CN102366874B - 一种台阶孔端面滚压刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台阶孔端面滚压刀，包括刀柄，刀柄上通过轴承结构转动装配有刀头，轴承结构的转动中心轴线朝向刀柄的周向外侧延伸，刀头的端部具有呈回转体结构的滚压部，滚压部的回转中心轴线与所述轴承结构的转动中心轴线共线，滚压部的绕回转中心轴线的回转周面为用于对台阶孔的待加工端面进行滚压加工的滚压工作面。使用时滚压刀动作到台阶孔中，并使刀头滚压部的滚压工作面压在台阶孔的待加工端面上时，滚压工作面与待加工端面贴紧并要有一定的压紧量，当刀柄带动刀头转动时，在刀头的滚压部的滚压工作面与台阶孔的待加工端面之间的弹性及摩擦的作用下，在待加工端面上实现滚动并碾压，从而实现对台阶孔的待加工端面的滚压加工。

Description

一种台阶孔端面滚压刀

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及滚压加工技术，具体涉及一种台阶孔端面滚压刀。

背景技术

目前常采用锪削、研磨、滚压等加工工艺对待加工面进行精加工，以使得待加工面的粗糙度达到设计要求。现有的高压开关的阀体结构如图1所示，其内部设有多个同轴的台阶孔，且该零件的台阶孔的孔径相对较小，台阶孔端面的粗糙度要求较高，设计要求为0.8um。而采用锪削工艺对台阶孔端面加工，不能达到设计的粗糙度要求，如果采用锪削、研磨工艺加工，虽然可以达到设计的粗糙度要求，但是效率非常低，对台阶孔端面的精加工困难，影响阀体的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、方便使用的台阶孔端面滚压刀，以解决现有技术中对台阶孔端面精加工困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种台阶孔端面滚压刀，包括刀柄，刀柄上通过轴承结构转动装配有刀头，轴承结构的转动中心轴线朝向刀柄的周向外侧延伸，所述的刀头的端部具有呈回转体结构的滚压部，滚压部的回转中心轴线与所述轴承结构的转动中心轴线共线，所述滚压部的绕回转中心轴线的回转周面为用于对台阶孔的待加工端面进行滚压加工的滚压工作面。

所述的刀柄由直线延伸的刀杆和固定设置在刀杆端部的用于安装刀头的安装座组成，所述的刀头为滚柱，在安装座上设置有与所述轴承结构同轴的装配孔，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线相交，所述的滚柱同轴的转动装配在所述安装座上的装配孔中。

所述的刀杆的用于装配安装座的端部通过螺纹联接有连接块，在安装座上朝向刀杆的一侧一体设置有安装槽，所述的连接块对应固定安装在所述的安装槽中。

所述的连接块为滑块，所述安装槽为滑槽，滑槽的延伸方向垂直于刀杆的延伸方向，在滑槽上设有供滑块滑动以调节滑块位置的滑道，滑道沿滑槽延伸方向延伸，所述的滚压刀上还设有用于在滑块滑动到位后将滑块固定在滑槽中的滑块固定结构。

所述的滑槽为T型槽结构，滑块为与T型槽相对应配合的T型结构，T型结构的滑块上具有与T型槽对应嵌入配合的两翼凸缘，所述的滑块固定结构包括所述刀杆上用于装配安装座的端部具有的与所述T型槽顶压配合的顶压面和T型槽的顶压配合结构、T型槽和T型滑块之间的用于防止T型滑块从T型槽中脱出的防脱挡止结构及刀杆与T型滑块的螺纹联接结构。

所述的安装座上的装配孔为通孔，所述的轴承结构由安装座的通孔内壁面上的沟槽、滚柱外周面上的沟槽、位于所述两沟槽中的滚动体以及套装在滚柱上的用于压紧滚动体的轴承压环组成，在滚柱的端部通过螺纹联接有用于对轴承压环预紧的紧固螺母。

所述的滚柱的滚压部为截头圆锥体，该截头圆锥体的朝向安装座的一端的半径小于截头圆锥体的背离安装座的一端的半径。

所述的截头圆锥体的锥度为α，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线的夹角为β，α/2和β之和等于90度。

