CN1018245B

CN1018245B - 多功能旋转切削刀架

Info

Publication number: CN1018245B
Application number: CN 89108570
Authority: CN
Inventors: 孟宪歧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1992-09-16
Also published as: CN1051692A

Abstract

本发明所述的多功能旋转切削刀架具有一个与主轴连接，且与之同时转动的主体(43)，及安装在主体上的刀架(38)，刀架上有丝杆(15)，通过螺母蜗轮(17)与齿轮蜗杆(22)组成的传动链，与一个可按需要调整控制啮合的进给钮(5)和进给盘(35)以及通过安全销(28)传递附加扭矩给刀架的传动链的安全环(49)，从而实现刀架按需要的自动切削进给；还可以进行手动微进刀和粗进刀。它具有设计合理，结构简单，功能多，便于操作等优点，且扩大了机床的使用范围。

Description

本发明涉及一种镗头，特别是一种能克服镗削工艺中被加工零件径向尺寸因缺少指示性标记而各次切削的径向进刀量不易控制;以及在镗头能实现刀架相对镗头的旋转轴线垂直平面上的有控制的往复运动，以使能完成例如对所镗孔的端面的车削工艺的镗头。

众所周知，在机床上利用刀杆装上刀具进行镗孔，进刀深度靠敲打刀具的方法调整，其操作复杂，切削深度不容易控制准确;刀具被敲打位移时，很容易改变刀具最佳的切削几何角度，影响加工表面质量和效率;并且也不能车削孔的端面。为了解决这些问题，在〔US〕3800637专利案中，采用了行星齿轮及蜗轮蜗杆传动机构，且以变速电机、比较器及直流可变电压源组成闭环系统来控制刀具的进给量，此种方法，控制与结构都较为复杂，制造成本高，不利于推广。

本发明的目的为了简化结构，提供一种结构合理，操作方便，各次切削进刀量可以控制并有指示性标记，自动径向进给量可以逐级调整的多功能旋转切削刀架。

本发明的目的是这样实现的：

多功能旋转切削刀架，包括与主轴连接、且与之同时转动的主体，及安装在主体上的刀架。其特点是：刀架上有丝杆，通过螺母蜗轮与齿轮蜗杆组成的传动链，与一个可按需要调整控制啮合的进给钮和进给盘以及通过安全销传递附加扭矩给横向刀架的传动链的安全环，从而实现刀架能完成按需要的切削进给;丝杆一端为刻度盘，刻度盘中间设有扳手孔，可以通过扳手转动传递一个附加扭矩，使刀架进行粗进刀;齿轮蜗杆的一端为刻度盘，刻度盘中间设有扳手孔，也可以用扳手转动传递一个附加扭矩通过齿轮蜗杆与螺母蜗轮组成的传动链及丝杆，使刀架相对于主体做横向微动，以达到微进刀的目的。

本发明的优点是：

所述的多功能旋转切削刀架设有自动进给机构，粗进刀机构，微进刀和复位机构，安全装置和限位装置，功能多，其结构简单，并可以使机床具备有钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、车外圆、切削平面、镗挖内外圆和端面上的各种环型槽、镗削内孔锥面和外圆锥面，以及螺纹等机械加工工艺内容，扩大了机床的加工范围。

所述刀架与带孔装刀具的刀架相比，在刀架不动的情况下，就可以根据需要把刀杆或刀具固定在任意位置上，增加了装夹刀具和调整刀具的灵活性;同时增加了刀架与主体的结合面，相应提高了结合强度和稳定性，增大了传递扭矩的能力。

由于自动进给机构的进给量级数多，可根据切削性质选择最佳切削进给量，提高了切削加工效率和质量;有了粗进刀和微进刀机构，可保证进刀量准确，使刀具的最佳几何切削角度保持不变，在镗孔和车外圆柱面时，与一般的进刀加工方法相比，可提高生产效率3～12倍，几何精度也提了1～3级。

本发明采用了复位机构，使操作简便、灵活、迅速，减少了辅助时间。安全装置使得当进行自动进给切削负载超负荷或发生其它事故时，安全销自动脱开进给盘，停止进给切削，保证了安全。

在进给传运系统中，螺母蜗轮与齿轮蜗杆啮合传动，其齿轮蜗杆的轴线与刀架沿燕尾导轨运动的主体下端燕尾平面之间有一夹角，这个角度在燕尾导轨滑动和蜗轮与蜗杆啮合磨损过程中，有自动补偿蜗轮与蜗杆啮合侧隙的作用，保证了传动精度，这也是本发明的特有效果之一。

齿轮蜗杆一端的齿轮为包络齿轮，包络齿形由包络曲线形成，其特点是：当量曲率半径比较大，其齿面接触强度远比渐开线齿形大，而且承载能力强，包络齿轮无齿根切现象，传递平稳，精度高，无卡死现象，容易制造。

