CN102642033B - 凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，包括倒角刀片支撑轴、倒角刀片、推杆、刀柄、控制套、横销和控制套移动限位机构，控制套套在刀柄上，刀柄的大端轴中部设有中部横向通槽，刀柄的小端轴端部设有刀片横向通槽。倒角刀片嵌装在刀片横向通槽的一侧内，推杆为阶梯轴结构，套装在纵向阶梯通孔内；横销穿过控制套、刀柄的中部横向通槽和推杆的大端轴，控制套移动限位机构设置在刀柄和控制套的连接面上。本发明结构简单、紧凑、操作方便，设计和制造成本低。能用于凸轮轴法兰端连接孔的正反面倒角，解决了现有技术无法使用刀具对凸轮轴法兰端反面连接孔进行倒角的问题，提高了加工质量和加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种两端为法兰的轴类零件的切削加工，特别涉及一种用于柴油机凸轮轴两端的法兰上多个连接孔正反面端面倒角的专用刀具，属于金属切削加工技术领域。
背景技术
凸轮轴是柴油机的重要零件之一，其作用是通过传动机件（摇臂、正时链条、链轮），准确地按一定时间控制气门的开启与关闭，保证发动机按一定规律进行换气。如图1所示，凸轮轴结构为两端法兰、中间设有起始角度不同的数个凸轮20的长轴，凸轮轴第一端法兰10和第二端法兰30径向上分别均布多个第一端法兰连接孔101、多个第二端法兰连接孔301，多个第一端法兰连接孔101和多个第二端法兰连接孔301的正反两面分别需要加工倒角1×45°和1.7×30°，每一个连接孔正面的1×45°倒角可用专门磨削的钻头加工，每一个连接孔反面的1.7×30°倒角无法使用钻头加工，只能采用手工打磨加工，操作不方便，加工效率低、加工质量亦达不到图纸要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，提高加工质量和加工效率。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，包括倒角刀片支撑轴、倒角刀片、推杆、刀柄、控制套、横销和控制套移动限位机构，所述控制套套在刀柄上，所述刀柄为阶梯轴结构，刀柄内设有轴向阶梯通孔，刀柄的大端轴中部设有与轴向阶梯通孔的大端孔正交的中部横向通槽，刀柄的小端轴端部设有与轴向阶梯通孔的小端孔正交的刀片横向通槽；倒角刀片为三角形刀片，嵌装在刀片横向通槽的一侧内，通过倒角刀片支撑轴与刀柄的小端轴端部铰接；推杆为阶梯轴结构，套装在轴向阶梯通孔内；横销穿过控制套、刀柄的中部横向通槽和推杆的大端轴，轴向阶梯通孔的大端孔一端通过紧定螺钉封闭；控制套移动限位机构设置在刀柄和控制套的连接面上。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其中所述控制套移动限位机构包括沿刀柄大端轴圆周面轴向间隔设置的两个锥形定位凹坑、与锥形定位凹坑位置对应的一个控制套径向通孔、设置在控制套径向通孔内的滚珠、压簧和螺塞，滚珠抵靠在锥形定位凹坑上，压簧一端抵靠在滚珠上，压簧另一端抵靠在螺塞上，所述螺塞固定在控制套径向通孔的外端上。
前述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其中所述轴向阶梯通孔为偏心通孔；所述控制套径向通孔中心线与刀柄轴向中心线垂直相交；所述推杆的小端轴一端削出一小端轴平面，凸轮轴端面法兰连接孔正面或反面倒角时，倒角刀片一边抵靠在小端轴平面上。
本发明具有以下有益效果：
本发明结构简单、紧凑、操作方便，设计和制造成本低。既能用于凸轮轴法兰端连接孔的正面倒角，又能将刀柄穿过凸轮轴法兰端连接孔，用于凸轮轴法兰端连接孔的反面倒角，解决了现有技术无法使用刀具对凸轮轴法兰端反面连接孔进行倒角的问题，提高了加工质量和加工效率。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是凸轮轴的结构图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的放大B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图2～图4所示，包括倒角刀片支撑轴1、倒角刀片2、推杆3、刀柄4、控制套5、横销6和控制套移动限位机构7，刀柄4为阶梯轴结构，控制套5套在刀柄4的大端轴41上，两者间隙配合。刀柄4内设有轴向阶梯通孔43，刀柄4的大端轴41中部设有与轴向阶梯通孔43的大端孔431正交的中部横向通槽44，刀柄4的小端轴42端部设有与轴向阶梯通孔43的小端孔432正交的刀片横向通槽421。倒角刀片2为三角形刀片，嵌装在刀片横向通槽421的一侧内，通过倒角刀片支撑轴1与刀柄4的小轴端42端部铰接。推杆3也为阶梯轴结构，套装在轴向阶梯通孔43内，两者间隙配合。为了便于倒角刀片2的安装，阶梯通孔43为偏心通孔。横销6穿过控制套5、刀柄4的中部横向通槽44和推杆3的大端轴31，使得控制套5能带动推杆3轴向移动，倒角刀片2能转进刀片横向通槽421内。刀柄4的小端轴42能穿过凸轮轴的第一端法兰连接孔101或第二端法兰连接孔301，对前述孔的反面进行倒角加工。轴向阶梯通孔43的大端孔431一端通过紧定螺钉8封闭。
