CN102896340B - 用于加工零件内止口的设备及其刀具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于加工零件内止口的刀具，所述刀具包括刀杆、刀座和镗刀；所述镗刀安装在所述刀座上；所述刀杆包括连接体和偏心部，所述偏心部相对于所述连接体呈偏心设置；所述刀座套设在所述偏心部上并可相对于所述偏心部转动，当所述刀座相对于所述偏心部转动时，所述镗刀的刀尖到所述连接体的中心之间的距离由小到大逐渐变化；所述刀座上设有定位销，所述偏心部的圆周方向上设有导引槽，所述导引槽的深度由深到浅逐渐变化，所述定位销与所述导引槽配合使所述刀座相对于所述偏心部转动后处于锁定状态。本发明还提供一种用于加工零件内止口的设备。上述刀具方便对内止口进行加工，可减少加工工艺槽及专机调整的工艺步骤。

Description

用于加工零件内止口的设备及其刀具

技术领域

本发明涉及零件加工技术领域，尤其涉及一种用于加工零件内止口的设备及其刀具。

背景技术

随着码头、矿山、化工、电力等行业散货吞吐、转运能力要求不断提升，散状物料转运输送设备堆取料机的设计能力随之不断提高。目前，单位时间堆取料能力已达万吨或以上，设备朝着大型和超大型方向发展，其大构件外形尺寸往往超出常用设备的加工能力，加工困难甚至无法进行加工，给生产造成很大的负面影响。针对这些问题，现有技术中提供了不同形式的专机，用以解决各类大型结构件的加工问题。然而，受专机本身的功能局限性的影响，在加工含有内止口的工件如轴套时，要反复多次换刀调整才能加工至尺寸要求，工作效率非常低。

例如，在加工轴套的内止口时，因轴套孔的内止口大于各阶梯孔直径，所以在加工内止口前在内止口合适位置加工一个偏心工艺槽（月牙槽），作为装夹镗刀和进刀的工艺空间，偏心距根据止口的尺寸确定。通过调整专机主轴与阶梯孔偏心距，可以加工出偏心工艺槽。工艺槽加工完毕后专机复位，重新校正专机主轴与轴套孔同轴，利用工艺槽装镗刀并加工内止口至尺寸。

由于此类轴套的内止口大于轴孔（通常为阶梯孔）的孔径，加工内止口时如果不事先在内止口合适位置处加工出一个工艺槽作为进刀槽，就无法装夹刀具和进刀。内止口通常处于轴孔的中间，刀具装夹、校对及工序间检测十分困难，需要进行多次切削、检测、对刀再切削等工序才能达到要求，工作效率十分低，对操作者要求高。除加工中需要较长的校、对刀时间外，专机还要进行二次移动三次定位，专机移位需要行车、起重工的配合，校正和定位过程还要采用精纬仪、水平仪、内径百分表等设备和工卡量具，使加工成本大幅度的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种不用加工工艺槽而能将零件的内止口加工至所需尺寸的设备及其刀具。所述技术方案如下：

一种用于加工零件内止口的刀具，所述刀具包括刀杆、刀座和镗刀；所述镗刀安装在所述刀座上；所述刀杆包括连接体和偏心部，所述偏心部相对于所述连接体呈偏心设置；所述刀座套设在所述偏心部上并可相对于所述偏心部转动，当所述刀座相对于所述偏心部转动时，所述镗刀的刀尖到所述连接体的中心之间的距离由小到大逐渐变化；所述刀座上设有定位销，所述偏心部的圆周方向上设有导引槽，所述导引槽的深度由深到浅逐渐变化，所述定位销与所述导引槽配合使所述刀座相对于所述偏心部转动后处于锁定状态。

