一种大直径螺纹铣床刀架的制作方法

1.本实用新型涉及机床技术领域，尤其涉及一种大直径螺纹铣床刀架。


背景技术：

2.对于大型环类工件，其通常会由大型回转类机床进行钻、铣、螺纹加工。而大型回转类机床的工作台可转动，这也导致大型回转类机床的刀架传动结构相对简单，其只作简单的平面内直线移动和升降移动，机床也能对大型环类工件如风电轴承进行标准化钻、铣、螺纹加工。
3.然而，上述机床对大型环类工件进行螺纹孔加工时，其针对不同直径、不同牙深、不同螺距的螺纹孔，都需要对应更换各类与之对应的刀具，其更换操作麻烦；此外，上述机床也不适合进行非标螺纹加工。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种大直径螺纹铣床刀架，机床的刀架传动机构可控制刀具在空间范围内移动，且刀具可配合工作台的旋转运动，用一把刀就可以加工出不同型号的螺孔，且螺孔加工精度更高，用以解决上述技术问题。
5.本实用新型解决上述问题的技术方案是：提供了一种大直径螺纹铣床刀架，包括旋转工作台、刀具，以及控制刀具移动运行的传动控制机构，所述传动控制机构设置于旋转工作台上方；所述传动控制机构包括刀具基座、升降机构、第一移动机构、第二移动机构，所述升降机构带动刀具基座升降移动，所述第一移动机构带动升降机构水平移动，所述第二移动机构带动第一移动机构以及升降机构在水平移动；所述传动控制机构控制刀具移动，再配合转动的旋转工作台，以对旋转工作台上的工件进行非标螺纹加工。
6.进一步地，还包括用以驱动刀具旋转运动的驱动机构，所述驱动机构的一端处，所述驱动电机带动第一滚珠丝杆转动，以带动刀具基座以及刀具旋转运动。刀具旋转以在旋转工作台上的加工工件上进行螺纹加工。
7.进一步地，所述驱动电机的输出转动轴上安装有传动带轮，所述第一滚珠丝杆上也对应设置有传动带轮，所述驱动电机以皮带传动方式带动第一滚珠丝杆同步旋转。
8.进一步地，所述升降机构包括升降电机、第二滚珠丝杆、滑枕、滑枕座，所述驱动机构和刀具基座均安装在滑枕上，所述升降电机固定安装在滑枕座上，所述第二滚珠丝杆与所述升降电机的输出转动轴同轴固定连接，所述滑枕上设有螺纹通孔以供所述第二滚珠丝杆螺接穿过，所述滑枕滑动设置于滑枕座上，所述滑枕沿滑枕座的导向方向滑动。
9.进一步地，所述第一移动机构包括第一电机、第一丝杆、滑座，所述第一电机固定安装在滑座上，所述第一丝杆与所述第一电机的输出转动轴同轴固定连接，所述滑枕座上开设有螺纹通孔以供所述第一丝杆螺接穿过，所述滑枕座滑动设置于滑座上。
10.进一步地，所述第二移动机构包括第二电机、第二丝杆、横梁，所述第二电机固定安装在横梁上，所述第二丝杆与所述第二电机的输出转动轴同轴固定连接，所述滑座上开
设有螺纹通孔以供所述第二丝杆螺接穿过，所述滑座滑动设置于横梁上。
11.进一步地，所述横梁的两侧均安装设置有安装支架，所述安装支架用于安装刀库，所述安装支架对称设置在旋转工作台的两侧，以撑起传动控制机构与旋转工作台上方，且控制刀具在旋转工作台中心或中线区域内移动，以提高加工精度。
12.进一步地，所述第二电机和第二丝杆均设置有两个，两个所述第二电机相对设置在横梁的两端处，两个所述第二丝杆在横梁中部处无缝对接。
13.进一步地，还包括有联轴器，所述联轴器连接设置在第二电机的输出转动轴和第二丝杆之间。
14.进一步地，两个所述第二丝杆上的螺纹倾斜角度、螺纹间距均一致，以使得两个所述第二丝杆无缝对接时，其螺纹线也无缝对接。
15.进一步地，还包括直驱带动所述旋转工作台转动的直驱工作电机。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型具体实施例的一种大直径螺纹铣床刀架，其旋转工作台旋转运动可带动环类工件旋转运动，配合可带动刀具在竖直平面内升降移动的升降机构，以使得刀具能在环类工件的圆周不同位置处进行螺纹孔加工，可制造不同深度的螺纹孔。
18.而升降机构配合第一移动机构，又可以控制刀具在旋转工作台上方作直线移动，以控制刀具在环类工件上加工出直线型孔。
