专利名称：双动力靠模镗孔工装及加工方法
技术领域：
本发明涉及一种加工深度锥孔的工装及加工方法，特别适用于船舶舵叶锥孔加工 的双动力靠模镗孔工装及加工方法。
背景技术：
一舵叶采用了半悬挂、舵杆与舵销双承座锥孔液压无键联接的设计，舵叶外形尺 寸为3. 5mX0. 7mX4. 6m，重达lit，舵杆、舵销两承座内孔均为1 15锥孔，大端直径分别为 260mm和275mm，长度分别为420mm和315mm，两锥孔之间的间距为1500mm，加工后要求两孔 表面粗糙度为1.6 4!11，同轴度为0. 1mm，而我公司现有的设备不具备加工该舵叶内锥孔的 能力。锥孔加工是机械加工中经常遇到的一类问题，常用的加工方法有尺寸较小的锥 孔在钻床、车床、镗床、铣床上用锥铰刀进行加工；几何形状比较规则，外形轮廓相对较小工 件而锥孔尺寸相对较大的锥孔可在车床上进行车削。舵叶属于大型结构件，其几何形状不 规则，外形轮廓大，结构复杂，其锥孔加工精度要求高，由于零件的特殊性，无法直接采用上 述方法。目前，国内船厂一般使用大型落地镗床加工，工艺落后、加工成本高、生产效率低、 劳动强度大；或者把舵叶上下两端件的内锥孔全部加工好，然后用一根假轴将它们紧固好 后与舵叶的其它结构一起焊接，因受焊接应力的影响致使其上下两端的内锥孔的同轴度偏 差非常大，其偏差在各个方向都各不相同，距离技术要求甚远。因此，大型舵叶锥孔的加工 难度大，加工成本高，已成为船舶机加工的重点和难点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双动力靠模镗孔工装及加工方法，可以利 用镗床在外形轮廓大，结构复杂的工件上加工出符合工艺要求的锥孔。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种双动力靠模镗孔工装，丝 杠通过轴承安装在镗杆内，靠模刀具装置安装在丝杠上，一端穿过镗杆。所述的靠模刀具装置为两个。所述的靠模刀具装置中，动螺母安装在丝杠上，刀杆套通过紧固螺钉安装在动螺 母上，靠模固定安装上镗杆上，靠模上设有锥度滑槽，锥度滑槽内活动安装有滑块，刀杆与 滑块固定连接，刀杆一端与刀杆套滑动配合。所述的镗杆和丝杠分别与驱动装置连接，镗杆和丝杠的旋转方向相同。一种采用上述的双动力靠模镗孔工装加工的方法，镗杆和丝杠分别与驱动装置连 接，镗杆和丝杠的旋转方向相同，形成一个或两个靠模刀具装置的径向回转运动，利用靠模 刀具装置中锥度滑槽的锥度确保锥孔锥度的加工精度，利用镗杆和丝杠之间旋转的速度差 实现刀杆地进给，从而获得符合加工工艺要求的锥孔。锥度滑槽的锥度等于锥孔的锥度。锥度滑槽和滑块的表面粗糙度小于或等于锥孔工艺要求的表面粗糙度。
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本发明提供的一种双动力靠模镗孔工装及加工方法，通过靠模刀具装置确保了锥 孔的加工精度，通过同轴安装两套靠模刀具装置确保了两锥孔的同轴度，该工装具有结构 简单，本体刚性好，安装使用方便，加工效率高，精度易于保证等特点，经多次内部测试，保 证了较高的形位精度，可以有效解决舵叶锥孔加工的技术难题，满足舵叶制造质量要求，在 造船业具有很好的推广应用价值。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式一种双动力靠模镗孔工装，丝杠8通过轴承安装在镗杆3内，两端的轴承分别安装 在左轴承盖2和右轴承盖9内。靠模刀具装置安装在丝杠8上，一端穿过镗杆3。所述的镗 杆3通过法兰1与镗床主轴连接，丝杠8从另一端通过传动机构10与电机11连接，镗杆3 和丝杠8的旋转方向相同。所述的靠模刀具装置为两个，同轴安装在丝杠8上，为确保受力均勻，在圆周上对 称排列。所述的靠模刀具装置中，动螺母12安装在丝杠8上，刀杆套14通过紧固螺钉13 安装在动螺母12上，靠模4固定安装上镗杆3上，靠模4上设有锥度滑槽5，锥度滑槽5内 活动安装有滑块6，刀杆7与滑块6固定连接，刀杆7 —端与刀杆套14滑动配合。一种采用上述的双动力靠模镗孔工装加工的方法，镗杆3和丝杠8分别与驱动装 置连接，镗杆3和丝杠8的旋转方向相同，形成一个或两个靠模刀具装置的径向回转运动， 即安装的靠模刀具装置可以是一个也可以是两个，甚至是多个，用来分别加工不同的锥孔。 利用靠模刀具装置中锥度滑槽5的锥度确保锥孔锥度的加工精度，利用镗杆3和丝杠8之 间旋转的速度差实现刀杆7地进给，从而获得符合加工工艺要求的锥孔。锥度滑槽5的锥度等于锥孔的锥度。锥度滑槽5和滑块6的表面粗糙度小于或等于锥孔工艺要求的表面粗糙度。实施例
