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便携式三轴联动数控螺纹铣床

阅读:623发布:2023-03-01

专利汇可以提供便携式三轴联动数控螺纹铣床专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种便携式三轴联动数控 螺纹 铣床 ,涉及现场加工设备的技术领域,底座上设置有X向 导轨 和套接第一 丝杆 螺母 的第一传动丝杆,X向导轨上设置有第一滑 块 ;安装于第一滑块上的安装座连接第一丝杆螺母,安装座上设置有Y向导轨和套接第二丝杆螺母的第二传动丝杆,Y向导轨上设置有第二滑块;安装于第二滑块上的安装板,连接第二丝杆螺母,安装板上设置有Z向导轨和套接第三丝杆螺母的第三传动丝杆,Z向导轨上设置有第三滑块;安装于第三滑块上的 主轴 箱连接第三丝杆螺母, 主 轴箱 内设置有 同步带 传动机构,一端连接刀盘的拉杆连接从动同步轮的轴心。本发明能加工出不同的螺纹直径和不同规格 螺距 的螺纹,提高螺纹 精度 。,下面是便携式三轴联动数控螺纹铣床专利的具体信息内容。

1.便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,包括:
底座,该底座一端呈凹状,该呈凹状的一端形成一个U型缺口,底座上设置有X向导轨,X向导轨上设置有可沿X向导轨滑行的第一滑,底座上还设置有一平行于X向导轨的第一传动丝杆,该第一传动丝杆的一端连接一第一电机转轴,该第一传动丝杆上套接有第一丝杆螺母
安装于第一滑块上的安装座,该安装座连接第一丝杆螺母,安装座的竖直平面上设置有Y向导轨,沿平方向延伸的Y向导轨的长度方向垂直于X向导轨的长度方向,Y向导轨上设置有可沿Y向导轨滑行的第二滑块,安装座上还设置有一平行于Y向导轨的第二传动丝杆,该第二传动丝杆的一端连接一第二电机的转轴,该第二传动丝杆上套接有第二丝杆螺母;
安装于第二滑块上的安装板,该安装板连接第二丝杆螺母,安装板在与Y向导轨相对的一侧上设置有Z向导轨,沿竖直方向延伸的Z向导轨上设置有可沿Z向导轨滑行的第三滑块,安装板上还设置有一平行于Z向导轨的第三传动丝杆,该第三传动丝杆的一端连接一第三电机的转轴,该第三传动丝杆上套接有第三丝杆螺母;
安装于第三滑块上的主轴箱,该轴箱连接第三丝杆螺母,主轴箱内设置有同步带传动机构,该同步带传动机构包括主动同步轮、从动同步轮和同步带,主动同步轮和从动同步轮的外周上均设置有相同的齿槽,封闭的同步带的内周上设置有匹配于齿槽的轮齿,该同步带分别与主动同步轮和从动同步轮啮合传动,其中从动同步轮的圆周所在平面平行于底座所在平面,一第四电机的转轴连接主动同步轮的轴心,一拉杆穿插过从动同步轮的轴心、并与从动同步轮紧密连接,该拉杆的一端经刀杆连接刀盘,其中底座U型缺口的尺寸匹配于刀盘的尺寸,该拉杆的长度方向垂直于底座所在平面,该拉杆依次连接刀杆与刀盘的一端沿底座U型缺口的方向延伸。
2.如权利要求1所述的便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,该拉杆与刀杆均中空,拉杆的两端形成相对的开口,连接的拉杆内腔与刀杆内腔形成压缩空气通道,拉杆远离刀杆的一端外侧上设置有螺纹,拉杆设置有螺纹的一端形成连接旋转接头的连接端。
3.如权利要求1所述的便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,安装座依次经调整垫片和螺母座连接第一丝杆螺母,安装板依次经调整垫片和螺母座连接第二丝杆螺母,主轴箱依次经调整垫片和螺母座连接第三丝杆螺母。
4.如权利要求1所述的便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,底座两侧上分别设置有安装孔。
5.如权利要求1所述的便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,底座U型缺口两侧上均设置有标识,该标识匹配于刀盘穿过U型缺口时的出刀位置
6.如权利要求5所述的便携式三轴联动数控螺纹铣床,其特征在于,标识的侧边上均设置有用于设置线绳的螺杆,该螺杆的一端连接底座、另一端位于底座设置有X向导轨的一侧上。

