CN102689038A - 一种内排屑深孔加工旋转接头 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种内排屑深孔加工旋转接头。本发明是用于内排屑加工方式的深孔加工旋转接头，其与高压雾化装置及输油器配套使用，即可实现在普通车床上加工深孔，在排屑方式方面采用内排屑，以更好的保护钻头和保证孔的加工精度；在加工方式方面采用刀具旋转、工件进给的方式，以扩大其加工范围。本发明采用的技术方案包括壳体和旋转组件，旋转组件包括转轴、锥套、弹簧夹头和锁紧螺母，壳体套设于旋转组件的转轴上。

Description

一种内排屑深孔加工旋转接头

技术领域：

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种内排屑深孔加工旋转接头。

背景技术：

在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的圆柱孔（内圆柱面）称为深孔。深孔加工由于其工作区域隐蔽，排屑空间狭小、排屑通道长，加工区域封闭、热量集中积聚造成的冷却润滑困难，细长型杆工件和刀杆引起的刚性不足等原因，成为一项加工难度大且专业化程度很高的加工技术，需要采用专用的深孔加工设备、刀具和冷却排屑系统。而深孔加工装备行业处于垄断状态，装备产品的价格居高不下，一般只有专业化程度较高，技术和资金力量较强的生产单位才具有这方面的加工能力，而绝大多数企业既买不起，也用不起（使用成本过高，无法承受），只能望洋兴叹。如果能通过使用一套价格相对低廉的深孔加工附件，实现在普通机床上加工深孔，将有效降低深孔加工的成本，有利于深孔加工技术的普及。目前，对于这方面的研究见诸报道的仅有英国Hammond公司设计的一种用于枪钻系统（外排屑）的深孔加工附件，即HD400高压冷却系统，该系统可在普通车床上使用，通过高压空气雾化切削油，经旋转接头及枪钻中间的进油通道，把雾化液输送到切削区，冷却、润滑刀具并帮助排屑，大大节约切削油的使用量，但该系统仅适用于枪钻系统，钻削较小直径的深孔，使用局限性较大，很难推广应用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于内排屑加工方式的深孔加工旋转接头，其与高压雾化装置及输油器配套使用，即可实现在普通车床上加工深孔。在排屑方式方面采用内排屑，以更好的保护钻头和保证孔的加工精度；在加工方式方面采用刀具旋转、工件进给的方式，以扩大其加工范围。

本发明提供的技术方案是：

一种内排屑深孔加工旋转接头，包括壳体和旋转组件，旋转组件包括转轴、锥套、弹簧夹头和锁紧螺母，壳体套设于转轴上且与转轴之间设置有一对轴承组；一对轴承组相对的一侧分别设置有泛塞圈，所述壳体外壁上穿设有挡杆，壳体外壁上设置有进气通孔，所述旋转组件中，转轴沿轴线开设有贯通的内孔，转轴一端为锥柄结构，内孔为阶梯孔结构，内孔内紧密穿设有锥套，锥套与转轴的紧密配合段上设置有密封圈，锥套与转轴之间通过导向平键传递扭矩，转轴上与进气通孔的对应位置开有一圈截面为半圆形的槽，半圆形的槽内开设有进气小孔，进气小孔的外口对应于一对轴承组之间，内口对应于锥套内端部外侧，锥套内端部与转轴内孔内的台阶之间形成环状可调节的气体通道，气体通道联通内孔与进气小孔；所述锥套的中部外侧设置有气体通道调整组件，所述气体通道调整组件包括行程调整螺母和销钉，所述行程调整螺母设置于锥套上并通过销钉与转轴固定联接；所述锥套的外端部上设置有钻杆固定组件，所述钻杆固定组件包括弹簧夹头和锁紧螺母；

上述锥套内端部为外锥面结构，与之相对应的转轴的内孔内的台阶为内锥面结构，彼此之间形成锥形射流间隙。

    上述转轴的锥柄一端采用与机床主轴锥孔相配合的莫氏锥度。

本发明相对于现有技术，具有如下优点和效果：

1. 本发明可方便的配置普通车床上使用，使深孔加工摆脱了专用深孔钻机器的限制，有效降低了深孔加工的成本，有利于深孔加工技术的普及。

2. 本发明将亚干式切削技术与深孔加工技术相结合，采用压缩空气雾化微量切削液的方法进行深孔加工的排屑及刀具的冷却、润滑。旋转接头中不再通入切削油，而是通入高压空气，同样能起到产生负压、帮助排屑的作用。这样既可节约能源、降低生产成本，又能减少环境污染，改善生产环境，具有良好的经济效益和社会效益。

3. 本发明的锥柄采用与主轴锥孔相配合的莫氏锥度与机床连接，定位准确，便于装拆。

4. 本发明的锥套和转轴通过导向平键连接，可通过由此产生轴向的相对运动来调整射流的间隙，调节范围为0~0.5mm。

5. 锥套端面和转轴内孔台阶面之间形成锥形射流间隙，方便产生负压，帮助排屑。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，1-转轴、2-弹性挡圈、3-轴承、4-壳体、5-泛塞圈、6-进气小孔、7-导向平键、8-销钉、9-调整螺母、10-锥套、11-弹簧夹头、12-锁紧螺母、13-O形密封圈、14-挡杆、15-进气通孔。

