CN104249169A - 一种用于板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置 - Google Patents

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王大森
吴庆堂
张广平
郭成君
裴宁
李雨鹏
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Abstract

一种板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置，其特征在于：机座上从左至右依次设置有主轴箱、刀具和自导向系统，自导向系统包括导向套和工件，刀具的尾端与主轴箱的主轴相连，主轴、刀具、导向套与工件的未加工底孔为同轴设置，刀具通过导向套导向对工件进行深孔加工，加工完成的成品孔作为刀具进行下一段加工的自导向；产生的铁屑经排屑系统从前部排出。解决了孔的加工尺寸精度和形状精度问题以及深孔加工受尺寸长径比限制问题；采用压力冷却液断屑及连续排屑系统，使铁屑经过刀具与未加工表面间隙通过未加工底孔导出，解决铁屑刮伤加工孔的表面的难题，本发明不仅结构合理、加工精度高，而且提高了加工效率和成品率。

Description

一种用于板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置
技术领域
本发明涉及一种用于板体深孔镗铰导向及排屑复合装置，尤其是对已有底孔、精度要求高的深孔加工的自导向和前排屑的复合装置。
背景技术
履带式车辆在野外救援、森林防火等作业中的用途越来越广。履带是由端联器通过传动销轴将单个履带板连接起来成的，因此对履带板传动销孔的尺寸精度、形状精度和粗糙度要求都较高。履带板销孔属于深孔，目前履带板销孔的加工方法是采用传统的加工方式即钻孔、扩孔、铰孔的加工方式完成的。这种加工方式在扩孔时需要反复进刀、退刀排屑，不但加工效率极低，而且无法保证孔的尺寸和形状精度，尤其是扩孔时铁屑容易折断刀具和刮伤加工孔的表面，折断刀具和铰孔时无法修复的刮痕，都将造成废品，因此不能满足履带式车辆发展需求。
目前，板体深孔加工公布的专利，都没有解决深孔加工的排屑问题及受深孔长径比限制的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对已有底孔、精度要求高的板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置，该装置具有前排屑功能及自导向功能，从本质上避免铁屑刮伤加工孔的表面难题，解决了深孔加工受长径比和排屑困难难题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置，包括机座，其特征在于：
所述机座上从左至右依次设置有主轴箱、刀具和自导向系统，所述自导向系统包括导向套和工件，所述刀具的尾端与主轴箱上的主轴相连，所述主轴、刀具、导向套与工件的未加工底孔为同轴设置，所述刀具通过导向套的导向对工件进行深孔加工，而加工完成的一段成品孔作为所述刀具进行下一段加工的自导向；而工件加工所产生的铁屑通过排屑系统沿刀具前进方向从装置的前部排出。
作为改进，所述排屑系统包括装有冷却液的冷却箱、冷却液输送管路、铁屑输送管路和铁屑收集箱，所述冷却液输送管路的一端通过冷却泵与冷却箱相连通，另一端与所述导向套的左端相通，所述铁屑输送管路设置在所述工件的未加工底孔的尾端，所述冷却液在冷却泵的作用下沿着刀具与导向套的间隙喷射至刀具切削区，在切屑区，冷却液喷射方向与切屑旋出方向一致，推动产生的铁屑沿着刀具前进方向旋出至未加工底孔通过铁屑输送管路排出进入铁屑收集箱。
作为改进，所述铁屑输送管路的出口端上设有过滤装置，所述冷却液经过滤后通过管道重新流回冷却箱中。
作为改进，所述导向套的导向孔的精度与工件的成品孔径精度一致。
作为改进，所述刀具采用实心结构形式，刀具的四周均匀布置有切削刃及导向块，所述刀具与所述导向套的内壁之间留有一定间隙。
再改进，所述机座上固定有用于安装导向套的导向套支座，所述导向套支座上设有与所述导向套呈过盈配合的贯穿孔，所述工件通过工件定位机构定位固定在所述导向套支座右侧与导向套同心的位置，所述导向套支座的左侧设置有一用于固定主轴的轴套，所述轴套的轴孔与导向套同心。
