CN104096914B - 万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工孔的刀具刀杆工装设备，具体地说是一种万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，包括万向调整刀杆、粗加工铰刀及浮动铰刀，万向调整刀杆包括刀杆柄、万向节及刀杆套，刀杆柄和刀杆套分别销接于万向节的两端；粗加工铰刀刀杆一端插接在刀杆套上，切削刃一端开有限位槽；浮动铰刀容置在限位槽内，并可在该限位槽内浮动，粗加工铰刀通过切削刃加工孔的同时对浮动铰刀进行限位。本发明消除了机床设备系统中的各种误差、刀杆制造误差和变形误差，提高孔加工精度，从而彻底解决因设备精度低、孔位置特殊机床主轴不能接近孔，刀杆伸出过长铰孔加工精度质量问题；本发明将粗、精铰加工孔集于一体，大大提高了孔加工的生产效率。

Description

万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀

技术领域

本发明涉及加工孔的刀具刀杆工装设备，具体地说是一种万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀。

背景技术

如图10所示，在MCL(水平剖分)机壳27腹腔环筋上有一定位隔板的销孔28，此销孔28在机壳27腹腔的底部，根据机壳27尺寸的大小，一般该定位销孔28距中分面29为600～1000mm之间。由于机壳27腹腔作业空间受限，设备主轴无法伸入到内部加工，只能借助加长刀杆加工；由于加长刀杆存在制造误差，设备存在精度误差，在加工后定位销孔28不能达到图纸技术要求，常出现孔尺寸超差(以Ф40H7孔为例加工后每次都超0.05mm～0.25mm之间)，圆度超差问题，形成椭圆孔。

遇到这样问题后，现有的处理方法是配定位销，所以每台机壳上所有定位销都要配制，本来具有互换性的定位销就变成了专用件不可互换。这给定位销加工造成很大的麻烦，降低了定位销的生产效益，增加配制识别工作量，造成装配成本增加。

造成上述问题的根本原因是机床的主轴精度与加长刀杆制造误差及刀杆使用过程中变形，产生同轴度误差。主轴在旋转时刀具产生弧摆，使铰刀旋转切削时产生径向力，造成孔尺寸、圆度超差。

发明内容

为了解决主轴在旋转时刀具产生弧摆而产生径向力的问题，本发明的目的在于提供一种保证孔加工精度的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括万向调整刀杆、粗加工铰刀及浮动铰刀，其中万向调整刀杆包括刀杆柄、万向节及刀杆套，所述刀杆柄和刀杆套分别销接于万向节的两端；所述粗加工铰刀刀杆一端插接在刀杆套上，切削刃一端开有限位槽；所述浮动铰刀容置在限位槽内，并可在该限位槽内浮动，所述粗加工铰刀通过切削刃加工孔的同时对浮动铰刀进行限位。

其中：所述浮动铰刀包括第一刀片、第二刀片、第一调整架及第二调整架，其中第一刀片与第二刀片相连，两刀片上的刀刃相对称，所述第一调整架及第二调整架通过调整螺杆分别安装在两刀片上，支撑并固定两刀片；所述第一刀片沿长度方向开有凹槽，该凹槽的一侧为刀刃，所述凹槽内开有多个通孔；所述第二刀片容置于所述凹槽内，在第二刀片上开有与所述通孔数量相同的第二条形孔，第二刀片上的刀刃位于另一侧，与第一刀片上的刀刃相对称；所述第一刀片与第二刀片调整后通过螺杆分别由通孔与第二条形孔穿过、并通过螺母固定；所述刀刃为圆弧型刀刃，第一、二刀片上的两个刀刃所在圆的直径与所加工孔的孔径相同；所述第一调整架及第二调整架位于第一、二刀片上的两个刀刃之间，且两调整架与两刀片接触一侧的水平截面均为“V”形，第一调整架上开有螺纹孔，第二调整架上开有光孔，所述调整螺杆的一端与螺纹孔螺纹连接，另一端插入光孔内，露在两调整架外部的调整螺杆上螺纹连接有调整螺母，通过该调整螺母调整第二调整架的位置、进而调整两刀片之间的位置；所述第二刀片上开有半圆槽，调整螺杆上设有定位销，该调整螺杆及两调整架通过所述半圆槽及定位销上下定位；所述限位槽为“T”型；所述刀杆柄的一端为外锥柄，连接在机床的主轴孔上，刀杆柄的另一端开有销孔，通过销与所述万向节的一端销接；所述刀杆套的一端开有销孔，通过销与所述万向节的另一端销接，刀杆套的另一端沿轴向开有内锥孔；所述粗加工铰刀刀杆一端为外锥柄，该外锥柄的一端插入所述内锥孔内；所述刀杆套上沿径向开有第一条形孔，该第一条形孔与所述内锥孔相连通；所述粗加工铰刀刀杆一端由第一条形孔露出。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明加长刀杆采用万向节结构，该结构能有效地消除来自机床主轴的误差和部分加长刀杆变形误差；浮动铰刀在粗加工铰刀的限位槽内可浮动，用此浮动铰刀结构可完全消除产生弧摆的径向力。

