技术领域
[0001] 本发明属于机加工装置技术领域，具体涉及一种双方向托架深孔镗刀杆装置。
相关背景技术
[0002] 随着工业化水平的提升、石油化工、风电、冶金建设、航天工程等大型建设领域，出现大量十吨级、百吨级的大型构件与设备，同时随着模块化方式的应用出现，在生产制造过程中，面临很多加工困扰，如在现有的机床上无法实现对这些大型构件的加工，受现有设备因素制约，导致加工精度较差、无法满足机件的深孔加工使用要求。因此需要设计出一种托架深镗孔机构，能够适用于现场加工管道深内孔、同孔间隔孔、大型设备的通孔以及孔内切槽、孔台阶肩面的加工及修复。
具体实施方式
[0056] 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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0057] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
[0058] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、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它要素，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。
[0059] 请参阅图1‑26，详述本发明的实施例。
[0060] 实施例：参阅图1‑3和图5、图6所示，双方向托架深孔镗刀杆装置，包括旋转轴1、左大端组合轴承座组件2、右端组合轴承座组件3、镗刀装置4、小刀架装置5；
[0061] 所述旋转轴1在使用时贯穿大型构件7被加工的通孔，所述旋转轴1一端与机床动力输出端连接；
[0062] 所述左大端组合轴承座组件2同轴沿轴向可滑动套在旋转轴1上，所述左大端组合轴承座组件2在使用时与大型构件7上被加工的通孔的一端外部同轴固定连接；
[0063] 所述右端组合轴承座组件3同轴沿轴向可滑动套在旋转轴1上，所述右端组合轴承座组件3在使用时与大型构件7上被加工的通孔的另一端外部同轴固定连接；
[0064] 所述镗刀装置4固定在旋转轴1中部位置，所述镗刀装置4在使用时置于大型构件7上被加工的通孔内部且用于精镗孔；
[0065] 所述小刀架装置5固定在旋转轴1中部位置，所述小刀架装置5在使用时置于大型构件7上被加工的通孔内部且用于车端面、深孔扎槽和精修孔台阶肩面。
[0066] 本实施例中，为了清楚的显示该双方向托架深孔镗刀杆装置的结构，附图中大型构件7的结构只显示其下部分。
[0067] 本实施例采用了一旋转轴与机床动力输出端连接，旋转轴上可轴向滑动设有左大端组合轴承座组件和右端组合轴承座组件，左大端组合轴承座组件和右端组合轴承座组件
在使用时与大型构件上被加工通孔的两端同轴固定连接；在旋转轴中部设有镗刀装置和小
刀架装置，镗刀装置和小刀架装置在使用时均置于大型构件上被加工通孔内部；该结构旋
转轴随着机床主轴转动，并且大型构件在机床平台的移动下并在两侧组合轴承座组件的支
撑下沿着旋转轴轴向往复移动，实现对大型构建内孔的精镗孔、以及内孔车端面、深孔扎槽和精修孔台阶肩面，有效解决了因为设备制约的原因而无法达到的深孔加工，整个托架深
镗孔机构的制造成本低，加工、维修周期短，切削加工尺寸可靠，加工深孔尺寸范围广，切削无颤动，强劲有力，支持重切削大吃刀量，效率高。
[0068] 在一具体的实施方式中：参阅图8‑13所示，所述旋转轴1是由进给端轴1‑1和输出端轴1‑2同轴连接形成；
[0069] 所述进给端轴1‑1包括进给端轴本体1‑1‑1，所述进给端轴本体1‑1‑1的右端同轴固定套有进给端轴端板1‑1‑2；
[0070] 所述输出端轴1‑2包括输出端轴本体1‑2‑1，所述输出端轴本体1‑2‑1的左端连接有用于镗刀装置4和小刀架装置5安装的刀具安装框架结构，所述进给端轴1‑1的进给端轴端板1‑1‑2与输出端轴1‑2的刀具安装框架结构连接且保证进给端轴1‑1和输出端轴1‑2同轴。
