CN101628343B - 镗滚组合加工工具 - Google Patents

Abstract

镗滚组合加工工具，精镗装置端部位于精镗刀体的中心孔中，精镗刀体的中心孔中设有精镗微调机构，该精镗微调机构一端穿过粗镗刀体的轴心孔固定于粗镗刀体的轴向端面，精镗微调机构的另一端与精镗装置紧靠，精镗微调机构与精镗装置紧靠的面为锥形曲面；精镗刀体的另一端与一个具有通孔的滚压刀体固定连接，滚压刀体周面上设有与通孔连通的径向孔，滚压刀体上设有液压机构，液压机构包括活塞装置以及助推装置，其中活塞装置的一端与精镗微调机构连接，活塞装置的另一端固定于滚压刀体的轴向端面，所述助推装置覆盖所述径向孔，滚压刀体的刀身上设有滚压装置，一个调整该滚压装置的滚压微调机构套在助推装置表面。本发明具有能提高加工效率以及加工精度的优点。

Description

镗滚组合加工工具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种镗滚组合加工工具。

背景技术

油缸内壁传统的加工工序是粗镗、精镗、滚压独立加工，必须分三道工序，或者要三台机床来加工，加工周期长，占用设备多，每个工序间需要搬运、安装、校正，加工精度差，效率低。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种能提高加工效率以及加工精度的镗滚组合加工工具。

实现本发明目的的技术方案如下：

镗滚组合加工工具，粗镗刀体的周面上设有粗镗刀片，粗镗刀体具有轴心孔，一个具有中心孔的精镗刀体的一端与粗镗刀体固定连接，精镗刀体周面上设有精镗装置，精镗装置端部位于精镗刀体的中心孔中，精镗刀体的中心孔中设有精镗微调机构，该精镗微调机构一端穿过粗镗刀体的轴心孔固定于粗镗刀体的轴向端面，精镗微调机构的另一端与精镗装置紧靠，精镗微调机构与精镗装置紧靠的面为锥形曲面；

精镗刀体的另一端与一个具有通孔的滚压刀体固定连接，滚压刀体周面上设有与通孔连通的径向孔，滚压刀体上设有液压机构，液压机构包括活塞装置以及助推装置，其中活塞装置的一端与精镗微调机构连接，活塞装置的另一端固定于滚压刀体的轴向端面，所述助推装置覆盖所述径向孔，滚压刀体的刀身上设有滚压装置，一个调整该滚压装置的滚压微调机构套在助推装置表面。

所述精镗装置包括刀排、固定于刀排上的半精镗刀片以及精镗刀片。

所述精镗装置还包括塑料导向块，该导向块的表面为斜面。

精镗微调机构包括具有通孔的压盖、调节弹簧、丝杆、呈葫芦状的调节心轴以及顶杆，压盖一端固定于粗镗刀体轴向端面，压盖伸入到粗镗刀体的轴心孔中的另一端与所述弹簧紧靠，弹簧另一端与连接于粗镗刀体的轴心孔中的丝杆紧靠，所述调节心轴周向固定于顶杆上，顶杆的一端与丝杆紧靠，顶杆另一端与液压机构连接。

所述调节心轴上固定连接一个拔叉，该拔叉的另一端位于精镗刀体上设置的孔中。

液压机构的活塞装置包括油缸盖、回位弹簧、活塞杆、活塞，油缸盖固定于滚压刀体的轴向端面，活塞杆间隙配合在滚压刀体的通孔中，回位弹簧套在活塞杆上；助推装置包括铜套以及衬套、铜套滑动地套在滚压刀体上，铜套与衬套之间形成一个液压腔，该液压腔与径向孔连通。

所述助推装置还包括一个推力球轴承，该推力球轴承与铜套的端部紧靠。

滚压微调机构包括外套、螺纹连接于滚压刀体上的调节螺母以及弹簧，外套套在助推装置表面，外套一端与滚压装置连接，弹簧一端与外套和助推装置紧靠，弹簧另一端与调节螺母紧靠。