本发明的有益效果是：本发明所提供的台阶孔端面滚压刀包括刀柄和刀头，刀头通过轴承结构转动装配在刀柄上，且轴承结构的转动中心轴线朝向刀柄的周向外侧延伸，刀头端部具有滚压部，滚压部的回转周面为滚压工作面，当采用上述的端面滚压刀对台阶孔端面进行滚压加工时，将滚压刀动作到台阶孔，滚压刀的刀杆的中心轴线与台阶孔的中心轴线相重合，并使刀头滚压部的滚压工作面压在台阶孔的待加工端面上时，在刀柄作用下，滚压工作面与待加工端面贴紧并要有一定的压紧量，当刀柄带动刀头转动时，在刀头的滚压部的滚压工作面与台阶孔的待加工端面之间的弹性及摩擦的作用下，在待加工端面上实现滚动并碾压，从而实现对台阶孔的待加工端面的滚压加工，进而实现了提高工件表面粗糙度及机械性能的目的。本发明所提供的滚压刀的结构简单、使用方便，便于对台阶孔端面进行滚压加工，特别适用于径向尺寸小的台阶孔。

附图说明

图1是现有的高压开关阀体的结构示意图；

图2是本发明所提供的滚压工具的一种实施例的结构示意图；

图3是图2右侧视图；

图4是图2中安装座的结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是图2中滑块的结构示意图；

图7是图2中所示的滚压工具的使用状态示意图；

图8是图7中处于使用状态的滚压工具中的滚柱和刀柄的状态示意图。

具体实施方式

如图2至图6所示，一种台阶孔端面滚压工具的实施例，本实施例中的滚压刀由刀柄和安装在刀柄上的刀头组成，刀柄由沿直线延伸的刀杆1和联接在刀杆端部的用于安装刀头的安装座4组成，在安装座4上开设有装配孔41，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线相交，所述的刀头为滚柱2，滚柱2通过设置在滚柱和装配孔之间的轴承结构转动装配在装配孔中，滚柱2的延伸出安装座的装配孔的一端具有用于对台阶孔待加工端面进行滚压加工的滚压部，滚压部呈回转体结构，滚压部上绕滚柱轴线的回转周面为用于对台阶孔的待加工端面进行滚压加工的滚压工作面，在本实施例中，滚压部的结构为绕滚柱轴线回转的截头圆锥体，该截头圆锥体的朝向安装座的一端的半径小于截头圆锥体的背离安装座的一端的半径，截头圆锥体的锥度为α，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线的夹角为β，α/2和β之和要等于90度，使得滚压部在对台阶孔的待加工端面进行滚压加工时，截头圆锥体的滚压工作面上顶压在台阶孔的待加工端面上的回转素线C与刀杆的中心轴线保持垂直。

本实施例中的装配孔为通孔，滚柱和装配孔之间的轴承结构为滚动轴承结构，该滚动轴承结构由装配孔内壁面上的沟槽、滚柱外周面上的沟槽以及位于两沟槽之间的滚动体5组成，本实施例中滚动体为滚珠，为便于安装滚珠，在滚柱的一端部套装有轴承压环6，该轴承压环6由螺纹联接在滚柱上的紧固螺帽7对轴承压环进行预紧。装配时，在将滚柱、滚珠都装入安装座的装配孔后，将轴承压环套装在滚柱上，然后将紧固螺帽旋装在滚柱上，最后以适当预紧力旋紧紧固螺帽，完成滚动轴承结构的装配。

上述实施例中，滚柱、滚珠和安装座构成滚动轴承结构，滚柱相当于轴承内圈，安装座相当于轴承外圈。在其他实施例中，也可以直接在安装座和滚珠之间安装轴承以实现滚柱和安装座的转动装配。

