一种机械加工用大型工件端面镗削装置的制作方法

本发明涉及机械镗销加工领域，具体涉及一种机械加工用大型工件端面镗削装置。

背景技术：

对大型工件加工时常用到机床设备，通过机床设备将工件进行固定，并使用各种工具对工件进行车、铣、刨、磨、钻、镗等加工工序。

镗床主要用镗刀对工件已有的孔进行镗削加工的机床，通过镗刀旋转运动，镗刀或工件的进给运动，对孔进行加工，传统的的镗床是将机床床体安装在地面上，将被加工工件固定在镗床工作台上，在对大型钢管工件加工时，工件在镗孔后无法在同一工序中对孔端面进行加工，需要重新更换刀具或在铣床上加工孔端面，工人往往需要重新对刀或重新装夹工件，工作效率低，操作难度大。

因此，发明一种机械加工用大型工件端面镗削装置来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种机械加工用大型工件端面镗削装置，通过加持机构快速定位好工件后，根据需要选择安装第一镗刀、第二镗刀和第三镗刀，调节第二镗刀、第三镗刀和擦拭刷位置，调节完成后启动第二电机进行镗孔和端面镗销作业，并进一步启动第一电机步进微调使梁架缓慢下压，实现大型工件镗孔、外端面镗销和上顶面镗销三个工序的配合工作或独立工作，加工过程中，使用螺旋叶片排料并配合擦拭刷清扫碎屑，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械加工用大型工件端面镗削装置，包括工作台，所述工作台顶部两侧均固定连接有凸轨，两个所述凸轨之间设有工作槽，所述工作槽内设有夹持机构，所述凸轨顶部设有支撑架，两个所述支撑架相对的一侧均开设有第一滑槽，其中一个第一滑槽内部转动连接有第一丝杆，另一个第一滑槽内部固定连接有滑杆，所述第一丝杆与滑杆之间设有梁架，所述梁架两端分别滑动连接于两个第一滑槽内部，所述第一丝杆与梁架螺纹连接，所述滑杆与梁架滑动连接，靠近第一丝杆的所述梁架顶部固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴与第一丝杆传动连接，所述梁架顶端中部固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴设有镗销组件；

所述镗销组件包括镗销主轴，所述镗销主轴底端固定连接有第一镗刀，所述第二电机输出轴与镗销主轴通过联轴器固定连接，所述镗销主轴两侧设有贯穿分布的槽口，所述槽口两侧均设置有插接板，两个所述插接板外侧之间套接有限位板，所述限位板与镗销主轴通过螺丝固定连接，所述镗销主轴外侧滑动连接有十字基板，所述十字基板底部两侧均开设有第二滑槽，所述第二滑槽内部滑动连接有移动块，所述移动块底端固定连接有电动推杆，所述电动推杆输出端固定连接有第二镗刀，所述十字基板内部开设有预留槽，所述预留槽内转动连接有工形杆件，所述工形杆件与槽口滑动连接，所述工形杆件两端均设有第二丝杆，所述第二丝杆贯穿移动块且与贯穿孔螺纹连接，所述第二丝杆两端与十字基板的连接处均设有轴承，其中一个所述第二丝杆一端固定连接有第一转把，所述十字基板远离第二丝杆的两侧均设有收纳筒，所述收纳筒内部滑动连接有延伸杆，所述延伸杆另一端固定连接有安装座，其中一个安装座底端通过螺丝可拆卸连接有第三镗刀，另一个所述安装座底端通过螺丝可拆卸连接有擦拭刷；

所述限位板表面开设有滑孔，所述十字基板顶部转动连接有螺栓杆，所述螺栓杆外侧螺纹连接有两个调节螺母，所述滑孔和螺栓杆的数量均设置为四个，四个所述滑孔分别与四个螺栓杆相匹配，两个调节螺母分别位于限位板顶部和底部。

优选的，所述夹持机构包括夹板，所述夹板两侧均一体设置有凸块，所述凸轨靠近工作槽的一侧开设有第三凹槽，所述凸块与第三凹槽滑动连接，所述工作槽一侧转动连接有第三丝杆，所述第三丝杆贯穿夹板一端，且第三丝杆与夹板的贯穿孔螺纹连接，所述第三丝杆一端固定连接有第二转把，所述凸轨两侧中部均设有第四丝杆，所述第四丝杆贯穿凸轨且与凸轨螺纹连接，所述第四丝杆靠近工作槽的一端固定连接有压块，所述第四丝杆另一端固定连接有第三转把。

优选的，所述夹板的截面形状设置为b字形，所述夹板底部通过螺丝可拆卸连接有刮擦片，所述刮擦片由橡胶材料制成，所述工作槽中心位置开设有下料孔，所述下料孔贯穿工作台，所述工作台底部设有收纳箱，所述收纳箱与下料孔相匹配。

