CN106862665A - 一种铰削装夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰削装夹装置，包括由上至下依次设置的固定夹柄、刀具安装套和铰刀，还包括第一调节螺钉、第二调节螺钉、第三调节螺钉、上下分别插入固定夹柄和刀具安装套内的刀头位置调节杆、以及套设于刀头位置调节杆外的万向活动块，固定夹柄设有下开口的安装腔室，万向活动块安装于安装腔室内；第一调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将固定夹柄与刀头位置调节杆的上端锁紧，第二调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将万向活动块与刀头位置调节杆锁紧，第三调节螺钉分别沿刀具安装套同轴高的多个径向将刀具安装套与铰刀的刀柄锁紧，第一调节螺钉位于第二调节螺钉的上方。本发明的装夹装置工作时结构稳定，加工出的工件精度高。

Description

一种铰削装夹装置

技术领域

本发明涉及铰削加工技术领域，尤其涉及一种针对精密内孔铰削加工时的装夹装置。

背景技术

开发液压柱塞泵时，对缸体的柱塞孔的尺寸精度、形状精度以及表面精度都有极高的要求，因此，最后铰削加工采用何种装夹方法是保证柱塞孔精度要求最关键的因素之一，现有技术一般采用下述两种装夹装置铰削加工柱塞孔。

参见附图1所示，第一种装夹装置采用了刚性装夹方法，铰刀1a与机床主轴采用刚性连接，因铰刀1a制造误差及机床本身的精度误差，导致铰刀中心线11a与机床主轴中心线2a不能完全重合，加工时会带来如下影响：

1、工件3a孔加工后会在孔口往下逐渐形成喇叭孔：

2、铰刀1a单边宽刃刮孔壁，造成孔壁振纹，反过来又影响铰刀1a的使用寿命，增加加工成本；

3、机床主轴运转精度直接决定了工件3a的内孔31a的精度，因此对机床本身精度要求极高，增加了企业投资成本。

参见附图2所示，第二种装夹装置采用了浮动装夹方法，浮动装夹是为了解决前者弊端的另一种装夹装置，铰刀1b与机床主轴通过可调刀头4b连接，铰刀1b与机床主轴中心线2b可通过可调刀头4b上的调节螺栓41b进行调节，解决了部分刚性装夹的弊端，但这种装置也有如下缺陷：

1、铰刀1b与机床主轴浮动连接，轴线仍不能完全重合，浮动连接加工时会产生甩尾现象；

2、加工时甩尾会导致工件3a孔壁母线不直，孔径不一致；

3、加工时甩尾也会导致铰刀1b工作状态不稳定，使用寿命下降。

因此上述两种装夹装置都不同程度的存在缺陷，不能保证缸体的柱塞孔的尺寸精度、形状精度以及表面精度要求，并且铰刀的使用寿命也相对较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种铰削装夹装置，以使机床主轴中心线和铰刀中心线处于重合。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种铰削装夹装置，提高铰削加工的精度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铰削装夹装置，包括由上至下依次设置的固定夹柄、刀具安装套和铰刀，还包括至少三个第一调节螺钉、至少三个第二调节螺钉、至少三个第三调节螺钉、上下分别插入固定夹柄和刀具安装套内的刀头位置调节杆、以及套设于刀头位置调节杆外的万向活动块，所述固定夹柄设有下开口的安装腔室，所述万向活动块安装于安装腔室内，所述刀头位置调节杆与刀具安装套螺纹连接；

至少三个第一调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将固定夹柄与刀头位置调节杆的上端锁紧，至少三个第二调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将万向活动块与刀头位置调节杆锁紧，至少三个第三调节螺钉分别沿刀具安装套同轴高的多个径向将刀具安装套与铰刀的刀柄锁紧，所述第一调节螺钉位于第二调节螺钉的上方。

作为上述方案的改进，所述第二调节螺钉为锥头螺钉，锥头螺钉的末端设有圆台部，所述万向活动块的侧壁设有与圆台部的外侧壁相适配的卡位孔，锥头螺钉沿刀具安装套的径向穿入固定夹柄后卡位于万向活动块的卡位孔内，所述锥头螺钉通过螺母锁紧。

作为上述方案的改进，所述第一调节螺钉和第三调节螺钉均为紧定螺钉。

作为上述方案的改进，所述刀头位置调节杆的直径等于铰刀刀柄直径的0.25至0.4倍。

作为上述方案的改进，所述第二调节螺钉、第三调节螺钉和第一调节螺钉的直径依次变小。

作为上述方案的改进，所述第一调节螺钉、第二调节螺钉和第三调节螺钉均设有三个或者均设有四个，多个第一调节螺钉沿固定夹柄的周向均匀分布，多个第二调节螺钉沿固定夹柄的周向均匀分布，多个第三调节螺钉沿刀具安装套的周向均匀分布。