在刀杆1的用于装配安装座的一端通过螺纹联接有作为连接块的滑块3，在安装座4上朝向刀杆的一侧一体设置有作为安装槽的滑槽42，滑槽的延伸方向垂直于刀杆的延伸方向，所述的滑槽上设置有供滑块滑动以调节滑块位置的滑道，滑道沿滑槽的延伸方向延伸，且为了防止滑块从滑槽中脱出，滑槽的结构为T型槽结构，滑块为与T型槽结构的嵌配槽相对应滑动配合的T型结构，T型结构的滑块上具有与T型嵌配槽对应嵌入配合的两翼凸缘31。当滑块在滑道中移动到适当位置时，通过设置在滚压刀上的滑块固定结构将滑块固定在滑槽中，在本实施例中，滑块固定结构包括所述刀杆上用于装配安装座的端部具有的与所述T型槽顶压配合的顶压面和T型槽的顶压配合结构、T型槽和T型滑块之间的用于防止T型滑块从T型槽中脱出的防脱挡止结构及刀杆与T型滑块的螺纹联接结构，使用时，旋动刀杆，通过刀杆和滑块之间的螺旋配合将刀杆和T型滑块相向拉动，刀杆和T型滑块在沿刀杆和滑块之间的螺纹联接部的轴向上从两侧夹紧在T型槽上，从而实现刀杆、滑块及安装座的固定连接。上述的连接固定方式比较好，实现刀杆、滑块及安装座的固定连接，当需要调整滑块在滑槽中的位置时，旋动刀杆，通过刀杆和滑块之间的螺旋配合将刀杆和T型滑块朝相互相背离的方向移动，刀杆和T型滑块不再夹紧T型槽，这样T型滑块可以在T型槽中滑动，当滑动到位后，再重新将刀杆、滑块及安装座固定在一起。在其他实施中，也可以采用其他的滑块固定结构，如螺栓联接结构，当滑块移动到位后，通过螺栓将滑块固定在滑槽中，当需要调整滑块位置时，可以旋松螺栓，让滑块在滑槽中滑动，当滑动到位后，再重新通过螺栓将滑块固定在滑槽中。

将安装座4通过滑块3和滑槽42的结构与刀杆1联接，这样通过调整滑块与滑槽的相对位置关系，可以根据台阶孔端面的径向尺寸对滚压刀做适应性调整，扩大滚压刀的使用范围，提高滚压刀的使用效率。同时，如果与滚柱相对应转动装配的装配孔出现损害，还可以直接更换安装座，此时不需要更换刀杆，节省维修成本。

在上述实施例中，所述的刀头为滚柱，滚柱通过轴承结构转动装配在安装座的装配孔中，在其他实施中，也可以在安装座的原用于设置装配孔的位置处设置支承轴，该支承轴朝向刀柄的轴向外侧延伸，所述的刀头为同轴套装在支承轴上的套筒，在支承轴和套筒之间设置有使两者转动装配的轴承结构，此时，所述的套筒的外周面即为滚压工作面，此处套筒的中心轴线与刀杆的中心轴线的夹角与如图7中所示的滚柱的中心轴线与刀杆的中心轴线的夹角，且套筒上同样具有如2中所示的截头圆锥体。

如图7、图8所示，在使用如图2、图3所示的实施例中的滚压刀对台阶孔端面进行滚压加工时，将滚压刀100动作到台阶孔200中，滚压刀的刀杆1的中心轴线与台阶孔200的中心轴线相重合，并使滚柱滚压部的滚压工作面压在台阶孔的待加工端面300上时，截头圆锥体的滚压工作面上顶压在台阶孔的待加工端面上的回转素线C与刀杆的中心轴线保持垂直，在刀柄作用下，滚压工作面与待加工端面贴紧并要有一定的压紧量，当刀柄带动刀头转动时，在滚柱的滚压工作面与台阶孔的待加工端面之间的弹性及摩擦的作用下，滚柱在待加工端面实现滚动并碾压，从而实现对台阶孔的待加工端面的滚压加工，进而实现了提高工件表面粗糙度及机械性能的目的。

在本实施例中在刀杆和刀头即滚柱之间设置有安装座，在其他实施例中，也可以在刀杆上一体设置装配孔，将滚柱转动装配在刀杆上的装配孔中，同样可以完成对台阶孔端面的滚压加工。

