[发明专利]一种基于数控机床的自动冷扩孔设备及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于数控机床的自动冷扩孔设备及其使用方法，属于机械加工领域。包括壳体、设置在壳体内的传动机构和挤压杆；传动机构包括丝杠、螺母和固定设置的轴承，丝杠的上下两端与轴承转动连接，丝杠上端又与机床的刀套固定连接；螺母固定连接在丝杠上；螺母一侧固定连接有滑块，壳体底部设有一导向套，所述挤压杆上端与滑块固定连接，下端穿过导向套伸出壳体外部，挤压杆的下端连接有用于冷挤压的开缝衬套，刀套带动丝杠转动，使螺母带动滑块上的挤压杆上下往复做直线运动。本发明通过数控系统中NC的指令，能够精确地控制挤压杆的位移量，且本装置体积小，传动结构简单，适用范围广，通过更换不同端头的挤压杆可进行不同孔径的扩孔。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种基于数控机床的自动冷扩孔设备及其使用方法。

背景技术

带开缝衬套的冷挤压工艺是一种用于提高飞机结构件使用寿命的工艺技术，其广泛运用于航空制造与维修领域。通过将装有开缝衬套的挤压工具伸入零件的孔内，使内孔产生塑性扩张，孔边形成一圈残余压应力层，能够降低零件所受的拉应力，从而提高受力部位的疲劳强度，延长使用寿命。在实际操作过程中，通常由操作人员手持液压挤压枪手动进行扩孔。该方法存在耗时长，效率低的问题，且人工操作受操作人员技能熟练度的影响，扩孔质量不能得到有效保障，存在造成零件损坏的风险。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术中零件冷挤压扩孔中耗时长，效率低，且由于人为因素造成扩孔质量不能得到有效保障的问题，本发明提供一种基于数控机床的自动冷挤压扩孔设备，提高冷挤压扩孔工艺的工作效率和工作质量。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种基于数控机床的自动冷扩孔设备，其特征在于：包括壳体、设置在壳体内的传动机构和挤压杆；所述传动机构包括丝杠、螺母和轴承，所述轴承固定设置，丝杠的上下两端与轴承转动连接，丝杠上端又与机床的刀套固定连接；螺母固定连接在丝杠上；螺母一侧固定连接有滑块，壳体底部设有一导向套，所述挤压杆上端与滑块连接，下端穿过所述导向套伸出壳体外部，挤压杆的下端连接有用于冷挤压的开缝衬套，刀套带动丝杠转动，使螺母带动滑块上的挤压杆上下往复做直线运动。

进一步的，所述壳体包括上腔体和下腔体，上腔体和下腔体通过长螺钉固定连接，上腔体的上表面设有定位销，所述定位销用于插入机床主轴上的定位工装内部，防止壳体与主轴发生相对运动。

进一步的，所述上腔体内设有上轴承，下腔体设有下轴承，上腔体和下腔体内均设有挡圈用于轴承的轴向定位，丝杠的两端均为光杆，且两端的光杆上设有轴肩分别用于限制上轴承和下轴承的轴向位移。

进一步的，所述螺母的端面上设有螺纹孔，螺母与滑块之间通过螺钉固定连接在一起。

进一步的，所述上轴承和下轴承均为深沟球轴承。

进一步的，所述下腔体的内壁两侧设有导轨，滑块两侧设有导向槽与所述导轨滑动连接。

进一步的，所述滑块上开设有竖直的螺纹通孔，挤压杆上端与滑块通过螺纹固定连接。

本发明还提供了一种基于数控机床的自动冷扩孔设备的使用方法，所述自动冷扩孔设备包括壳体、设置在壳体内的丝杠螺母机构和冷挤压所用的挤压杆；

将丝杠螺母机构安装于壳体内，轴承安装于丝杠两端光杆上，并通过丝杠上的轴肩和壳体内的挡圈进行定位；滑块通过螺钉安装于丝杠螺母机构的螺母上，滑块在壳体的导轨上滑动；冷挤压所用的挤压杆通过螺纹副安装于滑块上；使用时通过壳体上的定位销将壳体固定在机床主轴上，主轴上的刀套通过螺母副安装于丝杠上端；通过机床主轴转动控制螺母副转动带动挤压杆上下移动，将安装于挤压杆上的开缝衬套挤入零件孔位内，主轴反转带动挤压杆缩回，开缝衬套留在零件孔位内，完成零件孔位的冷挤压。

本发明的有益效果：