一种旋风内铣头的制作方法

1.本发明涉及机械加工刀具领域，具体涉及一种旋风内铣头。


背景技术：

2.旋风铣是与普通车床配套的高速铣削螺纹装置。用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀，从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。因其铣削速度高(速度达到400m/min)，加工效率快，并采用压缩空气进行排屑冷却。加工过程中切削飞溅如旋风而得名—旋风铣。
3.旋风铣与车床配套后在加工过程中需要完成五个加工运动：1、主运动：刀盘带动硬质合金成型刀高速旋转；2、辅助运动：车床主轴带动工件慢速旋转；3、进给运动：旋风铣根据工件螺距或导程沿工件轴向运动；4、切削运动：旋风铣在车床中拖板带动下进行径向运动；5、旋转运动：旋风铣在一定角度范围内还有螺旋升角调整的自由度。
4.其中旋风铣头自身的运动为：主运动、进给运动和旋转运动。
5.但是目前的旋风铣头都只能加工直工件的螺纹，在加工带有法兰或者有弯曲特征的工件时，就不能主动避让。


技术实现要素：

6.本发明就是针对上述中所存在的问题，针对性地设计一种旋风内铣头，使其可以在加工过程中自动进给和自动避让。
7.为实现上述目的，本发明提供一种旋风内铣头，包括箱体、主旋转机构、径向进给机构；所述主旋转机构包括主轴电机、电机带轮、大带轮、刀盘主轴、刀座和压板；所述主轴电机与所述电机带轮驱动连接；所述刀盘主轴设有滑动导轨，所述压板安装在所述刀盘主轴的滑动导轨内；所述刀座安装于所述压板上；所述刀盘主轴安装在所述箱体内，且能够绕其几何中心轴旋转；所述大带轮与所述刀盘主轴配合；所述大带轮与所述电机带轮带传动；所述径向进给机构包括伺服进给电机、小电机带轮、小带轮和差动进给装置；所述伺服进给电机安装在所述箱体内，所述伺服进给电机与所述小电机带轮驱动连接；所述小电机带轮与所述小带轮带传动；所述小带轮通过所述差动进给装置与所述刀座连接，需要时，能够带动所述刀座沿着所述滑动导轨径向进给运动。
8.进一步的，所述主旋转机构还包括挡圈、端盖、主轴轴承和后盖；所述主轴轴承的外圈和所述箱体配合，其内圈和所述刀盘主轴配合，使刀盘主轴能在所述箱内绕其中心轴线旋转；所述挡圈安装在刀盘主轴上，用于固定住所述主轴轴承在所述箱体的位置，所述端盖安装在所述箱体内，用于防止所述箱体内的杂物进入所述轴承内；所述后盖安装在所述箱体内，且与所述大带轮相对。
9.进一步的，所述差动进给装置包括小带轮齿轮、小带轮齿轮轴承、齿圈齿轮、径向进给齿轮、径向进给齿轮轴承、齿圈、径向进给齿条和滑动套；所述小带轮齿轮与所述小带轮过盈配合连接，且通过小带轮齿轮轴承安装在所述箱体上，工作时，所述小带轮能够带动小带轮齿轮转动；所述小带轮齿轮和所述齿圈啮合，所述齿圈套在所述滑动套上，所述所述滑动套套在所述刀盘主轴上，所述齿圈可在所述小带轮齿轮啮合传动下绕着所述滑动套旋转；所述齿圈齿轮通过所述径向进给齿轮轴承安装在所述刀盘主轴上，且与所述齿圈啮合；所述齿圈齿轮与所述径向进给齿轮过盈配合连接；所述径向进给齿轮与所述径向进给齿条啮合；所述滑动导轨上设有齿条槽，所述径向进给齿条（347）安装在所述压板（210）上，且置于所述齿条槽内；进给时，所述径向进给齿轮啮合所述径向进给齿条带动所述压板沿着所述滑动导轨运动。
10.进一步的，当切削无径向进给需求时，所述进给伺服电机通过小带轮齿轮以一定的传动比带动所述齿圈与所述刀盘主轴同步转动；当有进给需求时，则可调整所述进给伺服电机的转速，使所述齿圈与所述刀盘主轴产生差动，此时，安装在所述刀盘主轴上的齿圈齿轮，在所述齿圈的带动下旋转，从而实现进给。
11.进一步的，所述箱体上还设有刀盘罩、小罩和圆盖；所述刀盘罩罩在所述刀盘主轴上；所述小罩罩在所述进给伺服电机上方；所述圆盖对着所述主轴电机，以便时刻观察所述主轴电机的运转情况。
12.作为优选，所述刀盘主轴所设滑动导轨为燕尾滑动导轨，包括活块和方槽，所述活块为两个一组，左右对称地安装在所述方槽内，活块的一个侧面设置为斜面，安装在所述方槽内之后，斜面和所述方槽的底面成燕尾状。
13.作为优选，所述滑动导轨均匀布置在所述刀盘主轴露在所述箱体外的端面上，所述滑动导轨为四个。
14.综上所述，本发明的一种旋风内铣头具有如下的优点和有益技术效果：1.本发明的一种旋风内铣头，改变了现有技术中不能加工弯曲件的现状；2.本发明利用进给伺服电机带动小带轮及小带轮齿轮，带动齿圈在刀盘主轴上同步旋转，需要进给时，改变进给伺服电机的转速，使齿圈和刀盘主轴由于差动产生相对转动，从而达到径向进给的技术目的，构思巧妙且易于推广实用；3.本发明的差动进给装置还能使该旋风内铣头在加工不规则的工件时，自动避让工件中不需加工的特征，拓展了旋风铣在数控加工的应用。