控制套移动限位机构7设置在刀柄4和控制套5的连接面上，包括沿刀柄4的大端轴41圆周面轴向间隔设置的第一锥形定位凹坑411、第二锥形定位凹坑412、与锥形定位凹坑位置对应的控制套径向通孔71、滚珠72、压簧73和螺塞74，控制套径向通孔71中心线与刀柄4轴向中心线垂直相交。滚珠72抵靠在锥形定位凹坑上，压簧73设置在控制套径向通孔71中，压簧73一端抵靠在滚珠72上，另一端抵靠在螺塞74上，螺塞74固定在控制套径向通孔71的外端上。
推杆小端轴31一端削出一小端轴平面311，本实施例的小端轴平面311与刀柄4的中心线重合。凸轮轴端面法兰连接孔正面或反面倒角时，倒角刀片2的第一边21抵靠在小端轴平面311上。倒角刀片2第二边22的切削刃用于凸轮轴端面法兰连接孔的正面倒角，倒角刀片2第三边23的切削刃用于凸轮轴端面法兰连接孔的反面倒角。
本发明的工作过程如下：
（1）将凸轮轴安装在机床工作台上，校正好，用钻夹头夹紧刀柄4右端外园。把控制套5往上提直至滚珠72抵靠在第一锥形定位凹坑411内，控制套5定位在倒角刀片2可进行倒角的位置上。倒角刀片2的第一边21抵靠在小端轴平面311上，倒角刀片2第二边22和倒角刀片2第三边23形成的锐角伸出刀柄4。启动机床，往下移动机床主轴，使刀柄4头部顺着凸轮轴第一端法兰10进入第一端法兰连接孔101中，往下移动机床主轴至恰当位置，倒角刀片2第二边22的切削刃完成第一端法兰连接孔101正面倒角1×45°的加工。
（2）机床主轴停止运转，把控制套5往上提直至滚珠72抵靠在第二锥形定位凹坑412内，控制套5通过横销6在横向通槽44内带动推杆3上移，倒角刀片2的第一边21脱离小端轴平面311，倒角刀片2可绕倒角刀片支撑轴1中心转动，控制套5定位在倒角刀片2可转动的位置上。往下移动机床主轴，将刀柄4插入被加工孔中，使刀柄4头部顺着凸轮轴第一端法兰10进入第一端法兰连接孔101中，倒角刀片2绕倒角刀片支撑轴1中心顺时针转动至倒角刀片2的第二边22和第三边23形成的锐角转进刀柄4的刀片横向通槽421内，刀柄4的小端轴42和倒角刀片2顺利穿过第一端法兰连接孔101。
（3）再把控制套5往下推直至滚珠72抵靠在第一锥形定位凹坑411内，推杆3下移，倒角刀片2绕倒角刀片支撑轴1中心逆时针转动至倒角刀片2的第一边21抵靠在小端轴平面311上，控制套5定位在倒角刀片2可进行倒角的位置上。启动机床，往上移动机床主轴至恰当位置，倒角刀片2第三边23的切削刃口完成凸轮轴的第一端法兰连接孔101反面端口倒角1.7×30°的加工；
（4）机床停止运转，重复步骤（2）的过程，上移机床主轴，使刀柄4离开已加工好的凸轮轴第一端法兰10的第一端法兰连接孔101，完成一个工作循环。
用同样的方法可以对凸轮轴第二端法兰30的第二端法兰连接孔301进行正反面倒角加工，本发明还可以对各种带有端面法兰的轴类零件的法兰通孔进行正反面倒角。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其特征在于，包括倒角刀片支撑轴、倒角刀片、推杆、刀柄、控制套、横销和控制套移动限位机构，所述控制套套在刀柄上，所述刀柄为阶梯轴结构，刀柄内设有轴向阶梯通孔，刀柄的大端轴中部设有与轴向阶梯通孔的大端孔正交的中部横向通槽，刀柄的小端轴端部设有与轴向阶梯通孔的小端孔正交的刀片横向通槽；倒角刀片为三角形刀片，嵌装在刀片横向通槽的一侧内，通过倒角刀片支撑轴与刀柄的小端轴端部铰接；推杆为阶梯轴结构，套装在轴向阶梯通孔内；横销穿过控制套、刀柄的中部横向通槽和推杆的大端轴，轴向阶梯通孔的大端孔一端通过紧定螺钉封闭；控制套移动限位机构设置在刀柄和控制套的连接面上。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其特征在于，所述控制套移动限位机构包括沿刀柄大端轴圆周面轴向间隔设置的两个锥形定位凹坑、与锥形定位凹坑位置对应的一个控制套径向通孔、设置在控制套径向通孔内的滚珠、压簧和螺塞，滚珠抵靠在锥形定位凹坑上，压簧一端抵靠在滚珠上，压簧另一端抵靠在螺塞上，所述螺塞固定在控制套径向通孔的外端上。
3.根据权利要求1所述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其特征在于，所述轴向阶梯通孔为偏心通孔。
4.根据权利要求2所述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其特征在于，所述控制套径向通孔中心线与刀柄轴向中心线垂直相交。
5.根据权利要求1所述的凸轮轴法兰端连接孔正反面倒角的专用刀具，其特征在于，所述推杆的小端轴一端削出一小端轴平面，凸轮轴端面法兰连接孔正面或反面倒角时，倒角刀片一边抵靠在小端轴平面上。
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