一種鑄件精加工工具機螺杆推進結構的製作方法

2023-11-01 21:13:32 1

本發明一種鑄件精加工工具機螺杆推進結構，具體涉及一種鑄件精加工的工具機設備螺杆結構。

背景技術：

鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預先準備好的鑄型中，冷卻後經打磨等後續加工手段後，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。

鑄件應用歷史悠久，古代人們用鑄件作和一些生活用具，近代，鑄件主要用作機器零部件的毛坯，有些精密鑄件，也可直接用作機器的零部件，鑄件在機械產品中佔有很大的比重，如拖拉機中，鑄件重量約佔整機重量的50～70%，農業機械中佔40～70%，工具機、內燃機等中達70～90%。各類鑄件中，以機械用的鑄件品種最多，形狀最複雜，用量也最大，約佔鑄件總產量的60%，其次是冶金用的鋼錠模和工程用的管道、以及生活中的一些工具。

目前，對於鑄造件的打磨大致分為三種：一種是機械自動化打磨，但價格昂貴，需要專業的人才；另一種是靠砂輪機打磨，但對於一些比較重的鑄件無法搬運，所以不適合大件的打磨而且對於內徑是無法打磨的；再一種就是用手持磨光機打磨，但手持磨光機效率太低，對於圓形內徑鑄件打磨困難且手持磨光機不適合長期工作，特別對於一些需要打磨切削內壁的鑄件來說，現有的打磨切削方式很難滿足鑄件工藝的要求。

技術實現要素：

本發明克服現有技術中存在的不足，所要解決的技術問題是：提供一種滿足鑄件精加工的工具機設備螺杆結構。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種鑄件精加工工具機螺杆推進結構，包括：轉動軸、軸座、變速箱和變速換擋把手；

所述轉動軸安裝在兩個軸座上，所述轉動軸上設置有刀頭裝置，轉動軸的非驅動端設置有變速箱，變速換擋把手安裝在變速箱上；

所述轉動軸上開有軸向凹槽，所述凹槽中設置有螺紋杆，所述螺紋杆的一端活動安裝，螺紋杆的另一端與變速箱連接；

所述刀頭裝置包括：刀頭座、刀頭夾具、刀頭和驅動滑塊，所述刀頭座為圓環結構，刀頭座的內徑與轉動軸相適應，刀頭座的一端設置有刀頭夾具，刀頭固定在刀頭夾具上，刀頭座的另一端設置有驅動滑塊，所述驅動滑塊固定在刀頭座上，驅動滑塊的下部開有與螺紋杆相適應的內螺紋；

所述刀頭座的內部設置有內襯滑塊，所述刀頭夾具和刀頭有兩組，對稱分布在刀頭座上；所述刀頭夾具上設置有刀頭鎖緊螺栓，刀頭鎖緊螺栓通過刀頭夾具上的螺紋孔鎖死刀頭。

所述變速箱的內部為齒輪變速裝置；

所述齒輪變速裝置包括九個齒輪、兩個活動杆和變速換擋把手，第一齒輪和第二齒輪固定安裝在螺紋杆上，第三齒輪和第四齒輪固定安裝在第一活動杆上，第三齒輪與第一齒輪嚙合，第五齒輪、第六齒輪和第七齒輪固定安裝在第二活動杆上，第五齒輪與第四齒輪嚙合，第八齒輪和第九齒輪安裝在變速換擋把手上，上述第一活動杆和第二活動杆均通過軸承安裝在變速箱的端蓋上；

所述變速換擋把手可沿軸向移動，變速換擋把手上設置有檔位凹槽，上述變速箱的端面上設置有與變速換擋把手檔位凹槽先適應的鎖緊塊。

本發明與現有技術相比具有的有益效果是：

一、本發明通過變頻電機帶動打磨切削刀頭對鑄件進行精加工，能夠實現鑄件的自動化精加工過程，極大提升了鑄件的精加工效率，依靠變頻電機，打磨速度可控，能夠滿足不同材質鑄件或者不同精度的加工要求，實現了鑄件的全自動加工；