具体实施方式  

下面结合附图对本发明做详细说明：

参照图1，一种内排屑深孔加工旋转接头，包括壳体4和旋转组件，旋转组件包括转轴1、锥套10、弹簧夹头11和锁紧螺母12，壳体4套设于转轴1上且与转轴1之间设置有一对轴承组3；一对轴承组3相对的一侧分别设置有泛塞圈5，所述壳体4外壁上穿设有挡杆14，壳体4外壁上设置有进气通孔15，所述旋转组件中，转轴1沿轴线开设有贯通的内孔，转轴1一端为锥柄结构，锥柄采用与机床主轴锥孔相配合的莫氏锥度，内孔为阶梯孔结构，内孔内紧密穿设有锥套10，锥套10与转轴1的紧密配合段上设置有密封圈13，锥套10与转轴1之间通过导向平键7传递扭矩，转轴1上与进气通孔15的对应位置开有一圈截面为半圆形的槽，半圆形的槽内开设有进气小孔6，进气小孔6的外口对应于一对轴承组3之间，内口对应于锥套10内端部外侧，锥套10内端部与转轴1内孔内的台阶之间形成环状可调节的气体通道，气体通道联通内孔与进气小孔6；所述锥套10的中部外侧设置有气体通道调整组件，所述气体通道调整组件包括行程调整螺母9和销钉8，所述行程调整螺母9设置于锥套10上并通过销钉8与转轴1固定联接；所述锥套10的外端部上设置有钻杆固定组件，所述钻杆固定组件包括弹簧夹头11和锁紧螺母12；上述锥套10内端部为外锥面结构，与之相对应的转轴1的内孔内的台阶为内锥面结构，彼此之间形成锥形射流间隙。

转轴1上设置有可阻止壳体4做轴向窜动的阻止机构，阻止机构可以为设置于壳体4两端的弹性挡圈2，也可以一端用弹性挡圈2，另一端将转轴1制作成带有台阶的台阶轴结构，用台阶配合弹性挡圈2阻挡壳体4做轴向窜动。

使用时，将本装置的锥柄一端与普通车床主轴连接，将钻杆插入弹簧夹头11并通过锁紧螺母12锁紧钻杆即可。

本发明的工作原理为：销钉8和调整螺母9用于调整射流间隙，销钉8的螺纹段与调整螺母9配合，光滑段嵌入转轴1左端的圆槽中；调整间隙时，松开销钉8，旋转调整螺母9，使锥套10发生轴向移动，调整好后，拧紧销钉8。弹性挡圈2用于轴向固定与定位，挡杆14与机床床身接触，阻止壳体4与转轴1一起转动。高压空气通过壳体4上的进气通孔15进入转轴1上的半圆形槽，然后再通过进气小孔6进入气体通道从锥形喷嘴高速射入产生负压效应，其射流间隙的大小通过调整螺母9调节，以达到最理想的负压效果。

本发明采用锥柄与机床连接，为精确定位和方便拆卸，锥柄采用与主轴锥孔相配合的莫氏锥度。锥套10和转轴1通过导向平键7连接，使其可发生轴向的相对运动，以满足调整射流间隙的需要。钻杆的连接使用弹簧夹头11，靠锁紧螺母12锁紧，锁紧螺母12的旋向要和主轴转向相反，以保证加工过程中钻杆不会松动。当加工孔径发生变化时，更换相应的弹簧夹头11即可。为保证排屑顺畅，设置锥套10和转轴1，形成锥形射流间隙，产生负压，帮助排屑。由于负压效应会受射流间隙大小的影响，采用调节螺母9来实现装置射流间隙的精确调节，可调范围：0.1~0.5mm。

本发明的密封分动密封和静密封两部分，其中动密封选用弹簧预紧PTFE U形圈即泛塞圈5，它由PTFE材料制成的U形密封外套和V形耐腐蚀弹簧内圈组成。静密封部分采用普通O型密封圈13。

Claims (3)

1.一种内排屑深孔加工旋转接头，其特征在于：包括壳体（4）和旋转组件，旋转组件包括转轴（1）、锥套（10）、弹簧夹头（11）和锁紧螺母（12），壳体（4）套设于转轴（1）上且与转轴（1）之间设置有一对轴承组（3）；一对轴承组（3）相对的一侧分别设置有泛塞圈（5），所述壳体（4）外壁上穿设有挡杆（14），壳体（4）外壁上设置有进气通孔（15），所述旋转组件中，转轴（1）沿轴线开设有贯通的内孔，转轴（1）一端为锥柄结构，内孔为阶梯孔结构，内孔内紧密穿设有锥套（10），锥套（10）与转轴（1）的紧密配合段上设置有密封圈（13），锥套（10）与转轴（1）之间通过导向平键（7）传递扭矩，转轴（1）上与进气通孔（15）的对应位置开有一圈截面为半圆形的槽，半圆形的槽内开设有进气小孔（6），进气小孔（6）的外口对应于一对轴承组（3）之间，内口对应于锥套（10）内端部外侧，锥套（10）内端部与转轴（1）内孔内的台阶之间形成环状可调节的气体通道，气体通道联通内孔与进气小孔（6）；所述锥套（10）的中部外侧设置有气体通道调整组件，所述气体通道调整组件包括行程调整螺母（9）和销钉（8），所述行程调整螺母（9）设置于锥套（10）上并通过销钉（8）与转轴（1）固定联接；所述锥套（10）的外端部上设置有钻杆固定组件，所述钻杆固定组件包括弹簧夹头（11）和锁紧螺母（12）。

2.根据权利要求1所述一种内排屑深孔加工旋转接头，其特征在于：所述锥套（10）内端部为外锥面结构，与之相对应的转轴（1）的内孔内的台阶为内锥面结构，彼此之间形成锥形射流间隙。

3.根据权利要求1或2所述一种内排屑深孔加工旋转接头，其特征在于：所述转轴（1）的锥柄一端采用与机床主轴锥孔相配合的莫氏锥度。

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