所述滚压装置包括周向固定于滚压刀体上的锥套，以及套在锥套上的保持架，以及固定于保持架上的滚柱，滚柱与锥套滑动配合，滚柱为锥面的滚柱。

所述粗镗刀体的周面上间隔设有粗镗刀座，粗镗刀片固定于粗镗刀座上，两两粗镗刀座之间设有合金导向块。

所述滚压刀体上的通孔为两端大中间小的台阶孔。

采用了上述方案，该精镗微调机构一端穿过粗镗刀体的轴心孔固定于粗镗刀体的轴向端面，精镗微调机构的另一端与精镗装置紧靠，精镗微调机构与精镗装置紧靠的面为锥形曲面；通过精镗微调机构对精镗装置进行调节，可以达到所需加工尺寸。活塞装置的一端与精镗微调机构连接，活塞装置的另一端固定于滚压刀体的轴向端面，通过活塞装置可以使精镗微调机构发生轴向位移，从而带动精镗装置径向大小发生变化。所述助推装置覆盖所述径向孔，一个调整该滚压装置的滚压微调机构套在助推装置表面，通过助推装置可以使滚压装置轴向运动，从而使滚压装置中的滚柱的径向尺寸产生变化。通过液压机构使精镗装置径向大小发生变化，以及使滚压装置径向大小发生变化，达到各自工作的目的，通过液压机构使精镗装置及滚压装置径向大小发生变化，这样结合方式不但构思巧妙，并由于压力的大小与精镗装置以及滚压装置发生径向运动的行程有关，因此控制输入到液压机构中的压力油的压力大小可以实现所需加精度，而压力油的压力大小的控制很方便，因此，本发明的刀具的很容易实现设定精度。综上所述，本发明通过将粗镗、精镗以及滚压结合为一体，加工出的油缸内壁粗糙度低于0.4，通过滚压使油缸内壁发生塑性变形，材料金相细化致密，油缸的抗压、抗腐、耐磨性得到很大提高。在加工过程中，不需换刀就可一次完成加工，而且通过精镗微调机构以及滚压微调机构的调节，因此，不但能提高加工效率，而且还使工件的精度得到提高。

所述精镗装置包括刀排、固定于刀排上的半精镗刀片以及精镗刀片。精镗过程通过两次加工完成，有利于提高工件表面精度。

所述精镗装置还包括塑料导向块，该导向块的表面为斜面。通过塑料导向块的导向作用，有利于提高加工精度。

所述调节心轴上固定连接一个拔叉，该拔叉的另一端位于精镗刀体上设置的孔中。通过拔叉，可以防止调节心轴转动。

所述粗镗刀体表面设有合金导向块。通过合金导向块对粗镗刀体及粗镗刀片导向，可以提高加工精度。

附图说明

图1为本发明的镗滚组合加工工具的剖面结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为本发明的镗滚组合加工工具的另一剖面结构示意图；

附图中，1为压盖，2为粗镗刀体，3为合金导向块，4为刀排，5为半精镗刀片，6为粗镗刀座，7为精镗刀片，8为粗镗刀片，9为精镗刀体，10为调节弹簧，11为滚柱，12为保持架，13为丝杆，14为外套，15为推力球轴承，16为弹簧垫圈，17为弹簧，18为调节螺母，19为拔叉，20为滚压刀体，21为油缸盖，22为输油孔，23为径向孔，24为液压腔，25为调节心轴，26为铜套，27活塞，28为活塞杆，29为衬套，30为回位弹簧，31为塑料导向块，32为顶杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

参照图1至图3，本发明的镗滚组合加工工具，粗镗刀体2具有轴心孔，粗镗刀体2的周面上间隔设有三个粗镗刀座6，粗镗刀片8通过螺钉固定于粗镗刀座6上。粗镗刀体2表面通过螺钉固定有合金导向块3，合金导向块3位于两两粗镗刀座6之间。粗镗过程中，先通过合金导向块进行导向，再进行粗镗，这样可以提高粗镗的精度。