进一步地，所述刀座包括座体和两个凸块；所述座体内部形成有套接孔；所述套接孔套接安装在所述偏心部上；所述两个凸块设置在所述座体上，所述镗刀安装在所述两个凸块之间。

进一步地，所述刀具还包括刀柄；所述刀柄包括安装部和连接部；所述安装部用于与专机连接；所述连接部内部形成有收容孔；所述刀杆的连接体安装在所述收容孔中。

进一步地，所述刀杆还包括挡块和结合部，所述挡块凸出形成在所述连接体与所述偏心部之间的外表面上；所述结合部设置在所述偏心部的端面上。

进一步地，所述导引槽的轨迹为半圆。

一种用于加工零件内止口的设备，包括支架和安装在所述支架上的专机；所述设备还包括上述的刀具；所述刀具安装在所述专机上。

相比较与现有技术，本发明实施例的用于加工零件内止口的设备及其刀具，所述刀座套设在所述偏心部上并能够相对于所述偏心部转动，当所述刀座相对所述偏心部转动时，所述镗刀的刀尖到所述连接体的中心之间的距离将发生变化，从而方便对内止口进行加工，因而可减少加工工艺槽及专机调整的工艺步骤，降低了大部分的非加工工作时间，从而大幅度的提升了加工效率，降低了生产成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例中用于加工零件内止口的设备的示意图。

图2为本发明实施例中用于加工零件内止口的刀具的分解示意图。

图3为图2所示刀具中刀杆的平面结构示意图。

图4为图3所示刀杆沿IV-IV线的截面视图。

图5为图2所示刀具中刀座的平面结构示意图。

图6为图2所示刀具的组装示意图。

图7为图2所示刀具中刀座安装在刀杆上的示意图。

图8为图7中刀座相对于刀杆转动后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为用于加工零件（例如轴套200）内止口的设备100的示意图。如图1所示，设备100包括支架120、安装在支架120上的专机140和安装在专机140上的刀具160。其中，在使用设备100对零件进行内止口加工时，不用加工工艺槽而能将零件的内止口加工至所需尺寸，这主要通过刀具160来实现，下面将针对刀具160的具体结构进行描述。

图2为刀具160的分解示意图。如图2所示，刀具160包括刀柄161、刀杆162、刀座163、镗刀164、压盖165、垫圈166和螺杆167。其中，镗刀164安装在刀座163上，而刀座163通过压盖165、垫圈166和螺杆167安装在刀杆162上，刀杆162安装在刀柄161上，刀柄161则进一步安装在专机140上。

刀柄161为标准件，用于安装至专机140上。刀柄161包括安装部1612、连接部1613、固定孔1614和锁紧元件1615。安装部1612沿刀柄161的轴向大致呈锥体，以便于安装到专机140上。连接部1613与安装部1612相连，且连接部1613为中空结构例如中空管状结构，连接部1613的内部形成有收容孔1616。收容孔1616用于容纳刀杆162，因此，收容孔1616的具体形状和尺寸等可根据刀杆162的具体形状和尺寸等调整。在图2所示的实施例中，收容孔1616大致呈圆形孔。固定孔1614沿刀柄161的径向贯穿连接部1613的壁面并与收容孔1616连通，用以安装锁紧元件1615。锁紧元件1615用于将插入收容孔1616中的刀杆162锁紧；锁紧元件1615可以为螺栓，其穿过固定孔1614并将刀杆162锁紧，以将刀杆162安装到刀柄161上。

请结合参照图3，图3为刀杆162的平面结构示意图。刀杆162包括连接体1621、挡块1622、偏心部1623和结合部1624。

连接体1621插入到收容孔1616中，且连接体1621的外形和尺寸等与收容孔1616相匹配。在图2所示的实施例中，连接体1621的外表面大致呈圆柱面。在连接体1621的外壁面上与固定孔1614对应处形成有平面1625；这样，锁紧元件1615穿过固定孔1614并抵顶在平面1625上，从而将连接体1621锁紧在收容孔1616内，并防止连接体1621相对于连接部1613转动。挡块1622凸出形成在连接体1621和偏心部1623之间的外表面上，用以定位刀座163。在本实施例中，挡块1622为环绕连接体1621的周面连续延伸的环形凸块。