19.而第一移动机构和第二移动机构互相配合时，又能控制刀具在水平面内作不同直径的圆周运动，以在静止的环类工件上加工出具有不同直径的螺纹孔。工件在旋转工作台上只需要跟随旋转工作台一起旋转就可以，旋转工作台不需要负担工件的大重量并做直线移动，旋转工作台负担较低。
20.另外，作为可三轴移动的刀具，其在配合可旋转的旋转工作台，来对旋转工作台上的工件进行钻孔、铣、螺纹加工等操作时，本技术完全可以进行结构形式更复杂、精度更高，以及加工难度更高的钻、铣、螺纹加工操作。例如在环类工件上加工出异型孔。
附图说明
21.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型具体实施例的机床整体结构示意图；
23.图2为本实用新型具体实施例的旋转工作台的结构示意图；
24.图3为本实用新型具体实施例的升降机构的结构示意图；
25.图4为本实用新型具体实施例的第一移动机构的结构示意图；
26.图5为本实用新型具体实施例的第二移动机构的结构示意图；
27.图6为本实用新型具体实施例的驱动机构的结构示意图；
28.图7为图1的局部放大图；
29.1-旋转工作台、2-刀具、3-传动控制机构、4-刀具基座、5-升降机构、6-第一移动机构、7-第二移动机构、8-驱动机构、9-驱动电机、10-第一滚珠丝杆、11-传动带轮、12-升降电
机、13-第二滚珠丝杆、14-滑枕、15-滑枕座、16-第一电机、17-第一丝杆、18-滑座、19-第二电机、20-第二丝杆、21-横梁、22-安装支架、23-联轴器。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.请参阅图1至图5，本实用新型具体实施例的一种大直径螺纹铣床刀架，包括旋转工作台1、刀具2，以及控制刀具2移动运行的传动控制机构3，所述传动控制机构3设置于旋转工作台1上方；所述传动控制机构3包括刀具基座4、升降机构5、第一移动机构6、第二移动机构7，所述升降机构5带动刀具基座4升降移动，所述第一移动机构6带动升降机构5水平移动，所述第二移动机构7带动第一移动机构6水平移动；所述传动控制机构3控制刀具2移动，再配合转动的旋转工作台1，以对旋转工作台1上的工件进行非标螺纹加工。
33.本实施例中，具体的，刀具2旋转以实现钻、铣、螺纹加工操作，而在本实施例中对应设置有驱动机构8以驱动刀具2高速旋转。驱动机构8包括驱动电机9和第一滚珠丝杆10，驱动电机9和第一滚珠丝杆10均设置安装在升降机构5上，且第一滚珠丝杆10可转动，第一滚珠丝杆10的下端与刀具基座4固定连接以带动刀具基座4以及刀具2与其同步转动。第一滚珠丝杆10上端安装有传动带轮11，驱动电机9的输出转动轴上也安装有传动带轮11，驱动电机9轴线平行于第一滚珠丝杆10的轴线安装在升降机构5上，驱动电机9以带传动方式来带动刀具2与其输出转动轴同步转动，使刀具2能够实施钻、铣、螺纹加工的操作。
34.本实施例中，具体地，升降机构5、第一移动机构6、第二移动机构7均设置为丝杆传动结构，其目的在于使刀具2在x、y、z三轴方向移动的最小移动距离单元达到高精度标准，以满足对大型环类工件的高精度加工需求。
35.其中，升降机构5包括升降电机12、第二滚珠丝杆13、滑枕14、滑枕座15；滑枕座15上开设有竖直方向的滑动限位槽，滑枕14滑动安装在该滑动限位槽内。所述滑动限位槽的底部还开设有安装内腔，第二滚珠丝杆13可转动安装在该安装内腔中；升降电机12固定安装在滑枕座15的上端，且升降电机12的输出转动轴伸入到安装内腔中并与第二滚珠丝杆13的上端同轴固定连接。第二滚珠丝杆13与升降电机12的输出转动轴之间设置有联轴器23，以实现同轴固定连接的目的。
36.滑枕14上一体设置有连接凸块，该连接凸块上开设有螺接通孔，滑枕14滑动安装在滑枕座15上时，第二滚珠丝杆13还螺接穿过连接凸块上的螺接通孔。升降电机12带动第二滚珠丝杆13转动时，滑枕14在滑枕座15上配合做螺纹进给直线运动，以控制刀具2沿z轴方向往复移动。
37.升降机构5用以控制刀具2在z轴方向的直线移动。在竖向加工螺纹孔时，升降机构5控制刀具2竖向移动距离以控制螺纹孔的孔深；或者在侧向加工螺纹孔时，升降机构5配合第一移动机构6控制螺纹孔直径；诸如此类。
