CN104353893B - 一种自动加工深孔内直槽的加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种自动加工深孔内直槽的加工装置，包括：一用于夹持加工工件且可拆卸地固装于机床上的夹具体；一支撑所述夹具体底部的顶板；一其上端与所述顶板固接而其下端向下延伸的调节螺杆；一置于机床导轨面上且与所述调节螺杆的下端连接的导轨连接板；以及一安装在机床刀架上且随机床进刀机构进出将夹具体上的加工工件的深孔的内壁上拉出内直槽的刀具。还公开了上述的自动加工深孔内直槽的加工装置的加工方法。本发明的有益效果在于：简单可靠，成本低，加工自动化程度高，减少劳动强度，提高劳动效率。

Description

一种自动加工深孔内直槽的加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工行业中深孔加工技术领域，尤其涉及一种自动加工深孔内直槽的加工装置及其加工方法。

背景技术

深孔内加工直槽常规加工方法是通过插床加工，但由于直槽在深孔内，对刀、形成控制难度高、效率极低且容易插过头导致产品报废。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一：针对现有技术的不足而提供一种简单可靠、成本低、提高生产效率的自动加工深孔内直槽的加工装置。

本发明所要解决的技术问题之二：提供一种上述自动加工深孔内直槽的加工装置的加工方法。

作为本发明的第一方面的一种自动加工深孔内直槽的加工装置，包括：

一用于夹持加工工件且可拆卸地固装于机床上的夹具体；

一支撑所述夹具体底部的顶板；

一其上端与所述顶板固接而其下端向下延伸的调节螺杆；

一置于机床导轨面上且与所述调节螺杆的下端连接的导轨连接板；以及

一安装在机床刀架上且随机床进刀机构进出将夹具体上的加工工件的深孔的内壁上拉出内直槽的刀具。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹具体由一工件安装套管以及一设置在所述工件安装套管一端且与所述工件安装套管一体成型的安装法兰构成，所述工件安装套管远离所述安装法兰的一端上设置有一销孔以及一螺钉孔，夹持加工工件时，加工工件套于所述工件安装套管内并采用定位销穿过所述工件安装套管上的销孔而将加工工件定位，再采用压紧螺钉穿过所述工件安装套管上的螺钉孔而将加工工件锁紧；所述安装法兰背向所述工件安装套管的端面设置有一与机床卡盘定位止口相互配合的定位凹槽，所述安装法兰上周向间隔设置有若干与所述定位凹槽连通的安装螺栓孔。

在本发明的一个优选实施例中，所述安装法兰的底部形成一扁方。

在本发明的一个优选实施例中，所述刀具包括一刀杆、一刀片以及一刀片夹紧螺钉，所述刀杆的后端与机床刀架连接，所述刀片夹紧螺钉将所述刀片固定于所述刀杆的前端。

在本发明的一个优选实施例中，所述刀片由刀体以及设置在所述刀体一侧的刀尖构成，所述刀体与刀尖之间通过一连接块过渡，所述连接块的底端与刀体的底端齐平，其顶端略低于所述刀体的顶端，所述刀尖的顶面的外缘向上倾斜且与所述刀体的顶端齐平，所述刀尖的纵截面为一上宽下窄的等腰梯形。

在本发明的一个优选实施例中，所述刀尖的顶面与水平面所成的夹角为14～16°。

在本发明的一个优选实施例中，所述上宽下窄的等腰梯形的两条腰所成的夹角为3～5°。

在本发明的一个优选实施例中，所述连接块的横截面为底角为45°的等腰梯形。

作为本发明的第一方面的上述的自动加工深孔内直槽的加工装置的加工方法，包括如下步骤：

1)先将机床上的卡盘拆卸，再采用螺栓穿过夹具体的安装法兰上的安装螺栓孔将夹具体固定在机床卡盘定位止口上，并保证夹具体装正；

2)顶板与夹具体的安装法兰底部的扁方配接，导轨连接板置于机床导轨面上，调节螺杆将顶板与导轨连接板连接；

3)将刀具配装在机床刀架上，并调整刀具上的刀片刀尖的位置；

4)将加工工件套于夹具体上，并采用定位销穿过工件安装套管上的销孔而将加工工件定位于工件安装套管的一端上，再采用压紧螺钉穿过工件安装套管上的螺钉孔而将加工工件锁紧于件安装套管的一端上；

