CN101462176B - 车削大直径深孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卧式车床加工大直径深孔的加工装置。本发明支撑体、装刀体套入刀杆安装；支撑柱外圆在弹簧内圈中，其与圆柱孔滑动配合，弹簧在内腔平面、支撑柱台阶间，调节圈在支承座外圆上，其内孔与支撑座外圆滑动配合，其外圆锥体与支撑座圆锥体配合，大台阶圆头高处抵住调节圈外圆锥体上，装刀体呈中间大、两头小圆锥状，圆锥体径向呈180°分布，装刀体外部右边是圆柱体，刀杆呈管状圆柱，左内孔有方牙螺纹，右内孔有三角螺纹，刀杆外圆轴向铣加工两对键槽，其轴线在圆周上呈90°对称分布。本发明解决了深孔加工存在的刚性低、易振动等缺陷。本发明具有制造简便、操作灵活方便、成本低、见效快，工作效率成倍提高等特点。

Description

车削大直径深孔加工装置

技术领域

本发明涉及一种机械加工装置，特别涉及一种卧式车床加工大直径深孔的加工装置。

背景技术

本发明发明之前，由于深孔的孔径比大，刀杆细长，刚性较低，易产生振动，并使镗孔偏歪而影响加工精度和生产效力，因此深孔加工的导向问题一直是一个难题。在卧式车床上加工大直径的深孔零件时，往往需要用特殊的深孔枪钻，或枪钻式深孔镗刀，需要专门特制定做，而且只能加工一种直径规格的零件，不但增加了成本，同时也不适合单件或小批量生产。如加工通孔直径

60mm-

150mm或更大直径规格的深孔零件时，往往就要分几次加工，要做几种不同规格的深孔镗刀装置。对于批量小的大直径深孔车削加工是得不偿失，本发明提供了投入少、简单易操作、解决了深孔加工核心难题的车削加工装置。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种车削大直径深孔加工装置。

本发明的技术方案是：

车削大直径深孔加工装置，其主要技术特征在于支撑体、装刀体套入刀杆安装；

支撑体由支撑座、支撑柱、弹簧、调节圈、调节螺母、紧固螺母构成，支撑柱的外圆套入弹簧的内圈中，支撑柱的外圆与支撑座径向圆柱孔滑动配合，弹簧在内腔平面、支撑柱的台阶之间，调节圈套在支承座的外圆上，调节圈的内孔与支撑座的外圆滑动配合，调节圈的外圆锥体与支撑座端面凹陷圆锥体配合，支撑柱上的大台阶圆头高处抵住调节圈的外圆锥体上；

装刀体呈中间大两头小的圆锥状套，其外部左端是前小后大的圆锥体，圆锥体径向呈180°分布二方形内腔，装刀体外部右边是圆柱体；

刀杆呈管状圆柱，左边内孔设有方牙螺纹，右边内孔设有三角螺纹，刀杆外圆轴向铣加工两对键槽，其轴线在圆周上呈90°对称分布。

本发明的优点和效果在于解决了深孔加工技术核心问题，可使支撑体和装刀体互换位置，或增加一组或组合多组不同直径规格的支撑体和装刀体，在机床功率范围內，实现一次进刀多次切削，加工出多种规格大直径深孔的零件。键与键槽匹配不但起定心作用还具有传递扭力作用，使得加工工艺刚性好，稳定性强；且本发明经济实惠、制造简便、操作灵活方便、成本低、见效快，工作效率成倍提高。

本发明支撑体内设支撑点，减震效果好，支撑点之间的距离可以调节且具有弹性，装刀体既是装刀部件又是增强刀杆强度的辅件。每个装刀体上安装两把车刀，切削刃一个朝上，一个朝下，车削时切削扭力正好抵消，而且形成多刀加工时刀杆不会发生振动。刀杆设有方牙內螺纹，可使刀杆与另外的镗刀头连接；如不连接使用其它镗刀头时可用堵头连接。增加了刀杆的适用范围。刀杆出水口连接地方多、位置适当，保证了刀具能够得到充分冷却。

本发明的其他优点和效果将在下面继续说明。

附图说明

图1——本发明结构原理及使用示意图。

图2——本发明结构原理及另—种组合使用示意图。

图3——刀杆结构示意图。

图4——支撑体中支承座结构示意图。

图5——支撑体中调节圈结构示意图。

图6——装刀体结构示意图。

图7——图1中A-A剖视图

具体实施方式

本发明由支撑体42、装刀体41及刀杆36组装成如图1、图2所示的车削大直径深孔加工装置。

如图3所示：

刀杆36呈管状圆柱，左边內孔加工由方牙螺纹3，右边內孔加工有三角螺纹37，刀杆36外圆轴向铣加工两对键槽10、50，其轴线在圆周上呈90°对称分布，刀杆36键槽10、50适当位置加工有螺纹孔4、16、32、33。