一个具有中心孔的精镗刀体9的一端与粗镗刀体2固定连接，精镗刀体周面上设有精镗装置。精镗装置包括刀排4、固定于刀排上的半精镗刀片5以及精镗刀片7。精镗装置还包括塑料导向块31，该导向块的表面为斜面。精镗装置端部位于精镗刀体9的中心孔中，即刀排4的下端位于精镗刀体9的中心孔中，刀排4的下端面为高低起伏的曲面，该曲面的形状大致呈葫芦表面的形状。精镗刀体9的中心孔中设有精镗微调机构，该精镗微调机构一端穿过粗镗刀体的轴心孔固定于粗镗刀体的轴向端面，精镗微调机构的另一端与精镗装置紧靠，精镗微调机构与精镗装置紧靠的面为锥形曲面。精镗微调机构包括具有通孔的压盖1、调节弹簧10、丝杆13、呈葫芦状的调节心轴25以及顶杆32，压盖1一端通过螺钉固定于粗镗刀体2轴向端面，压盖1伸入到粗镗刀体的轴心孔中的另一端与所述弹簧10紧靠，弹簧10另一端与连接于粗镗刀体的轴心孔中的丝杆13紧靠，所述调节心轴25周向固定于顶杆32上，顶杆32的一端与丝杆13紧靠，顶杆另一端与液压机构连接。调节心轴25上固定连接一个拔叉19，该拔叉的另一端位于精镗刀体9上设置的孔中。丝杆13的螺距P＝1mm，旋动一圈，精镗尺寸变动量为：1mm*tg2°8’51″*2＝0.075mm。压盖1的外圆上均匀分布有15格的刻度，每格0.075/15＝0.005mm。

精镗刀体9的另一端与一个具有通孔的滚压刀体20固定连接，滚压刀体20上的通孔为两端大中间小的台阶孔。精镗刀体9与滚压刀体20通过锥头紧定螺钉紧固。滚压刀体周面上设有与通孔连通的径向孔23，滚压刀体20上设有液压机构，液压机构包括活塞装置以及助推装置。液压机构的活塞装置的一端与精镗微调机构连接，活塞装置的另一端固定于滚压刀体的轴向端面。活塞装置包括油缸盖21、回位弹簧30、活塞杆28、活塞27，油缸盖21上具有输油孔22，油缸盖固定于滚压刀体的轴向端面。活塞杆28间隙配合在滚压刀体的通孔中，回位弹簧30套在活塞杆上。所述助推装置覆盖所述径向孔23，助推装置包括铜套26以及衬套29、铜套26滑动地套在滚压刀体20上，铜套26与衬套29之间形成一个液压腔24，该液压腔与径向孔23连通。助推装置还包括一个推力球轴承15，该推力球轴承与铜套的端部紧靠。滚压刀体的刀身上设有滚压装置，所述滚压装置包括周向固定于滚压刀体上的锥套34，以及套在锥套上的保持架12，以及固定于保持架上的滚柱11，滚柱11与锥套34滑动配合，滚柱11为锥面的滚柱。一个调整该滚压装置的滚压微调机构套在助推装置表面。滚压微调机构包括外套14、螺纹连接于滚压刀体上的调节螺母18以及弹簧17，外套14套在助推装置表面，外套一端与滚压装置连接，弹簧17一端与外套和助推装置紧靠，弹簧另一端与调节螺母紧靠。弹簧17与助推装置之间设有弹簧垫圈16。滚压尺寸需要微调时，旋动调节螺母18，调节螺母18的螺距P＝1.5mm，旋动一圈，滚压尺寸的变动量为：1.5mm*tg1.5°*2＝0.08。

当工具卸压状态时，精镗和滚压部分呈退刀状态，实际外径尺寸小于要加工的工件内径尺寸。工作状态时，压力油通过油缸盖21进入滚压刀体20的通孔中，一方面，压力油推动活塞杆28向左移动，活塞杆28带动活塞、顶杆32、调节心轴25、丝杆13依次向左移动，刀排4在调节心轴25的位移作用下，受调节心轴的顶动产生径向位移，从而使精镗尺寸达到所要加工的工件内径尺寸。如精镗尺寸需要微调时，将采用的螺丝刀等调整工具穿过油缸盖的孔，调整工具旋动丝杆13，通过调整丝杆的轴向移动带动调节心轴移动，使刀排产生径向移动。当达到所需尺寸时，停止对调整工具的操作，调节心轴的初始位置确定下来，刀排的初始位置也确定下来。这样使得精镗的尺寸得到调整。丝杆13的螺距P＝1mm，旋动一圈，精镗尺寸变动量为：1mm*tg2°8’51″*2＝0.075mm。压盖1的外圆上均匀分布有15格的刻度，每格0.075/15＝0.005mm。