再改进，所述导向套支座的贯穿孔的外侧与所述工件的对接面上设有第一密封圈。
再改进，所述导向套支座左端面上设有一内凹的台阶，所述轴套的右端面上设有相对应的凸起，所述轴套通过凸起与台阶的配合套置在所述导向套支座的左端并通过螺钉固定，并在所述轴套与所述导向套支座的对接面上设有第二密封圈。
进一步改进，所述轴套的左端面上设有一端盖，所述端盖上设有供主轴穿过的通孔，在端盖与所述轴套之间衬有第三密封圈，并在端盖的通孔内壁上设有第四密封圈。
与现有技术相比，本发明的优点在于：在工件的前端设置自导向系统，解决了孔的加工尺寸精度和形状精度问题以及深孔加工受尺寸长径比限制问题；采用压力冷却液断屑及连续排屑系统，使铁屑经过刀具与未加工表面间隙通过未加工底孔导出，解决铁屑刮伤加工孔的表面困扰；刀具采用实心结构形式，从本质上提高刀具的强度，从而为保证加工孔的精度提供有力保障。本发明不仅结构合理、加工精度高，而且提高了加工效率和成品率，适合于对已有底孔、精度要求高的深孔加工。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1中导向套支座部分的A--A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、2、3所示，本实施例的板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置，包括机座1、从左至右依次设置在机座1上的主轴箱2、刀具10和自导向系统、以及排屑系统，自导向系统包括导向套8和工件12，刀具10的尾端与主轴箱2上的主轴相连，主轴、刀具10、导向套8与工件12的未加工底孔为同轴设置，导向套8的导向孔的精度与工件12的成品孔径精度一致，刀具10通过导向套8的导向对工件12进行深孔加工，而加工完成的一段成品孔作为刀具10进行下一段加工的自导向；而工件12加工所产生的铁屑通过排屑系统沿刀具10前进方向从装置的前部排出；机座1上固定有用于安装导向套8的导向套支座9，导向套支座9上设有与导向套8呈过盈配合的贯穿孔，工件12通过工件定位机构13定位固定在导向套支座9右侧与导向套8同心的位置，导向套支座9的贯穿孔的外侧与工件12的对接面上设有第一密封圈7；导向套支座9的左侧设置有一用于固定主轴的轴套6，轴套6的轴孔与导向套8同心，导向套支座9与轴套6的连接方式是这样的：导向套支座9左端面上设有一内凹的台阶，轴套6的右端面上设有相对应的凸起，轴套6通过凸起与台阶的配合套置在导向套支座9的左端并通过螺钉固定，并在轴套6与导向套支座9的对接面上设有第二密封圈7；在轴套6的左端面上设有一端盖4，端盖4上设有供主轴穿过的通孔，在端盖4与轴套6之间衬有第三密封圈5，并在端盖4的通孔内壁上设有第四密封圈3；刀具10的四周均匀布置有切削刃及导向块10.1，刀具10与导向套8的内壁之间留有一定间隙10.2；
排屑系统包括装有冷却液的冷却箱15、冷却泵17、冷却液输送管路18、铁屑输送管路14和铁屑收集箱16，轴套6的侧部设有与冷却液输送管路18相连接的接口61，冷却液输送管路18的一端通过冷却泵17与冷却箱15相连通，另一端与轴套6的接口61相接后与导向套8的左端相通，而铁屑输送管路14的一端设置在工件12的未加工底孔的尾端，另一端与铁屑收集箱16相连，这样冷却液在冷却泵17的作用下从冷却箱15抽出，沿着冷却液输送管路18、导向套8进入刀具10与导向套8的间隙，喷射至刀具10的切削区，在起到冷却作用的同时，将产生的铁屑沿着刀具10前进方向推至未加工底孔通过铁屑输送管路14排出流入到铁屑收集箱16中；在铁屑输送管路14的出口端上设有将冷却液与铁屑进行分离的过滤装置，冷却液经过滤后通过管道重新流回冷却箱15中。
实施例中是加工直径38mm的自导向和前排屑的复合装置，尺寸精度达到小于等于0.05mm，直线度达到0.03／100mm。
具体操作过程为：首先将工件12固定在工件定位机构13上，冷却泵17将冷却液依次送入冷却液输送管路18、导向套8、工件12；主轴箱启动，主轴带动刀具10快进、工进进入导向套8，由导向套8导向靠近工件12并切削工件12，随着切削深度加深，刀具10进入工件12已加工的一段成品孔中，这时刀具10则由已加工工件12进行导向，成为工件12自导向；在刀具10切削工件12时，冷却液不断地如图2所示的方向冲刷铁屑，使铁屑由刀具12与切削面之间的空隙(如图3所示)流入工件12未加工底孔内，经未加工底孔流出。