如图4所示：

支撑座13形状为台阶圆柱套，内孔8设有呈180°对称分布的两个键槽1。支撑座13外部右台阶端面加工凹陷圆锥体11，其径向加工两个180°对称的圆柱孔48，且圆柱孔48孔心线在圆周上与键槽1的轴线呈90°，垂直于圆柱孔48的凹陷圆锥体11加工內腔49，与套在支撑柱44外圆上弹簧45匹配，支撑座13的外圆9右边加工2mm螺距的三角螺纹19。

如图5所示：

调节圈15为圆锥套状，外圆锥体12与支承座13上的凹陷圆锥体11相匹配，外圆锥体12两侧铣削呈180°分布的14mm直线槽7。

如图6所示：

装刀体41呈中间大两头小的圆锥状套；其外部左端是前小后大的圆锥体，圆锥体径向呈180°分布加工12×12方形內腔25，在內腔25中间轴线垂直方向铣削一定深度的平面22、40并与圆锥体平滑连接。如图7所示，平面22在左上侧，平面40在右下侧；分别在平面22、40上对准內腔25中间轴线垂直加工两个M10螺纹孔24，装刀体41外部右边是圆柱体27，沿着方形內腔25轴向在圆柱体27径向加工180°对称的两个定位沉头孔28，在中间圆锥面上加工180°对称的两个紧固沉头孔35，其孔心线与定位沉头孔28的孔心线在圆周上呈90°交叉分布。垂直于紧固沉头孔35的两侧铣削贯通左右端的平面51如图7所示。装刀体41內孔38设有呈180°分布的两个键槽26，定位沉头孔28贯穿在键槽26内。

实施例1：

如图1所示：

本发明由支撑体42、装刀体41在刀杆36上组合使用的一种情况。支撑体由支撑座13、支撑柱47、弹簧45、调节圈15、调节螺母17、紧固螺母18构成。支撑柱47的外圆44套入弹簧45的內圈中，支撑柱47的外圆44与支撑座13上的径向圆柱孔48滑动配合；弹簧45的一端抵住垂直于径向圆柱孔48的内腔49的平面，另一端抵住支撑柱47的台阶，在弹簧45的作用下支撑柱47能在支撑座13的径向圆柱孔48内伸缩自如；调节圈15套在支承座13的外圆9上，使调节圈15的内孔14与支撑座13的外圆9滑动配合，调节圈15的外圆锥体12与支撑座13端面凹陷圆锥体11配合；支撑柱47上的大台阶圆头高处44抵住调节圈15的外圆锥体12上，调节圈15的直线槽7的空间与穿过支撑座13沉头孔6的螺栓5的螺栓帽间隙配合，螺栓5的螺栓帽高度不高于外圆锥体12的最小台阶。支承座13的外螺纹19处匹配安装调节螺母17和紧固螺母18。

将装配好的支撑体42套入刀杆36一端，调整到最左端适当位置，安装时支承座13的內孔键槽1与刀杆36键槽10或者刀杆36键槽50对齐，其中插入平键2匹配，用螺栓5穿过支撑座13沉头孔6和平键2的孔旋入刀杆36的螺纹孔4紧固。螺栓5的螺栓帽与调节圈15外圆锥体12的直线槽7间隙配合。然后调整两个支撑柱47之间的距离。调整时旋转调节螺母17使调节圈15轴向移动，调节圈15的外圆锥体12推动支撑柱47作上、下移动达到调节两个支撑柱47之间距离的目的，使支撑柱47的外圆44的顶点46之间的距离与零件预孔直径匹配，此时旋转紧固螺母18使其与调节螺母17并紧。使得支撑体42在工件预孔内起支撑作用。从而起到支撑刀杆36作用。

安装调节好支撑体42后，把装刀体41安装在刀杆36上，使装刀体41的內孔38套在刀杆36外圆上，调整装刀体41位置，使装刀体41与支撑体42之间留有安装冷却管螺栓20的空间，装刀体41內孔键槽26对准刀杆36键槽10或者刀杆36键槽50，在其中安装平键30。用螺栓29穿过定位沉头孔28和平键30上孔31旋入刀杆36螺纹孔32紧固。(根据车削需要装刀体41圆周方向转动90°安装时，只要使刀杆36键槽10和刀杆36键槽50互换安装就可以实现)。最后用螺栓34穿过紧固沉头孔35旋入刀杆36上螺纹孔33(如图7所示)使装刀体加固安装在刀杆36上。

支撑体42和装刀体41在刀杆36上组合使用后，刀杆36最左边內孔方牙螺纹3处用带有方牙螺纹的堵头(图中省略)旋紧堵塞，使刀杆36內孔冷却液无泄漏。刀杆36最右端內三角螺纹孔37连接冷却液管接头与水泵连接，刀杆36右边外圆装入装夹刀具的装置，伸出适当长度后紧固。