工件6000T浙青船舵杆、舵销两承座内孔均为1 15锥孔，加工后要求两孔表面粗糙度 为1. 6 μ m，同轴度为0. Imm,为满足技术要求，根据工件实际尺寸，设计了双动力靠模镗孔
O镗杆3左端通过法兰1、万向节与镗床主轴相连，当开启镗床时，由于机床主轴的 转动通过法兰1带动镗杆3以一定转速转动，内置的丝杠8右端通过传动机构10与电机相 连，这里的传动机构10为皮带传动机构。电机带动丝杠8与镗杆3同方向转动，利用镗床 主轴与电机11的转速差使丝杠8上的动螺母12沿轴向低速进给，而装在动螺母12上的刀 杆7同时由镗杆上安装的靠模4内1 :15的锥度滑槽5内的滑块6带动轴向进给从而完成 锥孔的加工，随着轴向进给刀杆7在刀杆套14内滑动。工件的舵叶设计有舵杆与舵销双承座锥孔，采用液压无键连接，其锥孔加工精度 与同轴度要求很高，两套靠模刀具装置同轴安装有利于确保同轴度。双动力靠模镗孔工装通过在中空的镗杆3上安装靠模刀具装置中的锥度滑槽5作为刀头的滑行导轨，中空镗杆3 内设置驱动丝杠8从而驱动刀杆7上的刀头形成有锥角的轴向运动，中空镗杆3的回转驱 动形成刀头径向回转运动，镗杆3的回转运动与刀杆7在锥度滑槽5的移动采用两个动力 源，以两运动实现锥孔的粗镗、精镗加工。镗杆3选用壁厚较厚的无缝钢管，而丝杠8材料为45号钢，但需进行调质处理，以 增强其力学性能。先将镗杆3外径进行加工，并铣出两端刀杆运行槽，再焊接两端靠模4，并铣1 15 锥度滑槽5，其余部件也按相应要求进行加工，然后进行组装。本工装在制造中应注意的是，1 15锥度滑槽在焊接后加工，加工时应保证表面粗 糙度小于或等于1. 6 μ m ；必须保证配合部位尺寸及表面粗糙度；电机必须配有变频调速装 置，便于调节进给量；万向节应转动灵活。
权利要求
一种双动力靠模镗孔工装，其特征在于丝杠(8)通过轴承安装在镗杆(3)内，靠模刀具装置安装在丝杠(8)上，一端穿过镗杆(3)。
2.根据权利要求1所述的一种双动力靠模镗孔工装，其特征在于所述的靠模刀具装 置为两个。
3.根据权利要求1或2所述的一种双动力靠模镗孔工装，其特征在于所述的靠模刀 具装置中，动螺母(12)安装在丝杠(8)上，刀杆套(14)通过紧固螺钉(13)安装在动螺母 (12)上，靠模(4)固定安装上镗杆(3)上，靠模(4)上设有锥度滑槽(5)，锥度滑槽(5)内活 动安装有滑块(6)，刀杆(7)与滑块(6)固定连接，刀杆(7)—端与刀杆套(14)滑动配合。
4.根据权利要求1所述的一种双动力靠模镗孔工装，其特征在于所述的镗杆(3)和丝 杠(8 )分别与驱动装置连接，镗杆(3 )和丝杠(8 )的旋转方向相同。
5.一种采用上述的双动力靠模镗孔工装加工的方法，其特征在于镗杆(3)和丝杠(8) 分别与驱动装置连接，镗杆(3 )和丝杠(8 )的旋转方向相同，形成一个或两个靠模刀具装置 的径向回转运动，利用靠模刀具装置中锥度滑槽(5)的锥度确保锥孔锥度的加工精度，利用 镗杆(3)和丝杠(8)之间旋转的速度差实现刀杆(7)地进给，从而获得符合加工工艺要求的 锥孔。
6.根据权利要求5所述的一种加工方法，其特征在于锥度滑槽(5)的锥度等于锥孔的锥度。
7.根据权利要求5所述的一种加工方法，其特征在于锥度滑槽(5)和滑块(6)的表面 粗糙度小于或等于锥孔工艺要求的表面粗糙度。
全文摘要
一种双动力靠模镗孔工装，丝杠通过轴承安装在镗杆内，靠模刀具装置安装在丝杠上，一端穿过镗杆。一种采用上述的双动力靠模镗孔工装加工的方法，镗杆和丝杠分别与驱动装置连接，镗杆和丝杠的旋转方向相同，形成一个或两个靠模刀具装置的径向回转运动，即安装的靠模刀具装置可以是一个也可以是两个，甚至是多个，用来分别加工不同的锥孔。利用靠模刀具装置中锥度滑槽的锥度确保锥孔锥度的加工精度，利用镗杆和丝杠之间旋转的速度差实现刀杆地进给，从而获得符合加工工艺要求的锥孔。本发明具有结构简单，本体刚性好，安装使用方便，加工效率高，精度易于保证等特点。
文档编号B23Q35/04GK101947661SQ201010262978
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者李丽丽, 董瑞华, 詹怡, 陈爱国 申请人:中国葛洲坝集团机械船舶有限公司