说明书全文

便携式三轴联动数控螺纹铣床

技术领域

[0001] 本发明涉及现场加工设备的技术领域,具体涉及一种便携式三轴联动数控螺纹铣床。

背景技术

[0002] 大型容器是电火电、船舶、核电等行业的核心设备,由于其尺寸太大,工厂制造完成后无法运输,所以往往要在使用现场进行最终的加工,压力容器分型面之间的螺栓连接孔(光孔或螺纹孔)的加工就是这种情况。传统的方法是购置昂贵的大型设备,对其进行钻、扩、铰及攻丝等加工,过程十分繁琐和复杂,并且需要购置很多大型高精度的设备才能完成加工,设备投资大。压力容器在运行过程中,由于意外情况的发生,法兰面上的个别螺栓会咬死,导致压力容器停用,使整个发电机组面临报废的险,此时需要将咬死的螺栓取出,必要时还需对螺孔进行修复,压力容器螺孔修复是一项十分艰巨和困难的技术难题,目前尚无专的设备制造厂研发类似用途的设备,仅仅是电力、船舶行业的设备部门制造一些简易的设备,辅以人工修磨的方式进行修复,效率低,质量差,严重影响压力容器的运行质量和寿命。传统的螺纹孔加工方法,主要采用丝锥机攻或手工攻丝的方法实现。对于压力容器这种材质强度和硬度高的大型螺栓孔、不仅加工困难,费力费时,而且精度很低。
[0003] 中国专利申请CN200720181685.X公开了一种三轴数控回转台铣床,主要包括驱动拖板左右移动的X数控直线轴机构、驱动主轴上下移动的Z数控直线轴机构、驱动回转工作台回转运动的C数控回转轴机构。其通过设置回转工作台,将现有的三轴数控铣床的三个直线轴中的工作台数控直线轴变成了数控回转轴;在对圆盘类零件及带有环形分布的孔或槽的工件等进行非直线类加工作业时,利用工作台的回转运动,对工件的铣、镗、钻等加工更加方便,大大提高了圆盘类零件及带有环形分布的孔或槽的工件等非直线类加工作业的生产效率。然而该三轴数控回转台铣床仍然不便于携带,对于需要进行螺纹铣削的大型设备难以发挥作用;沿用传统的铣削方法,螺纹精度受限,无法在空间干涉及限制多的环境下、对操作位置不理想的部件进行高精度操作。