优选的，所述凸轨顶部开设有轨槽，所述支撑架底部固定连接有轨块，所述轨槽与轨块滑动连接，且支撑架与凸轨通过螺丝固定连接。

优选的，所述镗销主轴外侧套设有主轴套筒，所述主轴套筒外侧固定连接有螺旋叶片。

优选的，所述槽口底端开设有凹形限位槽，所述凹形限位槽内滑动连接有压杆，所述压杆底端固定连接有楔形块，所述压杆外侧套接有第一弹簧。

优选的，所述凹形限位槽两侧均开设有串形限位槽，所述串形限位槽内部滑动连接有顶杆，所述顶杆一端固定连接有斜块，所述顶杆另一端固定连接有顶针，所述斜块与串形限位槽之间设有第二弹簧，所述斜块与楔形块相匹配。

优选的，所述主轴套筒内壁顶端开设有环槽，所述环槽两侧均一体设置有锯齿条，所述锯齿条与顶针相匹配。

优选的，所述第一丝杆与滑杆平行分布，所述镗销主轴设置在梁架正中心位置。

优选的，两个所述第二丝杆表面螺纹对称分布，所述第三丝杆设置为双向丝杆，所述第一电机和第二电机均设置为步进电机，所述擦拭刷由海绵材料制成。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

1、通过加持机构快速定位好工件后，根据需要选择安装第一镗刀、第二镗刀和第三镗刀，调节第二镗刀、第三镗刀和擦拭刷位置，调节完成后启动第二电机进行镗孔和端面镗销作业，并进一步启动第一电机步进微调使梁架缓慢下压，实现大型工件镗孔、外端面镗销和上顶面镗销三个工序的配合工作或独立工作，提高工件加工效率，在加工过程中，使用螺旋叶片排料并配合擦拭刷清扫碎屑，避免碎屑干扰，防止碎屑刮伤工件表面，提高加工质量；

2、通过构成联动关系的紧凑结构，在对镗销组件进行安装时，四个螺栓杆与四个滑孔匹配，并使用两个调节螺母调节固定十字基板的位置高度，进一步配合楔形块和斜块的接触挤压关系，使顶针插入锯齿条快速安装带有螺旋叶片的主轴套筒，维修时只需使楔形块上行，第二弹簧使顶针缩回串形限位槽内部，安装快速，拆卸维护方便；

3、通过第三丝杆转动，带动两个夹板同步相互靠近，配合b字形的夹板有效推动并辅助夹持工件两侧，增大与工件的接触面积，将其安全推至工作槽中部，并转动第三转把，使第四丝杆转动夹持固定工件，通过刮擦片刮擦工作槽内壁，使碎屑集中于下料孔外侧，便于清除碎屑并将其从下料孔进入收纳箱收集，配合擦拭刷的清扫作用，提高工件加工的加工精度，保证工件加工的良品率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明十字基板的仰视图；

图5为本发明图4的a-a^，剖面结构示意图；

图6为本发明图4的b-b^，剖面结构示意图；

图7为本发明镗销组件的局部结构示意图；

图8为本发明插接板与限位板的连接结构示意图；

图9为本发明夹板和刮擦片的连接结构示意图；

图10为本发明图1的a部结构放大图；

图11为本发明图1的b部结构放大图；

图12为本发明图10的c部结构放大图。

附图标记说明：

1工作台、2凸轨、3工作槽、4支撑架、5第一丝杆、6滑杆、7梁架、8第一电机、9第二电机、10镗销主轴、11第一镗刀、12槽口、13插接板、14限位板、15十字基板、16移动块、17电动推杆、18第二镗刀、19工形杆件、20第二丝杆、21收纳筒、22延伸杆、23安装座、24第三镗刀、25擦拭刷、26螺栓杆、27调节螺母、28夹板、29凸块、30第三丝杆、31第四丝杆、32压块、33刮擦片、34下料孔、35收纳箱、36轨块、37主轴套筒、38螺旋叶片、39凹形限位槽、40压杆、41楔形块、42第一弹簧、43串形限位槽、44顶杆、45斜块、46顶针、47第二弹簧、48锯齿条。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-9所示的一种机械加工用大型工件端面镗削装置，包括工作台1，所述工作台1顶部两侧均固定连接有凸轨2，两个所述凸轨2之间设有工作槽3，所述工作槽3内设有夹持机构，所述凸轨2顶部设有支撑架4，两个所述支撑架4相对的一侧均开设有第一滑槽，其中一个第一滑槽内部转动连接有第一丝杆5，另一个第一滑槽内部固定连接有滑杆6，所述第一丝杆5与滑杆6之间设有梁架7，所述梁架7两端分别滑动连接于两个第一滑槽内部，所述第一丝杆5与梁架7螺纹连接，所述滑杆6与梁架7滑动连接，靠近第一丝杆5的所述梁架7顶部固定连接有第一电机8，所述第一电机8输出轴与第一丝杆5传动连接，所述梁架7顶端中部固定连接有第二电机9，所述第二电机9输出轴设有镗销组件；

