，所述托架固定安装于机床固定座的下方，托架底部固定安装一个横向托板，横向托板向外伸出所述机床固定座的外侧，其上安装有惰齿轮和刀具齿轮，惰齿轮与所述芯型齿轮相咬合，所述惰齿轮与刀具齿轮相咬合，刀具齿轮固定安装在刀具轴上，所述刀具轴的下方穿过横向托板的通孔，并在另一端固定安装刀具。采用这种加工装置，可实现对特殊结构零件的快速加工。
【IPC分类】B23Q5-04, B23Q3-12
【公开号】CN104708474
【申请号】CN201510041123
【发明人】王靖, 段荣, 薛凤举, 刘立伟, 郑捷, 田良, 王长峰, 李凯明
【申请人】北京航天控制仪器研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月27日