偏心部1623相对于连接体1621呈偏心设置，连接体1621的中心O1与偏心部1623的中心O2之间的距离（偏心距e）设计为0~10mm，也可根据内止口的要求设定。在本实施例中，挡块1622的中心与偏心部1623的中心O2重合，即挡块1622跟随偏心部1623一起相对于连接体1621呈偏心设置，如此在刀座163安装到偏心部1623上时，使刀座163的四周能够受力均匀地抵靠在挡块1622上。请结合参照图4，图4为图3的刀杆162沿IV-IV线的截面视图。偏心部1623的外壁面上沿圆周方向设有导引槽1626，该导引槽1626的轨迹为半圆，且导引槽1626的深度由深到浅逐渐变化。

结合部1624沿着连接体1621的长度或轴线方向设置在偏心部1623的端面上，结合部1624的中心与连接体1621的中心O1同轴。在本实施例中，结合部1624为设置在偏心部1623端面上的柱状体，且结合部1624内沿轴向形成有安装孔1627，安装孔1627可与螺杆167相配合从而将刀座163安装到偏心部1623上。

请结合参照图5，图5为刀座163的平面结构示意图。刀座163包括座体1631、两个凸块1632和定位销1634。座体1631大致呈环状，其内部形成有套接孔1635，用以套接安装在偏心部1623上，且座体1631与偏心部1623之间可相对转动。两个凸块1632设置在座体1631的外壁上且远离座体1631的中心向外凸出，两个凸块1632之间相互平行，用于安装镗刀164。座体1631的外壁上还设有穿孔1638，穿孔1638与套接孔1635连通，定位销1634穿设在穿孔1638内并伸入到导引槽1626内。镗刀164通过螺钉等固定安装在两个凸块1632之间。

请参照图6，图6为刀具160的组装示意图。将刀座163套在偏心部1623上后，可将压盖165压在座体1631上并令结合部1624穿过压盖165的中心孔（图未标号）之后，可令螺杆167通过垫圈166旋合在结合部1624的安装孔1627中，从而将刀座163安装在偏心部1623上。

由于座体1631可相对于偏心部1623转动，且偏心部1623相对于连接体1621呈偏心设置，当座体1631相对于偏心部1623转动时，镗刀164的刀尖到连接体1621的中心O1之间的距离会逐渐变化，从而镗刀164可加工圆孔的半径发生变化。当座体1631安装在偏心部1623上处于图7所示位置时，镗刀164的刀尖到连接体1621的中心O1之间的距离（也即加工圆孔的半径R）最短，此时镗刀164在偏心部1623上处于零位，零位是偏心的起始位，当定位销1634拧紧至与导引槽1626抵靠接触而锁定在这个位置时，刀座163与刀杆162是锁定状态，可进行阶梯孔加工。阶梯孔加工完成后，可进行内止口加工。

当刀座163从零位开始绕偏心部1623相对转动时，镗刀164的刀尖到连接体1621的中心O1之间的距离逐渐变大（即镗刀164向外伸长），从零位到180度时镗刀164向外伸展到最大（此时镗刀164的刀尖到连接体1621的中心O1之间的距离最大）。零位到预定偏心处通过定位销1634进行调节，在进行内止口加工前，根据图纸上标注的止口尺寸，通过旋转刀座163调整镗刀164达到加工尺寸，确定刀座163相对于偏心部1623旋转的停止位置，然后设定该停止位置为定位销1634相对于导引槽1626的锁定位置。加工内止口时，回旋刀座163到偏心部1623的零位（此时镗刀164缩至最小长度，如图7所示），然后将刀杆162与刀座163一起伸到内止口加工位置，旋转刀座163使镗刀164的刀尖与零件（例如轴套200）的内孔表面接触，预紧压盖165并启动专机140进行切削，在切屑阻力的作用下，刀座163与刀杆162的偏心部1623产生相对转动，镗刀164相对刀杆162的中心O1向外伸长，逐步切入轴套200中，当定位销1634沿导引槽1626滑动至与导引槽1626进入抵靠接触时（如图8所示），定位销1634到达自锁位置，刀座163与刀杆162停止相对转动（此时镗刀164的刀尖的旋转直径达到预设的切削直径，加工圆孔的半径由零位时的R1增加至此时的R2），此时刀座163与偏心部1623相对固定，刀杆162与刀座163合成一体转动，镗刀164开始作径向切削，然后进行轴向进给切削至全部止口的切削。