5)机床进刀机构控制刀具按照相应程序设定的进退刀路线经由夹具体的工件安装套管进入加工工件中的深孔中，并由里向外在加工工件的深孔内壁上拉削出内直槽，该相应程序设定的进退刀路线为：

①从起始对刀点开始，沿X轴进刀，进刀深度为进给量P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点；

②沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量2P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点；

③沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量3P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，最后沿X轴退刀回到起始对刀点。

在本发明的一个优选实施例中，所述进给量P为0.3～0.4mm。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：简单可靠，成本低，加工自动化程度高，减少劳动强度，提高劳动效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的E-E向剖视图。

图3是图1的F-F向剖视图。

图4是本发明的刀具的结构示意图。

图5是本发明的刀具的刀片的正视图。

图6是本发明的刀具的刀片的右视图。

图7是本发明的刀具的刀片的俯视图。

图8是本发明的刀具的进退刀路线图。

图9是经由本发明加工所得的加工工件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图3，给出的是一种自动加工深孔内直槽的加工装置，包括夹具体100、顶板200、调节螺杆300、导轨连接板400以及刀具500。

夹具体100用于夹持加工工件600且可拆卸地固装于机床(图中未示出)上夹具体100由一工件安装套管110以及一设置在工件安装套管110一端且与工件安装套管110一体成型的安装法兰120构成，工件安装套管110远离安装法兰120的一端上设置有一销孔111以及一螺钉孔112。夹具体100在夹持加工工件600时，加工工件为U681柱塞套或者U680柱塞套，加工工件600套于工件安装套管110内并采用定位销111a穿过工件安装套管110上的销孔111而将加工工件600定位于工件安装套管110的一端上，再采用压紧螺钉112a穿过工件安装套管110上的螺钉孔112而将加工工件600锁紧于件安装套管110的一端上。安装法兰120背向工件安装套管110的端面设置有一与机床卡盘定位止口相互配合的定位凹槽121，安装法兰120上周向间隔设置有四个与定位凹槽121连通的安装螺栓孔122。

顶板200支撑在夹具体100的底部，由于顶板200为平面板，为了使得两者之间更好地配合支撑连接，夹具体100的安装法兰120的底部为一扁平123。调节螺杆300的上端310与顶板200的下板面固接，而其下端320向下延伸。导轨连接板400置于机床导轨面上，并且与调节螺杆300的下端320连接。通过调节调节螺杆300可使得顶板200将夹具体100顶紧。

参见图4，刀具500安装在机床刀架上且随机床进刀机构进出将夹具体上的加工工件600的深孔610的内壁上拉出内直槽611，如图9所示。刀具500包括一刀杆510、一刀片520以及一刀片夹紧螺钉530，刀杆510的后端与机床刀架连接，刀片夹紧螺钉530将刀片520固定于刀杆510的前端511，刀片520出现磨损时，可松开刀片夹紧螺钉530更换刀片520即可。

参见图5至图7，刀片520由刀体521以及设置在刀体521一侧的刀尖522构成，刀体521与刀尖522之间通过一连接块523过渡。连接块523的横截面为底角为45°的等腰梯形，连接块523的底端523a与刀体521的底端521a齐平，连接块523的顶端523b略低于刀体521的顶端521b。刀尖522的顶面的外缘522a向上倾斜且与刀体521的顶端521b齐平，刀尖522的顶面与水平面所成的夹角α为14～16°，优选地为15°。刀尖522的纵截面为一上宽下窄的等腰梯形。该上宽下窄的等腰梯形的两条腰所成的夹角β为3～5°，优选地为4°。

本发明的自动加工深孔内直槽的加工装置的加工方法，包括如下步骤：

1)先将机床上的卡盘拆卸，再采用螺栓穿过夹具体100的安装法兰120上的安装螺栓孔122将夹具体100固定在机床卡盘定位止口上，并保证夹具体100装正；

2)顶板200与夹具体100的安装法兰100底部的扁平123配接，导轨连接板400置于机床导轨面上，调节螺杆300将顶板200与导轨连接板400连接，并可通过调节调节螺杆300可使得顶板200将夹具体100顶紧。

3)将刀具500配装在机床刀架上，并调整刀具500上的刀片520的刀尖522的位置；

4)将加工工件600套于夹具体100上，并采用定位销111a穿过工件安装套管110上的销孔111而将加工工件600定位于工件安装套管110的一端上，再采用压紧螺钉112a穿过工件安装套管110上的螺钉孔112而将加工工件600锁紧于件安装套管110的一端上；

