[发明专利]加工单元和机床

权利要求书

1.一种加工单元，该加工单元由机床支撑，并通过旋转工具来加工工件，所述旋转工 具具有被驱动并旋转的主轴部件；其特征在于，所述加工单元包括：

偏心旋转部件，该偏心旋转部件设置在所述主轴部件上，可绕偏心轴转动，该偏心轴 位于所述主轴部件的径向上、处于距该主轴部件的旋转中心任意距离的偏心位置；

工具柄，该工具柄设在所述偏心旋转部件上，用于支持所述工具；

工具旋转半径改变机构，该机构径向移动所述工具，并通过使偏心旋转部件绕偏心轴 转动来改变所述工具的旋转半径；和

切削刃取向纠正机构，该机构通过使工具柄绕其轴线自转来纠正工具切削刃的取向， 所述轴线与主轴部件的旋转中心平行，

其中，所述切削刃取向纠正机构包括凸轮机构，该凸轮机构将偏心旋转部件的旋转运 动转化为工具柄的自转运动，

所述凸轮机构包括凸轮槽，该凸轮槽大致为弧形，开在圆形凹陷的底面上，所述圆形 凹陷形成在主轴部件的前端面上，

所述凸轮槽的形成使得位于臂的末端的凸轮从动件进入凸轮槽中并与该凸轮槽接合， 所述臂与所述工具柄的后端为一体，并且

所述凸轮槽的弧形曲线由所述主轴部件的旋转轴所在位置、所述偏心旋转部件的偏心 轴所在位置、以及所述工具柄的自转轴所在位置之间的几何关系决定，当所述工具柄绕偏 心轴旋转时，所述凸轮槽的弧形曲线根据所述工具柄的位置使该工具柄作必要程度的自 转。

2.根据权利要求1所述的加工单元，其特征在于：所述切削刃取向纠正机构纠正工具切削 刃的取向，使所述工具切削刃的取向以主轴部件的旋转中心为基准保持在一定范围内。

3.根据权利要求2所述的加工单元，其特征在于：所述工具切削刃的取向可被纠正，以在 加工过程中使所述工具切削刃指向主轴部件的旋转中心，或者指向相反方向。

4.根据权利要求1所述的加工单元，其特征在于：所述切削刃取向纠正机构根据所述工具 的旋转半径来改变工具切削刃的取向。

5.根据权利要求1所述的加工单元，其特征在于：由于所述偏心旋转部件的旋转而发生移 动的所述工具柄的轴线穿过所述主轴部件的旋转中心。

6.根据权利要求1所述的加工单元，其特征在于：所述机床具有使主轴部件沿该主轴部件 的旋转中心的轴线方向直线移动的机构；所述工件为圆柱管，并被固定不动地保持在特定 位置；通过使工具的切削刃紧靠着所述管的表面，旋转并直线移动主轴部件，同时使主轴 部件旋转中心的轴线与所述管的轴线对齐，从而在所述管的外周面和内周面的任一个上形 成螺纹。

7.一种机床，该机床用带有被驱动并旋转的主轴部件的旋转工具来加工工件，其特征在于， 所述机床包括：

用于使主轴部件沿该主轴部件的旋转中心的轴线方向直线移动的机构；

偏心旋转部件，该偏心旋转部件设置在所述主轴部件上，可绕一偏心轴转动，该偏心 轴位于所述主轴部件的径向上、处于距该主轴部件的旋转中心任意距离的偏心位置；

工具柄，该工具柄设在所述偏心旋转部件上，用于支持所述工具；

工具旋转半径改变机构，该机构径向移动所述工具，并通过使偏心旋转部件绕偏心轴 转动来改变所述工具的旋转半径；和

切削刃取向纠正机构，该机构通过使工具柄其轴线自转来纠正工具切削刃的取向，所 述工具柄的轴线与主轴部件的旋转中心平行，

其中，所述切削刃取向纠正机构包括凸轮机构，该凸轮机构将偏心旋转部件的旋转运 动转化为工具柄的自转运动，

所述凸轮机构包括凸轮槽，该凸轮槽大致为弧形，开在圆形凹陷的底面上，所述圆形 凹陷形成在主轴部件的前端面上，

所述凸轮槽的形成使得位于臂的末端的凸轮从动件进入该凸轮槽中并与该凸轮槽接 合，

所述臂与所述工具柄的后端为一体，并且

所述凸轮槽的弧形曲线由所述主轴部件的旋转轴所在位置、所述偏心旋转部件的偏心 轴所在位置、以及所述工具柄的自转轴所在位置之间的几何关系决定，当所述工具柄绕偏 心轴旋转时，所述凸轮槽的弧形曲线根据所述工具柄的位置使该工具柄作必要程度的自 转。