CN101020258A - 孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，该装置的套筒上设有限位台阶，套筒后段壁上设有外螺纹段且设有轴向延伸的缺口，套筒外螺纹段上依次螺纹配合有定位盘及用于调节铣刀位置的装置，一个内螺纹套可轴向位移地间隙配合在套筒中，一刀杆通过设有的螺纹段与内螺纹套螺纹配合，刀杆的前部间隙配合一锥套，锥套间隙配合在套筒前端的锥孔内，并由连接在套筒前端的端盖定位，刀杆的前端设置向刀杆圆周一侧伸出的铣刀，刀杆的尾部固定连接手动旋转机构。本发明通过准确定位及手动操纵刀杆旋转加工，无振动、无惯性，定位精准，能够解决工件孔内凹腔螺旋面的铣削精加工问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种手动加工装置，特别涉及一种孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置。
背景技术
工件孔内凹腔螺旋面的铣削加工难度比较大，采用机床设备进行加工，通常都只能进行粗加工，其原因在于，被加工的工件两头为孔，孔中间为凹腔，螺旋面P位于凹腔中(如图7所示)，加工工件孔内凹腔螺旋面的铣刀刀杆又细又长，采用铣床进行加工，细长的刀杆旋转时受铣床振动的影响不能保证加工尺寸精度和粗糙度；如用车削方法加工，工件转一圈和刀具走一个行程，都难以准确无误地停止在进刀位置，一旦因惯性影响而超量，都会伤及螺旋面，导致产品报废。同时，加工工件孔内凹腔螺旋面的铣刀设计较难，一般铣刀为保持平衡都采用对称的刃部，在加工孔内凹腔螺旋面时受限制，难以完成高精度的加工。当零件加工精度高，公差为≤0.1mm；⊥0.03，粗糙度要求高时，上述的设备及刀具均无法保证工件孔内凹腔螺旋面的铣削精加工质量。在现在设备不能满足的情况下，需要一种孔内凹腔螺旋面的加工装置来弥补空白。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，将本装置夹持在夹持支架上，通过准确定位及手动操纵刀杆旋转加工，能够解决工件孔内凹腔螺旋面的铣削精加工问题。
本发明的技术方案是，在孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置的套筒上设有限位台阶，套筒后段壁上设有外螺纹段，其后段壁设有轴向延伸的缺口，在套筒的外螺纹段上依次螺纹配合有定位盘及用于调节铣刀位置的装置，一个内螺纹套可轴向位移地间隙配合在套筒中，内螺纹套的尾端设有径向延伸的支耳，支耳周向定位在套筒轴向延伸的缺口中且有轴向位移的自由度，支耳同时与用于调节铣刀位置的装置轴向限位连接，一刀杆通过设有的螺纹段与内螺纹套螺纹配合，刀杆的前部间隙配合一锥套，锥套间隙配合在套筒前端的锥孔内，并由连接在套筒前端的端盖定位，刀杆的前端设置向刀杆圆周一侧伸出的铣刀，刀杆的尾部固定连接手动旋转机构。
所述内螺纹套的螺纹设为T型螺纹，刀杆上的螺纹设为T型螺纹与其对应。
由于采用了上述方案，将孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置夹持固定在夹持支架上，使套筒上的限位台阶抵紧支架，防治套筒轴向窜动。在套筒后段的螺纹段上依次螺纹配合有定位盘及用于调节铣刀位置的装置，定位盘及用于调节铣刀位置的装置均能够通过转动作位置调整。一个内螺纹套通过尾端设有的径向延伸的支耳与用于调节铣刀位置的装置轴向限位连接，同时内螺纹套可轴向位移地周向定位在套筒中，转动用于调节铣刀位置的装置可以带动内螺纹套沿套筒轴向做向前或向后的直线运动，由于一个刀杆通过设有的螺纹段螺纹配合内螺纹套中，固此在内螺纹套沿套筒轴向做向前或向后的直线运动时，同时带动刀杆做轴向位移，使刀杆前端设置的铣刀能够在工件的孔内凹腔中移动到需加工的螺旋面起点，或者从螺旋面的结束点退离，让铣刀不会在完成螺旋面的加工后退刀时伤及螺旋面，确保螺旋面的加工质量。所述内螺纹套的螺纹设为T型螺纹，刀杆上的螺纹设为T型螺纹与其对应，使螺纹的配合紧密，能够保证加工尺寸精度。采用手动旋转机构带动刀杆转动，可以避免刀杆旋转时的振动。刀杆的前部间隙配合一锥套，锥套间隙配合在套筒前端的锥孔内，通过莫氏锥度配合，能够使刀杆自动定中，保证加工精度质量。刀杆的前端设置向刀杆圆周一侧伸出的铣刀，铣刀采用刀片式，使铣刀的设计简单化，易于制作。