另一方面，压力油通过活塞杆28与通孔之间的间隙，进入到径向孔23中后，流到铜套26与衬套29之间形成的液压腔24中，迫使铜套26带动滚柱11、保持架12、外套14、单向推力球轴承15、弹簧垫圈16产生轴向位移，压缩弹簧17的长度。使16紧密的贴合在18的端面上。各个滚柱11和锥套34是角度滑动配合，滚柱轴向位移的同时也径向位移，从而使滚柱的外径尺寸达到所要求的滚压尺寸。如滚压尺寸需要微调时，旋动调节螺母18，调节螺母18的螺距P＝1.5mm，旋动一圈，滚压尺寸的变动量为：1.5mm*tg1.5°*2＝0.08。调节螺母18的外圆均匀分布有16格的刻度，每格0.08/16＝0.005mm。

工作状态时，同时有大量的水对刀具和工件内壁进行冲刷。有两个作用：1.可以冲洗掉粗镗和精镗所产生的铁屑，以免铁屑划伤工件内表面。2.可以起润滑液的作用，使加工后的工件具有更好的表面质量。

工件加工好后，镗滚组合加工工具需要退刀，直接退刀会导致精镗刀片划伤已加工好的工件内表面。所以，镗滚组合加工工具得在卸压状态时退刀。

Claims (9)

1.一种镗滚组合加工工具，粗镗刀体的周面上设有粗镗刀片，粗镗刀体具有轴心孔，一个具有中心孔的精镗刀体的一端与粗镗刀体固定连接，精镗刀体周面上设有精镗装置，其特征在于：精镗装置端部位于精镗刀体的中心孔中，精镗刀体的中心孔中设有精镗微调机构，该精镗微调机构一端穿过粗镗刀体的轴心孔固定于粗镗刀体的轴向端面，精镗微调机构的另一端与精镗装置紧靠，精镗微调机构与精镗装置紧靠的面为锥形曲面；

精镗刀体的另一端与一个具有通孔的滚压刀体固定连接，滚压刀体周面上设有与通孔连通的径向孔，滚压刀体上设有液压机构，液压机构包括活塞装置以及助推装置，其中活塞装置的一端与精镗微调机构连接，活塞装置的另一端固定于滚压刀体的轴向端面，所述助推装置覆盖所述径向孔，滚压刀体的刀身上设有滚压装置，一个调整该滚压装置的滚压微调机构套在助推装置表面，滚压微调机构包括外套、螺纹连接于滚压刀体上的调节螺母以及弹簧，外套套在助推装置表面，外套一端与滚压装置连接，弹簧一端与外套和助推装置紧靠，弹簧另一端与调节螺母紧靠。

2.根据权利要求1所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述精镗装置包括刀排、固定于刀排上的半精镗刀片以及精镗刀片。

3.根据权利要求2所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述精镗装置还包括塑料导向块。

4.根据权利要求1所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：精镗微调机构包括具有通孔的压盖、调节弹簧、丝杆、呈葫芦状的调节心轴以及顶杆，压盖一端固定于粗镗刀体轴向端面，压盖伸入到粗镗刀体的轴心孔中的另一端与所述调节弹簧紧靠，调节弹簧另一端与连接于粗镗刀体的轴心孔中的丝杆紧靠，所述调节心轴周向固定于顶杆上，顶杆的一端与丝杆紧靠，顶杆另一端与液压机构连接。

5.根据权利要求4所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述调节心轴与一个拔叉的一端固定连接，该拔叉的另一端位于精镗刀体上设置的孔中。

6.根据权利要求1所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：液压机构的活塞装置包括油缸盖、回位弹簧、活塞杆、活塞，油缸盖固定于滚压刀体的轴向端面，活塞杆间隙配合在滚压刀体的通孔中，回位弹簧套在活塞杆上；

助推装置包括铜套以及衬套，铜套滑动地套在滚压刀体上，铜套与衬套之间形成一个液压腔，该液压腔与径向孔连通。

7.根据权利要求6所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述助推装置还包括一个推力球轴承，该推力球轴承与铜套的端部紧靠。

8.根据权利要求1所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述滚压装置包括周向固定于滚压刀体上的锥套，以及套在锥套上的保持架，以及固定于保持架上的滚柱，滚柱与锥套滑动配合，滚柱为锥面的滚柱。

9.根据权利要求1所述的镗滚组合加工工具，其特征在于：所述粗镗刀体的周面上间隔设有粗镗刀座，粗镗刀片固定于粗镗刀座上，两两粗镗刀座之间设有合金导向块。

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