图1为本发明的一种实施例的主视图。

图2为图1的侧视局部剖视图。

图3为图1的A-A处进给盘和复位环局部剖视图。

图4为图2的B-B处螺母蜗轮，端面滑动轴承和主体局部剖面图。

图5为包络齿轮齿形图。

以下结合附图对本发明作详细说明：

多功能旋转切削刀架通过锥体（1）与机床主轴连接，且与之同时转动的主体（43）及安装在主体（43）上的刀架（38）。锥体（1）与主体（43）之间设有传递扭矩的圆柱键（51）。主体上半部为圆柱形，主体下半部为四棱柱形，在四棱处形成圆角;主体下端设有燕尾槽（44）。刀架（38）的形状可以是四棱锥台形，四棱处为圆角;刀架的上部有长形凸燕尾（41）与主体下端的燕尾槽（44）配合连接，且可以沿其滑动;在刀架（38）上部的凸燕尾的一侧有一拱形轴座（57）;刀架下端也有一燕尾槽（42），燕尾槽（42）的一边可以装卸，卸下的一边形成剖面为多棱形压块（13），压块（13）上设有螺钉（12），使压块与刀架（38）固定;压块（13）在与刀架（38）接触处有一接触面（11），其面（11）与螺钉（12）压紧方向平行，使得作用力有效地作用在刀杆座（36）上的燕尾侧面（14）上;刀杆座（36）可以是长方形的，顶部有凸燕尾，可以装入刀架（38）燕尾槽的任意位置上，并用压块（13）及螺钉（12）固定。

在主体（43）上设有自动进给机构，自动进给机构是由装在进给盘（35）上的进给钮（5）及装在主体（43）内的齿轮蜗杆（22）、螺母蜗轮（17）及丝杆（15）组成;微进刀机构是由齿轮蜗杆（22）、螺母蜗轮（17）及丝杆组成;粗进刀机构是由螺母蜗轮（17）和丝杆（15）组成。装在主体（43）中的齿轮蜗杆（22）由轴瓦（25）支承定位，其轴线与主体（43）下端燕尾导轨平面的夹角为α，此角对燕尾滑动和传动系统磨损有自动补偿蜗轮与蜗杆啮合侧隙的作用;齿轮蜗杆（22）的一端为包络齿轮（24），其中部为蜗杆与螺母蜗轮（17）相啮合，另一端为圆锥形刻度盘（23），刻度盘（23）中间为扳手孔，用扳手传递一附加扭矩，通过齿轮蜗杆（22）与螺母蜗轮（17）组成的传动链及丝杆（15），使刀架进行微进刀，进刀量由刻度盘（23）上读出。螺母蜗轮（17）安装在丝杆（15）上，由端面滑动轴承（54）和（55）限位;丝杆（15）安装在刀架上，由刀架上部的拱形轴座（57）上的圆孔支承限位，丝杆（15）的一端带有刻度盘（16），刻度盘中间为扳手孔，用扳手传递一附加扭矩，通过螺母蜗轮（17）与丝杆（15）使刀架进行粗进刀，进刀量由刻度盘（16）上读出。在进给盘（35）的外圆周上设有进给钮（5），进给钮（5）由钢球（9）、压柱（4）、柱簧（3）和螺钉（2）控制定位;进给钮（5）为圆柱体，沿圆柱体的轴向设有长槽（6）和两个槽（7）、（8）;长槽（6）为平槽，外端面为斜面;进给钮（5）沿进给盘（35）外圆周向内安装，其轴线与进给盘（35）的径向夹角为α。在进给盘安装进给钮（5）的上方设有轴向孔，孔内装有钢球（9），压柱（4）、柱簧（3）并用螺钉（2）将柱簧压紧，使钢球（9）进入进给钮（5）上的槽（8）或槽（9）内。当需要设置进给量时，可以根据进给量大小推入相应数量的进给钮（5）置为工作状态，钢球（9）进入进给钮上的槽（7）内，使得进给钮与齿轮蜗杆（22）一端的包络齿轮（24）相啮合，当机床主轴带动主体转动时，如果用杆（27）控制安全环（49）通过安全销（28）传递一个附加扭矩使进给盘（35）保持不动，这时进给钮（5）带动包络齿轮（24）转动，通过齿轮蜗杆（22）与螺母蜗轮（17）组成的传动链及丝杆（15），使刀架完成按需要的自动横向切削进给。