发明内容

[0004] 针对现有技术的不足,本发明的目的旨在提供一种兼具钻、铣、镗、螺纹加工于一体的便携式高精度数控螺纹加工设备。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 便携式三轴联动数控螺纹铣床,包括:
[0007] 底座,该底座一端呈凹状,该呈凹状的一端形成一个U型缺口,底座上设置有X向导轨,X向导轨上设置有可沿X向导轨滑行的第一滑,底座上还设置有一平行于X向导轨的第一传动丝杆,该第一传动丝杆的一端连接一第一电机的转轴,该第一传动丝杆上套接有第一丝杆螺母
[0008] 安装于第一滑块上的安装座,该安装座连接第一丝杆螺母,安装座的竖直平面上设置有Y向导轨,沿水平方向延伸的Y向导轨的长度方向垂直于X向导轨的长度方向,Y向导轨上设置有可沿Y向导轨滑行的第二滑块,安装座上还设置有一平行于Y向导轨的第二传动丝杆,该第二传动丝杆的一端连接一第二电机的转轴,该第二传动丝杆上套接有第二丝杆螺母;
[0009] 安装于第二滑块上的安装板,该安装板连接第二丝杆螺母,安装板在与Y向导轨相对的一侧上设置有Z向导轨,沿竖直方向延伸的Z向导轨上设置有可沿Z向导轨滑行的第三滑块,安装板上还设置有一平行于Z向导轨的第三传动丝杆,该第三传动丝杆的一端连接一第三电机的转轴,该第三传动丝杆上套接有第三丝杆螺母;
[0010] 安装于第三滑块上的轴箱,该主轴箱连接第三丝杆螺母,主轴箱内设置有同步带传动机构,该同步带传动机构包括主动同步轮、从动同步轮和同步带,主动同步轮和从动同步轮的外周上均设置有相同的齿槽,封闭的同步带的内周上设置有匹配于齿槽的轮齿,该同步带分别与主动同步轮和从动同步轮啮合传动,一第四电机的转轴连接主动同步轮的轴心,一拉杆穿插过从动同步轮的轴心、并与从动同步轮紧密连接,该拉杆的一端经刀杆连接刀盘,其中底座U型缺口的尺寸匹配于刀盘的尺寸,该拉杆的长度方向垂直于底座所在平面,该拉杆依次连接刀杆与刀盘的一端沿底座U型缺口的方向延伸。
[0011] 作为本发明的一种改进,该拉杆与刀杆均中空,拉杆的两端形成相对的开口,连接的拉杆内腔与刀杆内腔形成压缩空气通道,拉杆远离刀杆的一端外侧上设置有螺纹,拉杆设置有螺纹的一端形成连接旋转接头的连接端。
[0012] 作为本发明的另一种改进,安装座依次经调整垫片和螺母座连接第一丝杆螺母,安装板依次经调整垫片和螺母座连接第二丝杆螺母,主轴箱依次经调整垫片和螺母座连接第三丝杆螺母。
[0013] 作为本发明的另一种改进,底座两侧上分别设置有安装孔。
[0014] 作为本发明的一种改进,底座U型缺口两侧上均设置有标识,该标识匹配于刀盘穿过U型缺口时的出刀位置。
[0015] 作为本发明的进一步改进,标识的侧边上均设置有用于设置线绳的螺杆,该螺杆的一端连接底座、另一端位于底座设置有X向导轨的一侧上。
[0016] 本发明的有益效果在于:通过同步带传动机构形成自转运动、通过三轴联动形成公转运动,从而使切削过程起始于向内进刀的铣削、再转换成进工件中的螺旋状径向进刀运动,在一个360度螺旋进刀的过程中铣削螺纹,使加工出的螺纹精度更高,并且加工效率高,加工相同的螺纹,所需时间相较于传统的加工方法要缩减2倍;机床的Y轴导轨布置在立柱前面与机床安装基面垂直的平面上,形成立壁式结构,结构紧凑合理,使用灵活,待加工零件固定不动,将螺纹铣床安装在待加工零件上,安装有刀具的刀盘穿过底座上的U型缺口对零件进行加工,便于携带;拉杆为空心结构,可通过拉杆往刀具部分输送冷却空气,减少高速摩擦产生高温对刀具形成的机械磨损,有助于延长刀具的使用寿命;通过在底座U型缺口两侧设置标识和用于套设线绳的螺杆,可快速将刀盘的出刀位置与要进行螺纹加工的位置对应起来,提高工作效率,并进一步提高螺纹精度。附图说明
[0017] 图1是本发明的结构示意图;
[0018] 图2是本发明去掉安装座后的部分结构示意图;
[0019] 图3是本发明中同步轮传动机构的结构示意图。
[0020] 附图标记:1、底座;11、U型缺口;12、安装孔;2、安装座;3、安装板;41、X向导轨;411、第一滑块;42、Y向导轨;421、第二滑块;43、Z向导轨;431、第三滑块;51、第一传动丝杆;
52、第二传动丝杆;53、第三传动丝杆;61、第一电机;62、第二电机;63、第三电机;64、第四电机;7、主轴箱;81、拉杆;82、刀杆;9、刀盘;101、主动同步轮;102、从动同步轮;103、同步带;
13、调整垫片;14、螺母座;15、第二丝杆螺母。