Claims (9)

1.一种板体深孔镗铰导向及排屑的复合装置，包括机座，其特征在于：
所述机座上从左至右依次设置有主轴箱、刀具和自导向系统，所述自导向系统包括导向套和工件，所述刀具的尾端与主轴箱上的主轴相连，所述主轴、刀具、导向套与工件的未加工底孔为同轴设置，所述刀具通过导向套的导向对工件进行深孔加工，而加工完成的一段成品孔作为所述刀具进行下一段加工的自导向；而工件加工所产生的铁屑通过排屑系统沿刀具前进方向从装置的前部排出。
2.根据权利要求1所述的复合装置，其特征在于：所述排屑系统包括装有冷却液的冷却箱、冷却液输送管路、铁屑输送管路和铁屑收集箱，所述冷却液输送管路的一端通过冷却泵与冷却箱相连通，另一端与所述导向套的左端相通，所述铁屑输送管路设置在所述工件的未加工底孔的尾端，所述冷却液在冷却泵的作用下沿着刀具与导向套的间隙喷射至刀具切削区，在切屑区，冷却液喷射方向与切屑旋出方向一致，推动产生的铁屑沿着刀具前进方向旋出至未加工底孔通过铁屑输送管路排出进入铁屑收集箱。
3.根据权利要求2所述的复合装置，其特征在于：所述铁屑输送管路的出口端上设有过滤装置，所述冷却液经过滤后通过管道重新流回冷却箱中。
4.根据权利要求1所述的复合装置，其特征在于：所述导向套的导向孔的精度与工件的成品孔径精度一致。
5.根据权利要求1所述的复合装置，其特征在于：所述刀具采用实心结构形式，刀具的四周均匀布置有切削刃及导向块，所述刀具与所述导向套的内壁之间留有一定间隙。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的复合装置，其特征在于：所述机座上固定有用于安装导向套的导向套支座，所述导向套支座上设有与所述导向套呈过盈配合的贯穿孔，所述工件通过工件定位机构定位固定在所述导向套支座右侧与导向套同心的位置，所述导向套支座的左侧设置有一用于固定主轴的轴套，所述轴套的轴孔与导向套同心。
7.根据权利要求6所述的复合装置，其特征在于：所述导向套支座的贯穿孔的外侧与所述工件的对接面上设有第一密封圈。
8.根据权利要求6所述的复合装置，其特征在于：所述导向套支座左端面上设有一内凹的台阶，所述轴套的右端面上设有相对应的凸起，所述轴套通过凸起与台阶的配合套置在所述导向套支座的左端并通过螺钉固定，并在所述轴套与所述导向套支座的对接面上设有第二密封圈。
9.根据权利要求6所述的复合装置，其特征在于：所述轴套的左端面上设有一端盖，所述端盖上设有供主轴穿过的通孔，在端盖与所述轴套之间衬有第三密封圈，并在端盖的通孔内壁上设有第四密封圈。
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