所述镗销组件包括镗销主轴10，所述镗销主轴10底端固定连接有第一镗刀11，所述第二电机9输出轴与镗销主轴10通过联轴器固定连接，所述镗销主轴10两侧设有贯穿分布的槽口12，所述槽口12两侧均设置有插接板13，两个所述插接板13外侧之间套接有限位板14，所述限位板14与镗销主轴10通过螺丝固定连接，所述镗销主轴10外侧滑动连接有十字基板15，所述十字基板15底部两侧均开设有第二滑槽，所述第二滑槽内部滑动连接有移动块16，所述移动块16底端固定连接有电动推杆17，所述电动推杆17输出端固定连接有第二镗刀18，所述十字基板15内部开设有预留槽，所述预留槽内转动连接有工形杆件19，所述工形杆件19与槽口12滑动连接，所述工形杆件19两端均设有第二丝杆20，所述第二丝杆20贯穿移动块16且与贯穿孔螺纹连接，所述第二丝杆20两端与十字基板15的连接处均设有轴承，其中一个所述第二丝杆20一端固定连接有第一转把，所述十字基板15远离第二丝杆20的两侧均设有收纳筒21，所述收纳筒21内部滑动连接有延伸杆22，所述延伸杆22另一端固定连接有安装座23，其中一个安装座23底端通过螺丝可拆卸连接有第三镗刀24，另一个所述安装座23底端通过螺丝可拆卸连接有擦拭刷25，擦拭刷方便清理工件顶部的镗销碎屑，第一镗刀11、第二镗刀18和第三镗刀24均设置为可拆卸连接，便于更换维护，且第一镗刀11、第二镗刀18和第三镗刀24位置可调，三个可配合工作也可独立工作；

所述限位板14表面开设有滑孔，所述十字基板15顶部转动连接有螺栓杆26，所述螺栓杆26外侧螺纹连接有两个调节螺母27，所述滑孔和螺栓杆26的数量均设置为四个，四个所述滑孔分别与四个螺栓杆26相匹配，两个调节螺母27分别位于限位板14顶部和底部，四个滑孔呈环形阵列分布于限位板14上，四个螺栓杆26呈环形阵列分布于十字基板15上，限位板14与镗销主轴10固定连接，并通过螺栓杆26和两个调节螺母27调节固定十字基板15的位置高度。

如图1、图2、图3和图9所示，所述夹持机构包括夹板28，所述夹板28两侧均一体设置有凸块29，所述凸轨2靠近工作槽3的一侧开设有第三凹槽，所述凸块29与第三凹槽滑动连接，所述工作槽3一侧转动连接有第三丝杆30，所述第三丝杆30贯穿夹板28一端，且第三丝杆30与夹板28的贯穿孔螺纹连接，所述第三丝杆30一端固定连接有第二转把，所述凸轨2两侧中部均设有第四丝杆31，所述第四丝杆31贯穿凸轨2且与凸轨2螺纹连接，所述第四丝杆31靠近工作槽3的一端固定连接有压块32，所述第四丝杆31另一端固定连接有第三转把，两个夹板28通过第三丝杆30的转动相互靠近或远离，将工件定位夹持在工作槽3内中部，并通过旋转第四丝杆31使两个压块32从两侧夹紧工件，方便后续加工。

进一步的，在上述技术方案中，所述夹板28的截面形状设置为b字形，所述夹板28底部通过螺丝可拆卸连接有刮擦片33，所述刮擦片33由橡胶材料制成，所述工作槽3中心位置开设有下料孔34，所述下料孔34贯穿工作台1，所述工作台1底部设有收纳箱35，所述收纳箱35与下料孔34相匹配，夹板28的截面形状能够最大程度的降低对工件表面的伤害，刮擦片33与工作槽3内壁相接触，在工作时起到缓冲和刮擦碎屑的效果。

如图2、图3和图11所示，所述凸轨2顶部开设有轨槽，所述支撑架4底部固定连接有轨块36，所述轨槽与轨块36滑动连接，且支撑架4与凸轨2通过螺丝固定连接，通过轨槽与轨块36的配合使支撑架4于凸轨2顶部滑动，工件放置和夹持时，将支撑架4移至一侧便于快速定位安装，安装好工件后，将支撑架4快速移动至原处，此时第一镗刀11与下料孔34同轴分布。