本发明工作时，无振动、无惯性，定位精准，能够实现孔内凹腔螺旋面的精加工，并保证加工质量。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的套筒的结构图；
图3为本发明的定位盘的结构图；
图4为本发明的设有刻度的手柄座的结构图；
图5为本发明的内螺纹套的结构图；
图6为图5的A向视图；
图7为孔内凹腔螺旋面工件的示意图。
附图中，1为铣刀，2为刀杆，3为锥套，4为套筒，4a为第一限位台阶，4b为第二限位台阶，5为定位盘，5a为圆形凹坑，6为内螺纹套，6a为支耳，7为设有刻度的手柄座，7a为台阶孔，8为环形盖板，9为手柄座，10为衬套，11为螺母，12为键，13为螺钉，14为工件，15为端盖，16为夹持支架，17为指针，18为锁定螺杆，19为止动螺钉，20为工作台，21为支撑架，22为夹持工件的装置，23为轴向延伸的缺口，24为锥孔，P为螺旋面。
具体实施方式
参见图1至图6，本孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置的套筒4外圆周上设有限位台阶，其限位台阶为两个，其中第一限位台阶4a位于套筒4的前端，该台阶上设有外螺纹连接端盖15，第二限位台阶4b位于套筒中段，两个限位台阶之间形成被夹持支架16夹持的凹槽，凹槽中设有周向定位的凹坑，夹持支架16螺纹配合的锁定螺杆18在装夹时拧紧压在凹坑中形成对套筒4的周向定位，防止孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置在工作时产生周向位移。所述套筒4后段设有外螺纹段，其后段壁设有轴向延伸的两个缺口23，两个轴向延伸的缺口对称设置在套筒后端。在套筒4的外螺纹段上依次螺纹配合有定位盘5及用于调节铣刀位置的装置，所述定位盘5的前端相邻套筒4上的第二限位台阶4b，定位盘5的后端相邻用于调节铣刀位置的装置。所述定位盘5的前端面设有圆形凹坑5a，定位盘5通过旋转向前位移可以使套筒4上的第二限位台阶4b进入圆形凹坑中，让定位盘5的端面抵住夹持支架16，定位盘5通过旋转向后位移，可以与用于调节铣刀位置的装置端面接触，限制用于调节铣刀位置的装置向前位移。所述定位盘5的圆周径向设有四个止动螺钉19，止动螺钉19在定位盘的轴向位置确定后拧紧，防止定位盘5旋转移位。一个内螺纹套6可轴向位移地间隙配合在套筒4中，内螺纹套6的尾端对称设有两个径向延伸的支耳6a与套筒上的轴向延伸的缺口对应，两个支耳6a插入套筒轴向延伸的缺口中形成周向定位配合，套筒轴向延伸的缺口有支耳6a轴向位移的自由度；内螺纹套6的两个支耳6a同时与用于调节铣刀位置的装置轴向限位连接。所述用于调节铣刀位置的装置包括设有刻度的手柄座7、环形盖板8，其设有刻度的手柄座7的轴孔为台阶孔7a，台阶孔的小端设置内螺纹与套筒4螺纹配合，内螺纹套6尾端的径向延伸的支耳6a插入台阶孔的大端中，并用环形盖板8盖住形成轴向限位，环形盖板8通过螺钉与设有刻度的手柄座7固定连接。一个为阶梯轴的刀杆2在其直径最大的台阶段上设置螺纹，刀杆2通过设有的螺纹段与内螺纹套6螺纹配合。所述内螺纹套6的螺纹设为T型螺纹，刀杆2上的螺纹设为T型螺纹与其对应。刀杆2的前部间隙配合一锥套3，锥套3间隙配合在套筒4前端的锥孔24内，通过莫氏锥度配合，能够使刀杆2自动定中，锥套3由螺纹连接在套筒4前端的端盖15定位。刀杆2的前端设置向刀杆2圆周一侧伸出的铣刀1，所述刀杆2的前端圆周一侧径向设有方孔，刀片式铣刀1插在方孔中，用设于刀杆2轴端的螺钉13压紧固定。刀杆2的尾部固定连接手动旋转机构，所述手动旋转机构包括手柄座9、衬套10，衬套10与手柄座9通过键12周向固定连接，衬套10与刀杆2螺纹连接，并用螺母11锁定。在夹持支架16的上端用螺钉固定一个指针17，指针17对着用于调节铣刀位置的装置的手柄座7上的刻度。所述夹持支架16固定在工作台20上，夹持支架16可以是工作台上的台钳，也可以是工作台上设置的专用夹持工具。工作台上还固定设置有一个支撑架21，该支撑架21与刀杆2间隙配合，既用于支撑刀杆，防止又细又长的刀杆前端在工作时转动偏离轴心，又可以对工件14形成轴向端面定位，抵住工件14，防止工件在被铣削时被动位移。工件14由夹持工件的装置22夹持固定，该夹持工件的装置22可由气缸或液压缸控制推动工件到位。所述设有刻度的手柄座7上的轴向刻度为每格1mm，能使轴向的进刀量精确到0.01mm。