38.此外，第一移动机构6包括第一电机16、第一丝杆17、滑座18，滑座18上开设有水平x轴方向的滑动限位槽，滑枕座15滑动安装在该滑动限位槽内。滑动限位槽的底部还开设有安装内腔，第一丝杆17可转动安装在该安装内腔中；第一电机16固定安装在滑座18上，第一电机16沿x轴方向设置，第一丝杆17也沿x轴方向设置。第一电机16的输出转动轴伸入到安装内腔中，其输出转动轴与第一丝杆17同轴固定连接；第一电机16的输出转动轴的轴端处固定安装有联轴器23，联轴器23再与第一丝杆17固定连接，以实现第一丝杆17与第一电机16的输出转动轴的同轴固定连接。
39.滑枕座15上也一体设置有连接凸块，其连接凸块上开设有螺纹通孔，滑枕座15滑动设置在滑座18上时，第一丝杆17还螺接穿过连接凸块上的螺接通孔，第一电机16带动第一丝杆17转动，滑枕座15在滑座18上被滑座18上的滑动限位槽限位，滑枕座15只配合第一丝杆17做螺纹进给运动，以实现第一移动机构6控制升降机构5沿水平x轴方向移动的移动控制目的。
40.第一移动机构6用以控制刀具2在水平x轴方向移动，在竖向加工螺纹孔时，第一移动机构6可配合第二螺纹机构来控制刀具2在水平面内所移动，再配合旋转工作台1，使得螺纹孔圆度更精确。在单纯的钻孔加工中，第一移动机构6、第二移动机构7、旋转工作台1三者运动互相配合，还可制造各种尺寸形状各不相同的非标孔。
41.而且，第二移动机构7包括第二电机19、第二丝杆20、横梁21，横梁21上开设有水平y轴方向的滑动限位槽，滑座18滑动安装在该滑动限位槽内。滑动限位槽的底部还开设有安装槽，第二丝杆20可转动安装在该安装槽内；第二电机19固定安装在横梁21上，第二电机19沿y轴方向设置，第二丝杆20也沿y轴方向设置；第二电机19的输出转动轴伸入到安装槽内，第二电机19的输出转动轴伸入到安装槽中，第二电机19的输出转动轴与第二丝杆20同轴固体连接，第二电机19的输出转动轴的轴端处固定安装有联轴器23，联轴器23再与第二丝杆20固定连接，以实现第二电机19的输出转动轴与第二丝杆20同轴固定连接。
42.此外，滑座18上一体设置有连接凸块，其连接凸块上开设有螺纹通孔，滑座18滑动设置在横梁21上时，第二丝杆20还螺接穿过改连接凸块上的螺接通孔。第二电机19带动第二丝杆20转动，滑座18在滑动限位槽中被限位，滑座18只配合第二丝杆20做螺纹进给运动，以实现第二移动机构7控制第一移动机构6沿水平y轴方向移动的移动控制目的。
43.第二移动机构7用以控制刀具2在水平y轴方向移动，在竖向加工螺纹孔时，第二移动机构7和第二移动机构7互相配合，以控制螺纹孔直径。或者在侧向加工螺纹孔时，第二移动机构7用以控制刀具2进刀量。
44.本实施例中，具体地，横梁21为基础安装结构，而要将整个传动控制机构3设置于旋转工作台1上方，就需要将横梁21设置在旋转工作台1上方。因此，本实施例中的横梁21整
体长度大于旋转工作台1的直径，且在横梁21的两端均固定设置有安装支架22，安装支架22用于安装刀库，且通过安装支架22来支撑横梁21以维持横梁21所处基准高度位置。
45.本实施例中，具体地，由于横梁21长度大于旋转工作台1直径，面对大型环类工件，横梁21的整体长度尺寸数值较大，单个第二丝杆20长度、直线度难以满足推动刀具2沿横梁21的水平y轴方向移动，因此将第二电机19和第二丝杆20均设置为两个。
46.两个第二电机19沿y轴方向分别设置在横梁21的两端，两个第二丝杆20各自通过联轴器23与一个第二电机19同轴固定连接，且两个第二丝杆20还在横梁21的中部位置互相抵紧，且两个第二丝杆20上的螺纹规格完全相同，从而两个第二丝杆20在横梁21中部位置处不仅仅是其端面互相抵接，且丝杆外周螺纹还完美无缝对接，以保证滑座18在螺旋进给运动过程中能够在两个第二丝杆20之间平滑无阻移动。
47.以上未提及之处，均适用于现有技术。
48.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。