在本实施例中，滚柱的轴线与刀杆的中心轴线的夹角β小于90度，滚柱的滚压部为截头圆锥体，截头圆锥体的朝向安装座的一端的半径小于截头圆锥体的背离安装座的一端的半径，截头圆锥体的锥度为α，此时，为提高滚压效率及考虑到滚柱的滚压部的受力情况，α/2和β之和等于90度以使得滚压部在对台阶孔的待加工端面进行滚压加工时，截头圆锥体的滚压工作面上顶压在台阶孔的待加工端面上的素线与刀杆的中心轴线保持垂直，这样一方面保证了滚压部的滚压工作面的工作面积，另一方面也改善了滚柱的受力状况，即提高了加工效率，又延长了滚柱的使用寿命。在其他实施例中，滚柱的轴线与刀杆的中心轴线的夹角β等于90度时，滚柱的滚压部可以选用圆柱体；而当滚柱的轴线与刀杆的中心轴线的夹角β大于90度时，滚柱的滚压部同样可以选用截头圆锥体，此时的截头圆锥体的朝向安装组的一端的半径可以大于接头圆锥体的背离安装座的一端的半径，截头圆锥体的锥度仍为α，这是，只需要使得β与α/2的差值等于90度即可。

Claims (5)

1.一种台阶孔端面滚压刀，其特征在于：包括刀柄和刀头，刀柄由沿直线延伸的刀杆和联接在刀杆端部的用于安装刀头的安装座组成，在安装座上开设有装配孔，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线相交，刀头为滚柱，滚柱通过设置在滚柱和装配孔之间的轴承结构同轴的转动装配在所述安装座的装配孔中，轴承结构的转动中心轴线朝向刀柄的周向外侧延伸，滚柱的延伸出安装座的装配孔的一端具有用于对台阶孔进行滚压加工的滚压部，滚压部呈回转体结构，滚压部的结构为绕滚柱轴线回转的截头圆锥体，滚压部的回转中心轴线与所述轴承结构的转动中心轴线共线，所述滚压部的绕回转中心轴线的回转周面为用于对台阶孔的待加工端面进行滚压加工的滚压工作面，所述截头圆锥体的朝向安装座的一端的半径小于截头圆锥体的背离安装座的一端的半径，截头圆锥体的锥度为α，装配孔的轴线与刀杆的中心轴线的夹角为β，α/2和β之和等于90度，使得滚压部在对台阶孔的待加工端面进行滚压加工时，截头圆锥体的滚压工作面顶压在台阶孔的待加工端面上的回转素线与刀杆的中心轴线保持垂直。

2.根据权利要求1所述的台阶孔端面滚压刀，其特征在于：所述的刀杆的用于装配安装座的端部通过螺纹联接有连接块，在安装座上朝向刀杆的一侧一体设置有安装槽，所述的连接块对应固定安装在所述的安装槽中。

3.根据权利要求2所述的台阶孔端面滚压刀，其特征在于：所述的连接块为滑块，所述安装槽为滑槽，滑槽的延伸方向垂直于刀杆的延伸方向，在滑槽上设有供滑块滑动以调节滑块位置的滑道，滑道沿滑槽延伸方向延伸，所述的滚压刀上还设有用于在滑块滑动到位后将滑块固定在滑槽中的滑块固定结构。

4.根据权利要求3所述的台阶孔端面滚压刀，其特征在于：所述的滑槽为T型槽结构，滑块为与T型槽相对应配合的T型结构，T型结构的滑块上具有与T型槽对应嵌入配合的两翼凸缘，所述的滑块固定结构包括所述刀杆上用于装配安装座的端部具有的与所述T型槽的顶压配合结构顶压配合的顶压面，还包括设置在T型槽和滑块之间的用于防止滑块从T型槽中脱出的防脱挡止结构以及设置在刀杆与滑块之间的螺纹联接结构。

5.根据权利要求1所述的台阶孔端面滚压刀，其特征在于：所述的安装座上的装配孔为通孔，所述的轴承结构由安装座的通孔内壁面上的沟槽、滚柱外周面上的沟槽、位于所述两沟槽中的滚动体以及套装在滚柱上的用于压紧滚动体的轴承压环组成，在滚柱的端部通过螺纹联接有用于对轴承压环预紧的紧固螺母。