[0071] 本实施例中将旋转轴分为进给端轴和输出端轴两部分，进给端轴和输出端轴分开加工，可以根据工件加工孔深度的图纸需求设计轴的长度，有限解决了长轴实际加工难度，减小轴在车削、磨削加工中的振动、弯变形及热变形。其中，进给端轴和输出端轴采用45钢淬火处理，提高轴的硬度和耐磨性，回火处理消除淬火过程中产生的内应力，提高轴的韧性和疲劳性能。
[0072] 在一具体的实施方式中：参阅图10‑13所示，所述输出端轴1‑2的刀具安装框架结构是由左右设置的中间竖座板Ⅰ1‑2‑2、中间竖座板Ⅱ1‑2‑3以及上下设置的两个中间横座板1‑2‑4连接形成，所述中间竖座板Ⅰ1‑2‑2与输出端轴本体1‑2‑1同轴心固定连接，所述进给端轴端板1‑1‑2与中间竖座板Ⅱ1‑2‑3通过止口结构和轴连接螺栓1‑3实现同轴心连接，所述止口结构包括设于进给端轴端板1‑1‑2上的止口凸台1‑1‑3和设于中间竖座板Ⅱ1‑2‑3上的止口凹槽1‑2‑7。
[0073] 上述结构中，进给端轴和输出端轴的连接采用止口定位，螺栓连接方式，有效保证两端轴心的位置度和同心度。
[0074] 在一具体的实施方式中：参阅图13所示，所述输出端轴本体1‑2‑1靠近刀具安装框架结构的一端设有测量孔1‑2‑6，该测量孔为内径千分尺测量孔，用于加工中测量进刀。
[0075] 在一具体的实施方式中：参阅图2所示，所述左大端组合轴承座组件2包括左端组合轴承座组件和换刀架2‑7，所述换刀架2‑7为圆形框架结构，所述换刀架2‑7在使用时其右端与大型构件7上被加工的通孔的一端外部通过换刀架定位销2‑9定位圆心、通过换刀架连接螺栓2‑8同轴固定连接，所述换刀架2‑7中心孔间隙套在进给端轴1‑1上，所述左端组合轴承座组件通州固定在换刀架2‑7左端。其中，换刀架的定位、连接孔根据大型构件上原有的孔制作，从而不用改变大型构件的结构。
[0076] 该结构中换刀架的框架设计主要为了便于换刀使用，旋转轴沿轴向在左端组合轴承座组件和右端组合轴承座组件移动，带动镗刀装置和小刀架装置可以移动到换刀架内，
从而对其上的刀具进行更换。
[0077] 参阅图4所示，所述左端组合轴承座组件包括左端轴承座2‑1、两个左端端面轴承2‑2、左端滚子轴承2‑3、左端铜套轴承2‑4，所述左端铜套轴承2‑4套在进给端轴本体1‑1‑1上，所述左端铜套轴承2‑4外部通过套于中间的左端滚子轴承2‑3和两边的两个左端端面轴承2‑2支撑在左端轴承座2‑1内部，所述左端轴承座2‑1与进给端轴本体1‑1‑1之间通过左端密封条2‑5密封，用于防尘；所述左端轴承座2‑1左边通过左端轴承压盖2‑6盖合，所述左端轴承座2‑1上设有左端轴承油嘴2‑10，用于给左端轴承组加油。
[0078] 在一具体的实施方式中：参阅图2所示，所述右端组合轴承座组件3与左端组合轴承座组件结构相同对称；所述右端组合轴承座组件3包括右端轴承座3‑1、两个右端端面轴承3‑2、右端滚子轴承3‑3、右端铜套轴承3‑4，所述右端铜套轴承3‑4套在输出端轴本体1‑2‑
1上，所述右端铜套轴承3‑4外部通过套于中间的右端滚子轴承3‑3和两边的两个右端端面轴承3‑2支撑在右端轴承座3‑1内部，所述右端轴承座3‑1与输出端轴本体1‑2‑1之间通过右端密封条3‑5密封，用于防尘；所述右端轴承座3‑1右端通过右端轴承压盖3‑6盖合。所述右端轴承座3‑1在使用时与大型构件7上被加工的通孔的另一端外部通过右端轴承座连接螺
栓3‑7同轴固定连接，所述右端轴承座3‑1上设有右端轴承油嘴3‑8，用于给右端轴承组加油。其中，右端轴承座的连接孔根据大型构件上原有的孔制作，从而不同改变大型构件的结构。
[0079] 上述组合轴承座组件中，端面轴承、滚子轴承、铜套轴承一侧安装在轴承座内，紧靠肩面，另一侧通过轴承压盖限位，轴承压盖和轴承座与旋转轴之间通过O型圈密封。
[0080] 上述实施方式中，左端组合轴承座组件根据臂架结构件特点，通过制作轴承座托架方式或电焊的方式进行组合加工，采用销钉定位，螺栓连接紧固方式进行安装托架深镗
孔机构设备。与此同时右端组合轴承座组件同样采用销钉定位，螺栓连接紧固方式进行安
装托架深镗孔机构设备，保证左右两端轴承座同心同轴，形成托架深镗孔机构与工件浑然
一体的设计优势特点。