装刀体41的方形内腔25内安装高速钢车刀23、39，安装时车刀23、39的刀刃一个朝上，一个朝下，使切削扭力抵消，减小了机床、刀杆36的负载；安装车刀23、39伸出长度需满足：

安装车刀23伸出长度＝(所需加工的孔径d-预孔的孔径d)/2。

安装车刀39伸出长度＝所需加工的孔径d-预孔的孔径d；

刀具安装长度确定后用螺栓通过螺纹孔24固定夹紧车刀。

装刀体41与支撑体42之间安装冷却管螺栓20，调整冷却管21对准车刀23、39，刀杆36内冷却液通过冷却管21流出形成水流使切屑沿装刀体41的平面22、40和51的空间流出孔內。避免了深孔加工因出屑不畅“闷刀”而使刀具卡死。

实施例2：

图2是装刀体41和支撑体42配合使用的另一种情况，由两个不同尺寸规格装刀体41和一个支撑体42组合使用。刀杆36左端安装装刀体41，安装体41左边刀杆36留有安装冷却管螺栓20的空间，装刀体41安装方法和实施例1安装方法一样。其后紧挨着安装支承体42，支承体42安装调试方法和实施例1安装调试方法一样；支撑体42后面安装装刀体41，装刀体41与支撑体42之间留有安装冷却管螺栓20的空间。安装方法和实施例1一样

刀杆36左边內方牙螺纹3连接支撑堵头54，其外圆柱方牙螺纹56与刀杆36左边內方牙螺纹3配合旋紧，支撑堵头54內孔55径向有通孔52与冷却管21相通，使得冷却液通过冷却管21流向车刀。加工时，支撑堵头54的圆柱外圆53与零件预孔直径匹配，作为第一支撑；使得前面装刀体41中车刀在车削加工时不会震动，切削加工出孔的直径是支撑体42调整两个支撑柱47之间匹配距离的基准，作为第二支撑；使装刀体41中车刀在车削加工时得到支撑不会震动。装刀体41与支撑体42之间安装冷却管21。

在机床功率允许的情况下，可以组合多组不同直径规格支撑体和装刀体，实现一次走刀多次车削加工功能。

Claims (5)

1.车削大直径深孔加工装置，其特征在于支撑体、装刀体通过两对键槽套入刀杆，带有键槽的刀杆左边安装支撑体，支撑体的右边是装刀体；或带有键槽的刀杆左边安装装刀体，装刀体的右边是支撑体；

支撑体由支撑座、支撑柱、弹簧、调节圈、调节螺母、紧固螺母构成，支撑柱的外圆套入弹簧的内圈中，支撑柱的外圆与支撑座径向圆柱孔滑动配合，弹簧一端在径向抵住垂直于径向圆柱孔的内腔的平面，另一端抵住支撑柱的台阶，调节圈套在支承座的外圆上，调节圈的内孔与支撑座的外圆滑动配合，调节圈的外圆锥体与支撑座右端面凹陷圆锥体配合，支撑座套在刀杆上，支撑柱上的大台阶圆头高处抵住调节圈的外圆锥体；

装刀体呈中间大两头小的圆锥状套，其外部左端是前小后大的圆锥体，圆锥体径向呈180°分布二方形内腔，装刀体外部右边是圆柱体；

刀杆呈管状圆柱，左边内孔设有方牙螺纹，右边内孔设有三角螺纹，刀杆外圆轴向铣加工两对键槽，其轴线在圆周上呈90°对称分布。

2.根据权利要求1所述的车削大直径深孔加工装置，其特征在于支撑体中，调节圈的直线槽的空间与穿过支撑座沉头孔的螺栓的螺栓帽间隙配合。

3.根据权利要求1所述的车削大直径深孔加工装置，其特征在于支撑体中，螺栓帽穿过调节圈两侧呈180°分布直线槽的空间与支撑座中的沉头孔，螺栓帽高度不高于调节圈外圆锥体的最小台阶。

4.根据权利要求1所述的车削大直径深孔加工装置，其特征在于装刀体中，两个方形内腔中间轴线垂直方向各设置有一个螺纹孔，在螺纹孔前设置平面，平面与圆锥体平滑连接。

5.根据权利要求1所述的车削大直径深孔加工装置，其特征在于在装刀体中，在方形内腔轴向右端圆柱体径向设置180°对称的两个沉头孔，在中间圆锥面上设置180°对称的另两个沉头孔，其孔心线与前述两个沉头孔的孔心线在圆周上呈90°交叉分布，垂直于圆锥面上的沉头孔两侧铣削贯通左右端的平面，装刀体内孔设有呈180°分布的两个键槽，另两个沉头孔贯穿在键槽内。

Images