使用本手动铣削装置精加工工件孔内凹腔螺旋面时，首先将手动铣削装置夹持在夹持支架上，通过向前旋转定位盘与夹持支架接触后，继续旋转定位盘拉动手动铣削装置做轴向移动，直至手动铣削装置的套筒前端的限位台阶紧贴夹持支架，拧紧锁定螺杆将套筒锁定在夹持支架上，使套筒既不能轴向滑动，也不能周向转动，同时将定位盘圆周的止动螺钉拧紧锁定定位盘。然后通过手动旋转机构转动刀杆，将刀片式铣刀调节到对准工件缺口，由夹持工件的装置推送工件前行，使刀片式铣刀从工件缺口进入能进入工件孔内凹腔，并使工件抵住支撑架。再后顺时针旋转用于调节铣刀位置的装置的设有刻度的手柄座，使内螺纹套向后轴向位移且带动刀杆一起向后轴向位移，将刀片式铣刀调整到工件孔内凹腔螺旋面的加工起点，该位置通过手柄座上的刻度确定。随后人工操纵将手动旋转机构转动360°，同时带动刀杆转动360°，此时内螺纹套不能移动，只有刀杆带动刀片式铣刀旋转进刀，并沿着螺距完成一个螺旋面的加工行程。当完成螺旋面加工后，逆时针旋转用于调节铣刀位置的装置的手柄座，使内螺纹套向前轴向位移且带动刀杆一起向前轴向位移，让铣刀退离螺旋面，防止因铣刀直接回转伤及螺旋面，然后才将铣刀会转到螺旋面的加工起点。通过调整每次的加工余量，重复上述动作，直到工件加工合格为止。
Claims (9)
1.一种孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：该装置的套筒上设有限位台阶，套筒后段壁上设有外螺纹段，其后段壁设有轴向延伸的缺口，在套筒的外螺纹段上依次螺纹配合有定位盘及用于调节铣刀位置的装置，一个内螺纹套可轴向位移地间隙配合在套筒中，内螺纹套的尾端设有径向延伸的支耳，支耳周向定位在套筒轴向延伸的缺口中且有轴向位移的自由度，支耳同时与用于调节铣刀位置的装置轴向限位连接，一刀杆通过设有的螺纹段与内螺纹套螺纹配合，刀杆的前部间隙配合一锥套，锥套间隙配合在套筒前端的锥孔内，并由连接在套筒前端的端盖定位，刀杆的前端设置向刀杆圆周一侧伸出的铣刀，刀杆的尾部固定连接手动旋转机构。
2.根据权利要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述用于调节铣刀位置的装置包括设有刻度的手柄座、环形盖板，其手柄座的轴孔为台阶孔，内螺纹套尾端的径向延伸的支耳插入台阶孔的大端中，并用环形盖板盖住形成轴向限位，台阶孔的小端设置内螺纹与套筒螺纹配合。
3.根据权剩要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述套筒后段壁对称设置两个轴向延伸的缺口，内螺纹套尾端对称设置两个径向延伸的支耳与套筒上的轴向延伸的缺口对应。
4.根据权利要求1～3任一所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述内螺纹套的螺纹设为T型螺纹，刀杆上的螺纹设为T型螺纹与其对应。
5.根据权利要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述刀杆为阶梯轴，其直径最大的台阶段上设置螺纹。
6.根据权利要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述套筒上的限位台阶为两个，其中第一限位台阶位于套筒前端，设有外螺纹连接端盖，第二限位台阶位于套筒中段，两个限位台阶之间形成被夹持支架夹持的凹槽，凹槽中设有周向定位的凹坑。
7.根据权剩要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述刀杆的前端圆周一侧径向设有方孔，刀片式铣刀插在方孔中，用设于刀杆轴端的螺钉压紧固定。
8.根据权利要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述手动旋转机构包括手柄座、衬套，衬套与手柄座周向固定连接，衬套与刀杆螺纹连接，并用螺母锁定。
9.根据权剩要求1所述的孔内凹腔螺旋面的手动铣削装置，其特征在于：所述定位盘的前端面设有圆形凹坑，定位盘的圆周径向设有止动螺钉。
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