2.本发明粗精加工一体化，提高生产效率，粗加工铰刀的切削过程也是为精加工浮动铰刀定位、传递扭矩实现精加工切削。

3.本发明浮动铰刀的两个刀片的刀刃均为圆弧型，圆弧刀刃尺寸设计成与孔相等的尺寸，刀刃在孔中任何方向切削都是与孔尺寸精度相同，保证了孔的加工精度。

4.本发明的浮动铰刀可长期使用，降低了生产成本，可实现任意尺寸精度加工。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2A为图1中刀杆柄的结构主视图；

图2B为图2A的俯视图；

图3A为图1中刀杆套的结构主视图；

图3B为图3A的俯视图；

图4A为图1中粗铰刀体的结构主视图；

图4B为图4A的俯视图；

图5A为图1中浮动铰刀的结构主视图；

图5B为图5A的B—B剖视图；

图5C为图5A的右视图；

图5D为图5A的左视图；

图6A为图5A中第一刀片的结构主视图；

图6B为图6A的仰视图；

图6C为图6A的右视图；

图6D为图6A的左视图；

图7A为图5A中第二刀片的结构主视图；

图7B为图7A的仰视图；

图7C为图7A的右视图；

图7D为图7A的左视图；

图8A为图5A中第一调整架的结构主视图；

图8B为图8A的俯视剖视图；

图9A为图5A中第二调整架的结构主视图；

图9B为图9A的俯视剖视图；

图10为MCL机壳的结构示意图；

其中：1为刀杆柄，2为销，3为万向节，4为第一条形孔，5为刀杆套，6为粗加工铰刀，7为浮动铰刀，8为销孔，9为内锥孔，10为限位槽，11为第一刀片，12为第二刀片，13为第一调整架，14为第二调整架，15为螺杆，16为螺母，17为调整螺杆，18为调整螺母，19为凹槽，20为通孔，21为刀刃，22为第二条形孔，23为半圆槽，24为螺纹孔，25为光孔，26为定位销，27为机壳，28为销孔，29为中分面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、图4A及图4B所示，本发明包括万向调整刀杆、粗加工铰刀6及浮动铰刀7，其中万向调整刀杆包括刀杆柄1、万向节3及刀杆套5，刀杆柄1和刀杆套5分别销接于万向节3的两端；粗加工铰刀6刀杆一端插接在刀杆套5上，切削刃一端开有限位槽10；浮动铰刀7容置在限位槽10内，并可在该限位槽10内浮动，粗加工铰刀6通过切削刃加工孔的同时对浮动铰刀7进行限位。

如图1、图2A及图2B所示，刀杆柄1的一端为外锥柄，连接在机床的主轴孔上，刀杆柄1的另一端开有销孔8，通过销2与万向节3的一端销接。如图1、图3A及图3B所示，刀杆套5的一端开有销孔8，通过销2与万向节3的另一端销接，刀杆套5的另一端沿轴向开有内锥孔9；刀杆套5上沿径向开有第一条形孔4，该第一条形孔4与内锥孔9相连通。如图3A、图3B、图4A及图4B所示，粗加工铰刀6刀杆一端为外锥柄，该外锥柄的一端插入内锥孔9内，并由第一条形孔4露出；然后用销插在外锥柄端部与第一条形孔4内壁之间固定；粗加工铰刀6切削刃一端开有限位槽10，该限位槽10的轴向截面为“T”型。

如图5A～5D所示，浮动铰刀7包括第一刀片11、第二刀片12、第一调整架13及第二调整架14，其中第一刀片11与第二刀片12相连，两刀片上的刀刃21相对称，第一调整架13及第二调整架14通过调整螺杆17分别安装在两刀片上，支撑并固定两刀片。

如图6A～6D所示，第一刀片11的上部为长方体，沿长方体的长度方向开有凹槽19，该凹槽19下方的一侧(右侧)为刀刃21，凹槽19内开有多个通孔20(本实施例的通孔20为三个)。如图7A～7D所示，第二刀片12的上部为长方体、并容置于第一刀片11的凹槽19内，该长方体下部的另一侧(左侧)为刀刃21，与第一刀片11上的刀刃21相对称，在第二刀片12上开有与通孔20数量相同的第二条形孔22(本实施例的第二条形孔22也为三个)。第一刀片11及第二刀片12上的刀刃21均为圆弧型刀刃，第一、二刀片11、12上的两个刀刃所在圆的直径与所加工孔的孔径相同，即刀刃21形状为圆弧型，刀刃圆弧与所加工孔的直径相同，刀刃在孔中任何方向切削都是与孔尺寸精度相同。