如图1和图7所示，所述镗销主轴10外侧套设有主轴套筒37，所述主轴套筒37外侧固定连接有螺旋叶片38，主轴套筒37套接在镗销主轴10外侧后通过插接结构将其固定，在镗销主轴10旋转时，通过带动螺旋叶片38将钻屑导出镗孔内部，便于提高加工效率。

如图8和图10所示，所述槽口12底端开设有凹形限位槽39，所述凹形限位槽39内滑动连接有压杆40，所述压杆40底端固定连接有楔形块41，所述压杆40外侧套接有第一弹簧42，在安装十字基板15时，通过工形杆件19下压压杆40，使楔形块41下行，并配合第一弹簧42有效缓冲，通过螺栓杆26与两个调节螺母27限制十字基板15位置，使楔形块41固定在凹形限位槽39底部。

如图10和图12所示，所述凹形限位槽39两侧均开设有串形限位槽43，所述串形限位槽43内部滑动连接有顶杆44，所述顶杆44一端固定连接有斜块45，所述顶杆44另一端固定连接有顶针46，所述斜块45与串形限位槽43之间设有第二弹簧47，所述斜块45与楔形块41相匹配，当楔形块41固定在凹形限位槽39底部时，楔形块41挤压斜块45并推动两个顶杆44向两侧移动，从而使顶针46伸出串形限位槽43，在楔形块41上行后，第二弹簧47使顶针46缩回串形限位槽43内部。

进一步的，在上述技术方案中，所述主轴套筒37内壁顶端开设有环槽，所述环槽两侧均一体设置有锯齿条48，所述锯齿条48与顶针46相匹配，方便将主轴套筒37套接在镗销主轴10外侧，调节位置高度后方便将其固定，且拆卸维护方便。

如图1-3所示，所述第一丝杆5与滑杆6平行分布，所述镗销主轴10设置在梁架7正中心位置，方便在镗孔加工作业时第一镗刀11钻透工件，且方便钻屑下料。

进一步的，在上述技术方案中，两个所述第二丝杆20表面螺纹对称分布，所述第三丝杆30设置为双向丝杆，所述第一电机8和第二电机9均设置为步进电机，所述擦拭刷25由海绵材料制成，实现半自动化设备加工的精确控制，降低加工不良率。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-12，首先将支撑架4在凸轨2顶部滑动并移至工作台1一侧，加工大型工件后使用加持机构快速定位安装，安装好工件后，将支撑架4快速移动至原处，此时第一镗刀11与下料孔34同轴分布，根据需要选择安装第一镗刀11、第二镗刀18和第三镗刀24，并通过调节第二丝杆20和电动推杆17控制第二镗刀18的位置和镗销直径，调节延伸杆22在收纳筒21的延伸长度控制第三镗刀24和擦拭刷25的位置，调节完成后启动第二电机9进行镗孔和端面镗销作业，并进一步启动第一电机8步进微调使梁架7缓慢下压，实现大型工件镗孔、外端面镗销和上顶面镗销三个工序的配合工作或独立工作，在加工过程中，使用螺旋叶片38排料并配合擦拭刷25清扫碎屑，避免碎屑干扰；

参照说明书附图1-12，在对镗销组件进行安装时，首先将十字基板15从镗销主轴10上穿过，并将工形杆件19卡接在槽口12内部，之后将两个插接板13插入限位板14上的两个孔内，找好位置后使用螺丝将其固定在镗销主轴10外部，将四个螺栓杆26与四个滑孔对齐插入，通过螺栓杆26和两个调节螺母27调节固定十字基板15的位置高度，并从镗销主轴10底部插入带有螺旋叶片38的主轴套筒37，调整位置后，进一步调节两个调节螺母27，下拉十字基板15使工形杆件19下压压杆40，楔形块41下行，并配合第一弹簧42有效缓冲，楔形块41挤压斜块45并推动两个顶杆44向两侧移动，从而使顶针46伸出串形限位槽43，卡接在锯齿条48上，将主轴套筒37固定在镗销主轴10外侧，在楔形块41上行后，第二弹簧47使顶针46缩回串形限位槽43内部；

参照说明书附图1-12，旋转第二转把使第三丝杆30转动，带动两个夹板28同步相互靠近，配合b字形的夹板28有效推动并辅助夹持工件两侧，增大与工件的接触面积，将其安全推至工作槽3中部，并转动第三转把，使第四丝杆31转动夹持固定工件，通过刮擦片33刮擦工作槽3内壁，使碎屑集中于下料孔34外侧，便于清除碎屑并将其从下料孔34进入收纳箱35收集，配合擦拭刷25清扫，使碎屑充分脱落。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。