附图说明
15.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本发明的一种旋风内铣头的主视结构图；图2是本发明的一种旋风内铣头的主视结构图的a-a剖视图；图3是本发明的一种旋风内铣头的图2中i处局部放大图；图4是本发明的一种旋风内铣头的径向进给机构的各齿轮啮合立体示意图；图5是本发明的一种旋风内铣头的滑动导轨处立体示意图；
图6是本发明的一种旋风内铣头的刀盘主轴安装时立体示意图；图7是本发明的一种旋风内铣头的整体装配图的立体示意图；附图中的附图标记为：1-箱体；2-主旋转机构；21-主轴电机；22-电机带轮；23-大带轮；24-刀盘主轴；241-滑动导轨；2411-活块；2412-方槽；2413-齿条槽；25-刀座；26-挡圈；27-端盖；28-主轴轴承；29-后盖；210-压板3-径向进给机构；31-伺服进给电机；32-小电机带轮；33-小带轮；34-差动进给装置；341-小带轮齿轮；342-小带轮齿轮轴承；343-齿圈齿轮；344-径向进给齿轮；345-径向进给齿轮轴承；346-齿圈；347-径向进给齿条；348-滑动套；4-刀盘罩；5-小罩；6-圆盖。
具体实施方式
16.为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件；所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明:【实施例1】：如图1-图2所示，一种旋风内铣头，包括箱体1、主旋转机构2、径向进给机构3；主旋转机构2包括主轴电机21、电机带轮22、大带轮23、刀盘主轴24、刀座25、挡圈26、端盖27、主轴轴承28、后盖29和压板210；如图1、图2和图5所示，主轴电机21与电机带轮22驱动连接；刀盘主轴24上开设四个方槽2412，在每个方槽底面设置齿条槽2413，在每个方槽2412内安装压板210和两个活块2411，形成燕尾滑动导轨241；刀座25安装于压板210上；刀盘主轴24安装在所述箱体1内，且能够绕其几何中心轴旋转；大带轮23与刀盘主轴24配合；大带轮23与电机带轮22带传动；如图2和图3所示，主轴轴承28的外圈和箱体1配合，其内圈和刀盘主轴24配合，使刀盘主轴24能在箱体1内绕其中心轴线旋转；挡圈26安装在刀盘主轴24上，用于固定住主轴轴承28在箱体1的位置，端盖27安装在箱体1内；后盖29安装在箱体1上，且与大带轮23相对；如图2和图3所示，径向进给机构3包括伺服进给电机31、小电机带轮32、小带轮33和差动进给装置34；伺服进给电机31安装在箱体1内，伺服进给电机31与小电机带轮32驱动连接；如图2、图3和图4所示，差动进给装置34包括小带轮齿轮341、小带轮齿轮轴承342、齿圈齿轮343、径向进给齿轮344、径向进给齿轮轴承345、齿圈346、径向进给齿条347和滑动套248；小带轮齿轮341与小带轮33过盈配合连接，且通过小带轮齿轮轴承342安装在箱体1上，工作时，小带轮33能够带动小带轮齿轮341转动；如图2、图3和图4、图5、图6所示，小带轮齿轮341和齿圈346啮合，齿圈346套在滑动
套248上，滑动套248套在刀盘主轴24上，齿圈346可在小带轮齿轮341带动下绕着滑动套248旋转；齿圈齿轮343也与齿圈346啮合，同时，齿圈齿轮343通过径向进给齿轮轴承345安装在刀盘主轴24上，齿圈齿轮343与径向进给齿轮344过盈配合连接；径向进给齿轮344与径向进给齿条347啮合；径向进给齿条347安装在压板210上，且卧在齿条槽2413内；进给时，径向进给齿轮344啮合传动径向进给齿条347，从而带动压板210沿着滑动导轨241运动；如图2和图3所示,箱体1上还设有刀盘罩4、小罩5和圆盖6；刀盘罩4罩在刀盘主轴24上；小罩5罩在进给伺服电机31上方；圆盖6对着主轴电机21，以便时刻观察主轴电机21的运转情况。
17.本发明的一种旋风内铣头工作原理为：主轴电机21持续运转，通过电机带轮22和大带轮23的传动，带动刀盘主轴24旋转；当切削无径向进给需求时，进给伺服电机31通过小带轮齿轮341以一定的传动比带动齿圈346与刀盘主轴24同步转动；当有进给需求时，则调整所述进给伺服电机31的转速，使齿圈346与刀盘主轴24差动产生相对转动，此时，安装在刀盘主轴24上的齿圈齿轮343，在齿圈346的带动下旋转，齿圈齿轮343驱动径向进给齿轮344旋转，齿轮齿条副的啮合带动径向进给齿条347、压板210沿着燕尾滑动导轨241运动，从而实现径向进给。
18.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。