进给盘的内部设有复位机构，它是由复位环（47）、滑块（26）、柱簧（52）和柱销（53）组成的。复位环（47）安装在进给盘内上部，复位环（47）下部设有与进给钮（5）相同数目的楔形齿（48），楔形齿装在进给钮上的长槽（6）内;复位环的外圆周上有一凸块（60），凸块上有一径向孔，可插入一个扳手（45），凸块（60）的侧面为斜面（46）;柱销（53）可以压装在进给盘（35）上，给柱簧（52）限位，滑块（26）在柱簧（52）作用下始终压在复位环的凸块（60）侧斜面（46）上，使复位环保持位置不变。当需要使进给钮复位时，只需用扳手（45）转动复位环，使得楔形齿（48）上的斜面带动进给钮运动脱离工作啮合状态。

安全装置是由安全环（49）、安全销（28）、钢球（31）、压柱（32）、柱簧（33）和螺钉（34）组成。安全销（28）为一圆柱体，安全销（28）的下端为圆锥形，沿安全销外圆周上有两个环形槽（29）、（30）;安全销（28）下端的圆锥形部分插入进给盘（35）的“V”形槽内，安全环（49）就与进给盘（35）连接起来。安全环（49）上沿圆周有一凸台（62），凸台的一端有一圆孔，孔内装有钢球（31），压柱（32）在柱簧（33）和螺钉（34）的作用下，将钢球（31）压入安全环（28）的环形槽（29）内;在自动进给切削过程中，用杆（27）给安全环（49）一个附加扭矩保持不动，进给盘（35）就通过“V”槽给安全销下端锥面一个向上的分力，当此力达到一定数值后，安全销（28）上升，钢球（31）进入环形槽（30）压住安全销，使安全环与进给盘脱离开，进给盘（35）就与主体一起同步旋转，自动进给机构停止了进给工作，起到了安全保险作用。

丝杆（15）有刻度盘的一端由轴座（57）上的圆孔支承部分设有径向孔;在轴座（57）上的孔内装有定位销（59）和柱簧（56）;定位销（59）在柱簧（56）作用下，进入丝杆（15）上的径向孔里，使丝杆（15）定位不动，并和刀架（38）一起相对于主体作横向运动，才能使刀架进行微进刀或自动进给切削工作。

限位装置是由限位柱（21）、限位块（18）、“T”型螺栓（19）和螺母（20）组成。限位块（18）装在刀架（38）燕尾槽外侧的“T”型槽（39）内，限位柱（21）装在主体上，限位块由螺母（20）和“T”型螺栓（19）固定在刀架需要的位置上，当刀架走完事先确定的距离时，限位块与限位柱相遇，挡住刀架的运动，起到限位的作用。

Claims

1、多功能旋转切削刀架具有一个与主轴连接，且与之同时旋转的主体(43)，及安装在主体上的刀架(38)，刀架上有丝杆(15)，通过螺母蜗轮(17)与齿轮蜗杆(22)组成的传动链，与一个可按需要调整控制啮合的进给钮(5)和进给盘(35)以及通过安全销(28)传递附加扭矩使刀架横向进给的传动链的安全环(49)，其特征在于：主体内的齿轮蜗杆(22)的一端为包络齿轮(24)；装在丝杆(15)上的螺母蜗轮(17)由端面滑动轴承(54)、(55)轴向限位；钢球(9)进入进给钮上的槽(7)内，套装在主体上部的进给盘(35)内的进给钮(5)与包络齿轮(24)相啮合，即进给钮进入工作位置；安全环(49)通过安全销(28)与进给盘(35)连接；进给盘内装有一复位环(49)，复位环上的齿装在进给钮上的长槽(6)内。

2、根据权利要求1所述的多功能旋转切削刀架，其特征在于：所述的齿轮蜗杆（22）在主体中倾斜-α角度。

3、根据权利要求1所述的多功能旋转切削刀架，其特征在于：刀架下端有一燕尾槽（44），燕尾槽的一边为能装卸的压块（13），压块与刀架的接触面（11）与压块上的螺钉（12）压紧方向相平行。

4、根据权利要求1所述的多功能旋转切削刀架，其特征在于：进给盘内装有一复位机构;复位环（47）下端设有与进给钮（5）数目相同的楔形齿（48），进给盘上有一柱销（53），滑块（26）顶在复位环的凸块（60）的斜面（46）上，柱销（53）与滑块（26）之间有一柱簧（52）。

5、根据权利要求1所述的多功能旋转切削刀架，其特征在于：进给盘（35）的上部有一安全装置;安全环（49）上的轴向孔内有一安全销（28），安全销（28）上有两个环形槽（29）、（30），钢球（31）由柱簧（33）、螺钉（34）压入槽中;安全销下端为圆锥形，并装在进给盘（35）上的“V”形槽内。

6、根据权利要求1、2所述的多功能旋转切削刀架，其特征在于：丝杆（15）一端设有刻度盘（16），刻度盘中间有扳手孔;齿轮蜗杆（22）一端设有刻度盘（23），刻度盘中间有扳手孔。