5)机床进刀机构控制刀具500按照相应程序设定的进退刀路线经由夹具体100的工件安装套管110进入加工工件600中的深孔610中，并由里向外在加工工件的深孔内壁上拉削出内直槽，参见图8，该相应程序设定的进退刀路线为：

①从起始对刀点O开始，沿X轴进刀，进刀深度为进给量P，再沿Z轴拉削，拉削长度L为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点O；

②沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量2P，再沿Z轴拉削，拉削长度L为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点O；

③沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量3P，再沿Z轴拉削，拉削长度L为槽的长度，最后沿X轴退刀回到起始对刀点O。

这里进给量P为0.3～0.4mm，当然，进给量P并不局限于本实施中的数值范围，其应该根据实际情况而定。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，包括：

一用于夹持加工工件且可拆卸地固装于机床上的夹具体；

一支撑所述夹具体底部的顶板；

一其上端与所述顶板固接而其下端向下延伸的调节螺杆；

一置于机床导轨面上且与所述调节螺杆的下端连接的导轨连接板；以及

一安装在机床刀架上且随机床进刀机构进出将夹具体上的加工工件的深孔的内壁上拉出内直槽的刀具；

所述夹具体由一工件安装套管以及一设置在所述工件安装套管一端且与所述工件安装套管一体成型的安装法兰构成，所述工件安装套管远离所述安装法兰的一端上设置有一销孔以及一螺钉孔，夹持加工工件时，加工工件套于所述工件安装套管内并采用定位销穿过所述工件安装套管上的销孔而将加工工件定位，再采用压紧螺钉穿过所述工件安装套管上的螺钉孔而将加工工件锁紧；所述安装法兰背向所述工件安装套管的端面设置有一与机床卡盘定位止口相互配合的定位凹槽，所述安装法兰上周向间隔设置有若干与所述定位凹槽连通的安装螺栓孔。

2.如权利要求1所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述安装法兰的底部形成一扁方。

3.如权利要求1所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述刀具包括一刀杆、一刀片以及一刀片夹紧螺钉，所述刀杆的后端与机床刀架连接，所述刀片夹紧螺钉将所述刀片固定于所述刀杆的前端。

4.如权利要求3所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述刀片由刀体以及设置在所述刀体一侧的刀尖构成，所述刀体与刀尖之间通过一连接块过渡，所述连接块的底端与刀体的底端齐平，其顶端略低于所述刀体的顶端，所述刀尖的顶面的外缘向上倾斜且与所述刀体的顶端齐平，所述刀尖的纵截面为一上宽下窄的等腰梯形。

5.如权利要求4所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述刀尖的顶面与水平面所成的夹角为14～16°。

6.如权利要求4所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述上宽下窄的等腰梯形的两条腰所成的夹角为3～5°。

7.如权利要求4所述的自动加工深孔内直槽的加工装置，其特征在于，所述连接块的横截面为底角为45°的等腰梯形。

8.如权利要求3至7中任一项所述的自动加工深孔内直槽的加工装置的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)先将机床上的卡盘拆卸，再采用螺栓穿过夹具体的安装法兰上的安装螺栓孔将夹具体固定在机床卡盘定位止口上，并保证夹具体装正；

2)顶板与夹具体的安装法兰底部的扁方配接，导轨连接板置于机床导轨面上，调节螺杆将顶板与导轨连接板连接；

3)将刀具配装在机床刀架上，并调整刀具上的刀片刀尖的位置；

4)将加工工件套于夹具体上，并采用定位销穿过工件安装套管上的销孔而将加工工件定位于工件安装套管的一端上，再采用压紧螺钉穿过工件安装套管上的螺钉孔而将加工工件锁紧于件安装套管的一端上；

5)机床进刀机构控制刀具按照相应程序设定的进退刀路线经由夹具体的工件安装套管进入加工工件中的深孔中，并由里向外在加工工件的深孔内壁上拉削出内直槽，该相应程序设定的进退刀路线为：

①从起始对刀点开始，沿X轴进刀，进刀深度为进给量P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点；

②沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量2P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，再沿X轴退刀回到起始对刀点；

③沿X轴再次进刀，进刀深度为进给量3P，再沿Z轴拉削，拉削长度为槽的长度，最后沿X轴退刀回到起始对刀点。

9.如权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述进给量P为0.3～0.4mm。