二、本發明採用鑄件固定，刀具移動的加工方式，並且將整個刀座固定在軸上，刀座通過螺杆驅動，水平移動穩定，這樣能夠保證在精加工過程中，鑄件完全不受損，特別是在內壁切削過程中，能夠保證軸向穩定，能夠滿足很高的精度要求；

三、本發明通過在轉動軸上設置螺杆，依靠變速齒輪組實現螺杆在公轉的同時還有一定的自轉，保證整個切削工作的高效和穩定，並且可以通過變速換擋把手實現不同齒輪比的速度變化，滿足了不同材質工件的製作要求，實現一機多用，提高設備使用率，減低生產成本。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的部分剖視圖；

圖3是圖1中轉動軸的俯視圖；

圖4是圖1中工具機基座的俯視圖；

圖5是變速箱齒輪組結構示意圖；

圖6是變速箱側視圖；

圖7是圖3中刀頭座的左剖視圖；

圖8是圖3中刀頭座的右剖視圖；

圖9是圖3中刀頭的結構示意圖；

圖10是本發明中工具機電控裝置的電路結構示意圖；

圖中：1為電機、2為減速器、3為聯軸器、4為轉動軸、5為軸座、6為鑄件固定座、7為變速箱、8為變速換擋把手、9為工具機基座、10為冷卻水泵電機、11為冷卻水管、12為冷卻水噴頭、13為過濾網、14為閥門、21為主控制器、22為電源模塊、23為變頻器、24為頻率調節器、25為操作按鈕、26為指示燈、41為螺紋杆、42為刀頭座、43為刀頭夾具、44為刀頭、45為驅動滑塊、46為內襯滑塊、47為刀頭鎖緊螺栓、61為鑄件、71為第一齒輪、72為第二齒輪、73為第三齒輪、74為第四齒輪、75為第五齒輪、76為第六齒輪、77為第七齒輪、78為第八齒輪、79為第九齒輪、81為第一活動杆、82為第二活動杆。

具體實施方式

如圖1至圖10所示，本發明一種鑄件精加工工具機螺杆推進結構，包括：電機1、減速器2、聯軸器3、轉動軸4、軸座5、鑄件固定座6、變速箱7、變速換擋把手8、工具機基座9和工具機電控裝置。

所述電機1的輸出端通過減速器2與聯軸器3的一端相連，所述聯軸器3的另一端與轉動軸4的驅動端相連；所述轉動軸4安裝在兩個軸座5上，鑄件固定座6設置在兩個軸座（5）之間，鑄件61安裝在鑄件固定座6上；所述轉動軸4上設置有刀頭裝置，轉動軸4的非驅動端設置有變速箱7，變速換擋把手8安裝在變速箱7上，電機1工作時，將會帶動轉動軸4轉動。

上述轉動軸4通過設置在軸座5上的軸承安裝在軸座5上，軸座5分為上下兩部分，上下兩部分通過螺栓連接緊固，打開軸座5，可以將轉動軸4取出；上述鑄件固定座6也分為上下兩部分，鑄件固定座6打開後將鑄件61安放在鑄件固定座6中，然後依靠螺栓將鑄件61緊固。

上述電機1、減速器2、軸座5和鑄件固定座6均安裝在工具機基座9上，所述電機1與工具機電控裝置電氣連接。

所述轉動軸4上開有軸向凹槽，所述凹槽中設置有螺紋杆41，所述螺紋杆41的一端活動安裝，螺紋杆41的另一端與變速箱7連接，螺紋杆41可以隨著變速箱7中的齒輪轉動。

所述變速箱7的內部為齒輪變速裝置；所述齒輪變速裝置包括九個齒輪、兩個活動杆和變速換擋把手8，第一齒輪71和第二齒輪72固定安裝在螺紋杆41上，第三齒輪73和第四齒輪74固定安裝在第一活動杆81上，第三齒輪73與第一齒輪71嚙合，第五齒輪75、第六齒輪76和第七齒輪77固定安裝在第二活動杆82上，第五齒輪75與第四齒輪74嚙合，第八齒輪78和第九齒輪79安裝在變速換擋把手8上，上述第一活動杆81和第二活動杆82均通過軸承安裝在變速箱7的端蓋上；