具体实施方式

[0021] 下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
[0022] 如图1、图2及图3所示,便携式三轴联动数控螺纹铣床,包括底座1、安装座2、安装板3和主轴箱7,其中底座1、安装座2和安装板3均采用高强度中锻造加工制备而成,该底座1一端呈凹状,该呈凹状的一端形成一个U型缺口11,底座1两侧上分别设置有安装孔12,底座1上设置有两条互相平行的X向导轨41,两条X向导轨41上分别设置有可沿X向导轨
41滑行的第一滑块411,两条X向导轨41之间设置有一平行于X向导轨41的第一传动丝杆51,该第一传动丝杆51的一端经减速器连接第一电机61,该第一传动丝杆51上套接有第一丝杆螺母(未图示),安装于第一滑块411上的安装座2依次经调整垫片13和螺母座14连接第一丝杆螺母(未图示);安装座2的竖直平面上设置有两条互相平行的Y向导轨42,沿水平方向延伸的Y向导轨42的长度方向垂直于X向导轨41的长度方向,两条Y向导轨42上分别设置有可沿Y向导轨42滑行的第二滑块421,两条Y向导轨42之间设置有一平行于Y向导轨42的第二传动丝杆52,该第二传动丝杆52的一端经减速器连接第二电机62,其中第二电机62和对应的减速器分别设置于安装座2两侧,并且第二电机62和对应的减速器可根据需要交换位置地进行设置,该第二传动丝杆52上套接有第二丝杆螺母15,安装于第二滑块421上的安装板3依次经调整垫片13和螺母座14连接第二丝杆螺母15;安装板3在与Y向导轨42相对的一侧上设置有两条互相平行的Z向导轨43,沿竖直方向延伸的两条Z向导轨43上分别设置有可沿Z向导轨43滑行的第三滑块431,两条Z向导轨43之间设置有一平行于Z向导轨43的第三传动丝杆53,该第三传动丝杆53的一端经减速器连接第三电机63,该第三传动丝杆53上套接有第三丝杆螺母(未图示),安装于第三滑块431上的主轴箱7依次经调整垫片13和螺母座14连接第三丝杆螺母(未图示);主轴箱7内设置有同步带传动机构,该同步带传动机构包括主动同步轮101、从动同步轮102和同步带103,主动同步轮101和从动同步轮102的外周上均设置有相同的齿槽,封闭的同步带103的内周上设置有匹配于齿槽的轮齿,该同步带103分别与主动同步轮101和从动同步轮102啮合传动,一第四电机64经减速器连接主动同步轮101的轴心;一中空的拉杆81穿插过从动同步轮102的轴心、并与从动同步轮102紧密连接,该拉杆
81的一端经刀杆82连接刀盘9,其中底座1上U型缺口11的尺寸匹配于刀盘9的尺寸,该拉杆
81的长度方向垂直于底座1所在平面,该拉杆81依次连接刀杆82与刀盘9的一端沿U型缺口
11的方向延伸,其中底座1上U型缺口11的尺寸匹配于刀盘9的尺寸,该拉杆81的长度方向垂直于底座1所在平面,该刀盘9用于设置螺纹铣刀等刀具,拉杆81与刀杆82均中空,拉杆81的两端形成相对的开口,连接的拉杆81内腔与刀杆82内腔形成压缩空气通道,拉杆81远离刀杆82的一端外侧上设置有螺纹,拉杆81设置有螺纹的一端形成连接旋转接头的连接端,可通过该连接端上的开口往拉杆81内输送冷却空气、从而起到冷却刀具部分的效果。底座1上U型缺口11两侧上均设置有标识(未图示),该标识匹配于刀盘9穿过U型缺口11时的出刀位置,标识的侧边上均设置有用于设置线绳的螺杆(未图示),该螺杆(未图示)的一端连接底座1、另一端位于底座1设置有X向导轨41的一侧上。
[0023] 本发明应用在螺栓在大型设备螺纹孔上咬死、不能人手取出来的情况下,可将便携式三轴联动数控螺纹铣床整机通过底座1与工装连接固定在该大型设备上,固定连接之前,往螺杆(未图示)上套设线绳以确定刀盘9的出刀位置,以将需要进行铣削螺纹的位置对准出刀位置的方式将底座1连接固定在该大型设备上;在刀盘9上安装端面铣刀,在电机驱动下、通过同步带传动机构的传动作用,端面铣刀做自转运动,X轴与Y轴做圆弧插补运动、配合Z轴运动,使端面铣刀运动轨迹为螺旋线形状,从而使切削过程起始于向内进刀的铣削、再转换成进工件中的螺旋状径向进刀运动,在一个360度螺旋进刀的过程中穿过底座1上U型缺口11进行铣削螺纹;待螺纹孔里面咬死的螺栓全部铣掉后,由伺服第三电机63控制主轴箱7内部件往上退出。然后在刀盘9上换上螺纹铣刀,由X轴驱动、Y轴驱动、Z轴驱动联动控制,使刀盘9螺旋状径向进刀运动,对刚加工过的螺纹孔进一步螺纹铣削加工,即加工出新的螺纹。最后,由伺服第三电机63控制主轴箱7内部件往上退出,关闭设备,完成对螺孔、螺纹加工。
[0024] 本发明考虑了现场加工环境中会存在许多空间上的干涉,所以设备结构紧凑、便携性为首要考虑要素;本发明针对存在许多空间干涉的加工现场设计,因此技术目标明确,技术涉及更为精准和有效;适用于船舶、核电等行业的现场加工操作。
[0025] 对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
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