第一调整架13及第二调整架14位于第一、二刀片11、12上的两个刀刃之间，且两调整架与两刀片接触一侧的水平截面均为“V”形。如图8A、图8B所示，第一调整架13上开有螺纹孔24；如图9A、图9B所示，第二调整架14上开有光孔25。调整螺杆17的一端与第一调整架13上的螺纹孔24螺纹连接，另一端插入第二调整架14的光孔25内，露在两调整架外部的调整螺杆17上螺纹连接有调整螺母18；第一调整架13的“V”形一侧与第二刀片12抵接、支撑固定第二刀片，通过旋转调整螺母18使第二刀片12在第一刀片11的凹槽19内滑动，两刀片调整到规定尺寸后，将螺杆15穿过通孔20及第二条形孔22，用螺母16固定。这样，第一调整架13及第二调整架14在调整螺杆17的轴向方向定位。第二刀片12上开有半圆槽23，调整螺杆17由半圆槽23露出的部分设有定位销26，该调整螺杆17及两调整架通过半圆槽23及定位销26上下(即调整螺杆17的径向)定位。

本发明的工作原理为：

机床主轴带动刀杆柄1、万向节3、刀杆套5及粗加工铰刀6以每分钟30～50转的转速旋转，粗加工铰刀6切削刃一端对孔进行粗加工，在粗加工铰刀切削刃具有切削功能外，还对浮动铰刀7进行定位。

本发明消除了机床设备系统中的各种误差、刀杆制造误差和变形误差，提高孔加工精度，从而彻底解决因设备精度低、孔位置特殊机床主轴不能接近孔，刀杆伸出过长铰孔加工精度质量问题。由于本发明将粗、精铰加工孔集于一体，也大大提高了孔加工的生产效率。

Claims (10)

1.一种万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：包括万向调整刀杆、粗加工铰刀（6）及浮动铰刀（7），其中万向调整刀杆包括刀杆柄（1）、万向节（3）及刀杆套（5），所述刀杆柄（1）和刀杆套（5）分别销接于万向节（3）的两端；所述粗加工铰刀（6）刀杆一端插接在刀杆套（5）上，切削刃一端开有限位槽（10）；所述浮动铰刀（7）容置在限位槽（10）内，并可在该限位槽（10）内浮动，所述粗加工铰刀（6）通过切削刃加工孔的同时对浮动铰刀（7）进行限位。

2.按权利要求1所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述浮动铰刀（7）包括第一刀片（11）、第二刀片（12）、第一调整架（13）及第二调整架（14），其中第一刀片（11）与第二刀片（12）相连，两刀片上的刀刃（21）相对称，所述第一调整架（13）及第二调整架（14）通过调整螺杆（17）分别安装在两刀片上，支撑并固定两刀片。

3.按权利要求2所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述第一刀片（11）沿长度方向开有凹槽（19），该凹槽（19）的一侧为刀刃（21），所述凹槽（19）内开有多个通孔（20）；所述第二刀片（12）容置于所述凹槽（19）内，在第二刀片（12）上开有与所述通孔（20）数量相同的第二条形孔（22），第二刀片（12）上的刀刃（21）位于另一侧，与第一刀片（11）上的刀刃（21）相对称；所述第一刀片（11）与第二刀片（12）调整后通过螺杆（15）分别由通孔（20）与第二条形孔（22）穿过、并通过螺母（16）固定。

4.按权利要求2或3所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述刀刃（21）为圆弧型刀刃，第一、二刀片（11、12）上的两个刀刃所在圆的直径与所加工孔的孔径相同。

5.按权利要求2或3所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述第一调整架（13）及第二调整架（14）位于第一、二刀片（11、12）上的两个刀刃之间，且两调整架与两刀片接触一侧的水平截面均为“V”形，第一调整架（13）上开有螺纹孔（24），第二调整架（14）上开有光孔（25），所述调整螺杆（17）的一端与螺纹孔（24）螺纹连接，另一端插入光孔（25）内，露在两调整架外部的调整螺杆（17）上螺纹连接有调整螺母（18），通过该调整螺母（18）调整第二调整架（14）的位置、进而调整两刀片之间的位置。

6.按权利要求5所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述第二刀片（12）上开有半圆槽（23），调整螺杆（17）上设有定位销（26），该调整螺杆（17）及两调整架通过所述半圆槽（23）及定位销（26）上下定位。

7.按权利要求1或2所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述限位槽（10）为“T”型。

8.按权利要求1或2所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述刀杆柄（1）的一端为外锥柄，连接在机床的主轴孔上，刀杆柄（1）的另一端开有销孔（8），通过销（2）与所述万向节（3）的一端销接。

9.按权利要求1或2所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述刀杆套（5）的一端开有销孔（8），通过销（2）与所述万向节（3）的另一端销接，刀杆套（5）的另一端沿轴向开有内锥孔（9）；所述粗加工铰刀（6）刀杆一端为外锥柄，该外锥柄的一端插入所述内锥孔（9）内。

10.按权利要求9所述的万向调整粗精加工一体可调整浮动铰刀，其特征在于：所述刀杆套（5）上沿径向开有第一条形孔（4），该第一条形孔（4）与所述内锥孔（9）相连通；所述粗加工铰刀（6）刀杆一端由第一条形孔（4）露出。