所述變速換擋把手8可沿軸向移動，變速換擋把手8上設置有檔位凹槽，上述變速箱7的端面上設置有與變速換擋把手8檔位凹槽先適應的鎖緊塊，將變速換擋把手8抽出或者推入不同的凹槽表示不同的檔位，然後用鎖緊塊鎖死檔位，即可開始工作，變速換擋把手8也可以通過拉繩固定在工具機基座9上。

上述變速換擋把手8沿軸向抽出或者推入時，安裝在變速換擋把手8上的第八齒輪78和第九齒輪79將隨著變速換擋把手8沿軸向移動，這時就可以形成四種不同的嚙合結構：

第一種空擋狀態：當變速換擋把手8上的任何齒輪均不與其它齒輪嚙合，此時，將變速換擋把手8鎖死固定，啟動設備，上述轉動軸4將隨著電機轉動，而由於變速換擋把手8固定，上述第八齒輪78和第九齒輪79將不會隨著轉動軸4轉動，第八齒輪78和第九齒輪79相對於轉動軸4向相反的方向轉動；

第二種檔位狀態：當變速換擋把手8上第八齒輪78和第六齒輪76嚙合時，此時，將變速換擋把手8鎖死固定，啟動設備，上述轉動軸4將隨著電機轉動，而由於變速換擋把手8固定，第八齒輪78將驅動第六齒輪76轉動，第六齒輪76會帶動同軸的第五齒輪75轉動，第五齒輪75會帶動與其嚙合的第四齒輪74轉動，第四齒輪74會帶動同軸的第三齒輪73轉動，第三齒輪73會帶動與其嚙合的第一齒輪71轉動，從而使得螺紋杆41轉動；

第三種檔位狀態：當變速換擋把手8上第九齒輪79和第七齒輪77嚙合時，此時，將變速換擋把手8鎖死固定，啟動設備，上述轉動軸4將隨著電機轉動，而由於變速換擋把手8固定，第九齒輪79將驅動第七齒輪77轉動，第七齒輪77會帶動同軸的第五齒輪75轉動，第五齒輪75會帶動與其嚙合的第四齒輪74轉動，第四齒輪74會帶動同軸的第三齒輪73轉動，第三齒輪73會帶動與其嚙合的第一齒輪71轉動，從而使得螺紋杆41轉動；

第四中檔位狀態：當變速換擋把手8上第九齒輪79與第二齒輪72嚙合時，此時，將變速換擋把手8鎖死固定，啟動設備，上述轉動軸4將隨著電機轉動，而由於變速換擋把手8固定，第九齒輪79將驅動第二齒輪72轉動，從而使得螺紋杆41轉動；通過調整上述齒輪的齒數比，即可實現螺紋杆41相對於轉動軸4的轉動速度調整。

所述刀頭裝置包括：刀頭座42、刀頭夾具43、刀頭44和驅動滑塊45，所述刀頭座42為圓環結構，刀頭座42的內徑與轉動軸4相適應，刀頭座42的一端設置有刀頭夾具43，刀頭44固定在刀頭夾具43上，刀頭座42的另一端設置有驅動滑塊45，所述驅動滑塊45固定在刀頭座42上，驅動滑塊45的下部開有與螺紋杆41相適應的內螺紋；

所述刀頭座42的內部設置有內襯滑塊46，所述刀頭夾具43和刀頭44有兩組，對稱分布在刀頭座42上；所述刀頭夾具43上設置有刀頭鎖緊螺栓47，刀頭鎖緊螺栓47通過刀頭夾具43上的螺紋孔鎖死刀頭44。