综上所述，本发明实施例中加工零件内止口的设备100及其刀具160可具有下列优点：

1、现有技术加工复杂，操作难度大，对超作人员技术等级要求高，使用本发明实施例中的设备100及其刀具160进行加工可降低操作要求，因而，对操作者技能等级要求降低。

2、受到零件空间因素限制，在现有技术中很多刀尖在工艺槽内很难调整，而本发明实施例中的刀具160的镗刀164能自动调整刀尖伸长，到位后锁定，退刀时反向转动刀座163即可令刀尖自动缩回。

3、应用本发明实施例中的设备100及其刀具160加工零件的内止口，可减少加工工艺槽及专机调整的工艺步骤，降低了大部分的非加工工作时间，从而大幅度的提升了加工效率，降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于加工零件内止口的刀具（160），其特征在于，所述刀具（160）包括刀杆（162）、刀座（163）和镗刀（164）；所述镗刀（164）安装在所述刀座（163）上；所述刀杆（162）包括连接体（1621）和偏心部（1623），所述偏心部（1623）相对于所述连接体（1621）呈偏心设置；所述刀座（163）套设在所述偏心部（1623）上并可相对于所述偏心部（1623）转动，当所述刀座（163）相对于所述偏心部（1623）转动时，所述镗刀（164）的刀尖到所述连接体（1621）的中心（O1）之间的距离逐渐变化；所述刀座（163）上设有定位销（1634），所述偏心部（1623）的圆周方向上设有导引槽（1626），所述导引槽（1626）的深度由深到浅逐渐变化，所述定位销（1634）与所述导引槽（1626）配合使所述刀座（163）相对于所述偏心部（1623）转动后处于锁定状态。

2.如权利要求1所述的刀具（160），其特征在于，所述刀座（163）包括座体（1631）和两个凸块（1632）；所述座体（1631）内部形成有套接孔（1635）；所述套接孔（1635）套接安装在所述偏心部（1623）上；所述两个凸块（1632）设置在所述座体（1631）上，所述镗刀（1640）安装在所述两个凸块（1632）之间。

3.如权利要求1所述的刀具（160），其特征在于，所述刀具（160）还包括刀柄（161）；所述刀柄（161）包括安装部（1612）和连接部（1613）；所述安装部（1612）用于与专机连接；所述连接部（1613）内部形成有收容孔（1616）；所述刀杆（162）的连接体（1621）安装在所述收容孔（1616）中。

4.如权利要求1所述的刀具（160），其特征在于，所述刀杆（162）还包括挡块（1622）和结合部（1624），所述挡块（1622）凸出形成在所述连接体（1621）与所述偏心部（1623）之间的外表面上；所述结合部（1624）设置在所述偏心部（1623）的端面上。

5.如权利要求1所述的刀具（160），其特征在于，所述导引槽（1626）的轨迹为半圆。

6.一种用于加工零件内止口的设备（100），包括支架（120）和安装在所述支架（120）上的专机（140）；其特征在于，所述设备（100）还包括如权利要求1至5中任何一项所述的刀具（160）；所述刀具（160）安装在所述专机（140）上。