[0081] 两端轴承座内的滚子轴承均采用双列圆锥推力调心滚子轴承，该轴承承载能力大，自动调节，具有自动调心性能，能承受径向重负荷和冲击负荷，也能承受一定的双向轴向负荷。双列圆锥推力调心滚子轴承两侧各安装两个端面轴承，主要支撑旋转轴，降低轴运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度和稳定性。双列圆锥推力调心滚子轴承内圈再安
装带自润滑石墨的铜套轴承，进一步降低摩擦系数，减少能量损耗，提高传动效率，同时也减少油品的消耗和废油的产生，有利于节能减排。
[0082] 在一具体的实施方式中：参阅图2所示，所述镗刀装置4包括刀块滑座4‑1，所述刀块滑座4‑1固定在刀具安装框架结构上，所述刀块滑座4‑1中心与旋转轴1轴线垂直相交，所述刀块滑座4‑1上固定有微调精镗头4‑2。其中，刀块滑座4‑1根据尺寸大小制作；优选的，所述刀块滑座4‑1采用燕尾型滑道连接结构，燕尾滑道通过螺钉固定在刀具安装框架结构上，燕尾槽滑块与燕尾滑道滑动连接且位置确定后通过螺钉固定，微调精镗头4‑2的刀片座固定在燕尾槽滑块上。
[0083] 该实施方式中，刀块滑座固定在输出端轴的刀具安装框架结构上，采用精密微调单元调节，最小调节刻度为0.005毫米，非常方便调节、修正镗孔尺寸，刀片座和刀头尖采用三面贴紧方式紧固，大大增加了刚性，而且刀片座的等高误差小于0.02毫米，为镗深孔类工件大大提高了品质。
[0084] 在一具体的实施方式中：参阅图2、5、7所示，所述小刀架装置5包括伺服电机滑台模块5‑1和小刀座5‑2，所述伺服电机滑台模块5‑1固定在刀具安装框架结构上中间且中心线与旋转轴1轴线垂直相交，所述小刀座5‑2通过小刀座定位销5‑4和小刀座固定螺栓5‑3固定在伺服电机滑台模块5‑1上，所述小刀座5‑2上通过刀具固定螺栓5‑6固定连接有加工刀具5‑5，根据图纸要求选择不同刀具。所述小刀座5‑2上设有限位开关5‑7，用于控制前后尺寸。其中，小刀座5‑2的结构如图14‑17所示。该实施方式中，小刀架用于深孔扎槽和精修孔台阶肩面，步进电机带动小刀架Y向进给，工作台带动工件X方向进给，限位开关可以精准控制小刀架的走刀位置。
[0085] 其中，参阅图23‑26所示，所述伺服电机滑台模块5‑1包括伺服电机5‑1‑1、丝杆5‑1‑2和滑块5‑1‑3，所述伺服电机5‑1‑1固定在刀具安装框架结构上，所述丝杆5‑1‑2通过轴承转动支撑在刀具安装框架结构上，所述伺服电机5‑1‑1通过带传动与丝杆5‑1‑2输入端连接，所述滑块5‑1‑3旋合在丝杆5‑1‑2上，所述滑块5‑1‑3两边通过挡板限位；如图2所示，所述输出端轴本体1‑2‑1右端通过旋转电路支座5‑1‑6固定连接有旋转电路5‑1‑5，所述输出端轴本体1‑2‑1内部设有轴向通孔1‑2‑5，所述旋转电路5‑1‑5的内置电线及限位线5‑1‑4通过轴向通孔1‑2‑5与伺服电机5‑1‑1和限位开关5‑7连接。旋转电路5‑1‑5用于传递电源及限位信号，并可以和镗杆一起旋转。旋转电路5‑1‑5上连接有外置电线及限位线，控制内部动作。所述伺服电机滑台模块5‑1通过电源控制电机正反转使丝杆前后移动，通过纤维开关控制前后尺寸行程。
[0086] 在一具体的实施方式中：参阅图2所示，所述进给端轴1‑1左端通过万向节连接组件6与机床动力输出端连接。所述万向节连接组件6包括万向节中间轴6‑1，所述万向节中间轴6‑1左右两端均通过十字销6‑4连接有万向节端头6‑3，所述万向节中间轴6‑1两端设有万向节加油孔6‑6，用于给万向节活动部位加油；右端的所述万向节端头6‑3通过进给端连接盘6‑2与进给端轴本体1‑1‑1左端连接，左端的所述万向节端头6‑3通过刀柄端连接盘6‑5与机床动力输出端连接。刀柄端连接盘6‑5的结构如图18‑22所示，左端与刀柄卡槽连接，右端与万向节法兰连接，把主轴动力传递给万向节。
[0087] 上述实施方式中，进给端轴左端采用万向节联轴器和机床动力输出端卧头连接，可靠传递转矩和动力，结构紧凑，传动效率高。
[0088] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0089] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其它实施方式。