當上述轉動軸4轉動時，整個刀頭裝置將會隨著轉動，從而進行打磨切削作業，實現打磨切削的自動化，當上述變速換擋把手8鎖死時，螺紋杆41會轉動，刀頭裝置會在驅動滑塊45的帶動下沿軸向運動，實現切削麵的水平穩定移動，這樣能夠保證在精加工過程中，鑄件完全不受損，特別是在內壁切削過程中，能夠保證軸向穩定，能夠滿足很高的精度要求。

所述鑄件精加工工具機還包括有冷卻水循環裝置；所述冷卻水循環裝置包括：冷卻水泵、冷卻水泵電機10、冷卻水管11、冷卻水噴頭12和過濾網13；上述工具機基座9內部中空，工具機基座9的頂部設置有過濾網13，通過過濾網13可以將鑄件61切削過程中產生的鐵削過濾掉，使冷卻水流回工具機基座9的內部。

冷卻水泵安裝在工具機基座9內部，所述冷卻水泵電機10安裝在工具機基座9上，冷卻水管11的進水口與冷卻水泵的出水口連通，冷卻水噴頭12安裝在冷卻水管11的出水口；所述冷卻水噴頭12採用金屬定型軟管；金屬定型軟管是由金屬彈簧鋼線和鍍鋅鐵線或者其他金屬線材旋繞包覆而成的複合型金屬管，中空外有螺旋紋，是一種可以在立體空間中任意彎曲成一定形狀並能保持其形狀的軟管，通過金屬定型軟管可以控制冷卻水噴的位置，從而達到最好的冷卻效果；所述冷卻水管11與冷卻水噴頭12連通的管路上設置有閥門14，本具體實施方式中，所述冷卻水噴頭12有兩個，分別設置在鑄件61的兩端，冷卻水管11固定在工具機基座9的側面。

所述工具機電控裝置包括：主控制器21、電源模塊22、變頻器23、頻率調節器24、操作按鈕25和指示燈26，所述主控制器21分別與上述電源模塊22、變頻器23、頻率調節器24、操作按鈕25和指示燈26電氣相連，上述電控裝置安裝在工具機操作臺中，所述冷卻水泵電機10與上述工具機電控裝置電氣連接，冷卻水泵電機10與電源模塊22電氣連接，所述電源模塊22的包括380v交流電源和220v交流電源。

所述電機1為變頻電機，電機1與變頻器23電氣相連，所述操作按鈕25包括：正轉啟動按鈕、反轉啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕；所述指示燈26包括：電源指示燈、正轉指示燈、反轉指示燈、故障停車指示燈。

本發明通過變頻電機帶動打磨切削刀頭對鑄件進行精加工，能夠實現鑄件的自動化精加工過程，極大提升了鑄件的精加工效率，依靠變頻電機，打磨速度可控，能夠滿足不同材質鑄件或者不同精度的加工要求，實現了鑄件的全自動加工；

本發明採用鑄件固定，刀具移動的加工方式，並且將整個刀座固定在軸上，刀座通過螺杆驅動，水平移動穩定，這樣能夠保證在精加工過程中，鑄件完全不受損，特別是在內壁切削過程中，能夠保證軸向穩定，能夠滿足很高的精度要求；

本發明通過在轉動軸上設置螺杆，依靠變速齒輪組實現螺杆在公轉的同時還有一定的自轉，保證整個切削工作的高效和穩定，並且可以通過變速換擋把手實現不同齒輪比的速度變化，滿足了不同材質工件的製作要求，實現一機多用，提高設備使用率，減低生產成本；

本發明在工具機基座上設置冷卻水循環系統，能夠滿足精加工過程中的降溫需要，並且不浪費水資源，達到節能降耗的目的，降低生產成本，實用性強。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術範圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書所限定的保護範圍為準。