作为上述方案的改进，所述固定夹柄包括由上至下依次设置的上部、中部和下部，所述上部外径小于中部外径，所述中部外径小于下部外径，所述安装腔室设于固定夹柄的下部。

作为上述方案的改进，所述第一调节螺钉安装于固定夹柄的中部位置。

作为上述方案的改进，所述刀具安装套包括上下设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部的直径大于第二连接部的直径，所述刀头位置调节杆的下端与第一连接部的中心孔螺纹连接，所述铰刀的刀柄通过第三调节螺钉与第二连接部的中心孔紧固连接。

实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

1、通过第三调节螺钉将铰刀的刀柄锁紧在刀具安装套上，其中第三调节螺钉设有至少三个，安装时，通过将多个第三调节螺钉调整相同的量实现刀具安装套和铰刀的同心安装；

通过第三调节螺钉调节万向活动块和刀头位置调节杆与机床主轴轴线重合，而刀头位置调节杆与刀具安装套是通过螺纹刚性连接，所以通过调节刀头位置调节杆的中心位就调节了刀具安装套的中心位，从而最终调节了锁紧在刀具安装套上的铰刀的中心线；

通过第一调节螺钉调节刀头位置调节杆，以调节锁定好的万向活动块为支点，可最终调节铰刀头部摆动位置，使得机床主轴轴线、铰刀中心线和工件中心线三线重合；

2、因刀头位置调节杆采用低刚性设计（即可小范围万向摆动），不会在铰刀工作时对内孔壁产生加工振纹，主轴回转误差不会传递到工件，同时又可以提高刀具寿命；

3、铰刀的中心线可调整至与机床主轴轴线一致，铰削后的孔径与铰刀一致，不会产生现有技术中孔径扩张及喇叭口现象；

4、铰刀装夹的轴向无间隙，工作状态稳定，孔壁粗糙度较低，刀具使用寿命较长；

5、铰刀的刀柄无活动间隙，铰削后孔的直线度较好；

6、本装夹装置可较大程度保证孔铰削的尺寸精度、形状精度、表面精度，延长刀具使用寿命和提高加工效率；

8、本装夹装置用于柱塞孔铰削加工中时，完全能满足内孔精度要求，刀具寿命也得到极大提高。

附图说明

图1是现有技术采用刚性装夹方法的铰削装夹装置的结构示意图；

图2是现有技术采用浮动装夹方法的铰削装夹装置的结构示意图；

图3是本发明铰削装夹装置的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5是本发明铰削装夹装置另一方向剖切的截面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见附图3至附图5，本发明公开了一种铰削装夹装置，包括由上至下依次设置的固定夹柄1、刀具安装套2和铰刀3。

为了实现本发明的目的，本发明的装夹装置还包括至少三个第一调节螺钉4、至少三个第二调节螺钉5、至少三个第三调节螺钉6、上下分别插入固定夹柄1和刀具安装套2内的刀头位置调节杆7、以及套设于刀头位置调节杆7外的万向活动块8，所述固定夹柄1设有下开口的安装腔室10，所述万向活动块8安装于安装腔室10内，所述刀头位置调节杆7与刀具安装套2螺纹连接。其中刀头位置调节杆7与万向活动块8均通过间隙连接装入固定夹柄1内，便于相应的调节。

具体的，至少三个第一调节螺钉4分别沿固定夹柄1同轴高的多个径向将固定夹柄1与刀头位置调节杆7的上端锁紧。所述第一调节螺钉4优选为紧定螺钉，其主要是为了起到固定固定夹柄1与刀头位置调节杆7以及两者中心线的微调。

具体的，至少三个第二调节螺钉5分别沿固定夹柄1同轴高的多个径向将万向活动块8与刀头位置调节杆7锁紧，所述第一调节螺钉4位于第二调节螺钉5的上方。其中第二调节螺钉5与万向活动块8是对刀头位置调节杆7的初步调节，第一调节螺钉4是对刀头位置调节杆7与固定夹柄1的微调。

作为第二调节螺钉5的优选实施例，所述第二调节螺钉5为锥头螺钉，锥头螺钉的末端设有圆台部51，所述万向活动块8的侧壁设有与圆台部51的外侧壁相适配的卡位孔81，锥头螺钉沿刀具安装套2的径向穿入固定夹柄1后卡位于万向活动块8的卡位孔81内，所述锥头螺钉通过螺母9锁紧。本发明通过圆台形状进行卡位，卡位更为精确。安装时，当调整至万向活动块8能转动而无窜动时说明安装位置达到精确位置，随后通过螺母锁紧即可。

具体的，至少三个第三调节螺钉6分别沿刀具安装套2同轴高的多个径向将刀具安装套2与铰刀3的刀柄锁紧。所述第三调节螺钉6优选为紧定螺钉。

作为刀具安装套2的优选方案，所述刀具安装套2包括上下设置的第一连接部21和第二连接部22，所述第一连接部21的直径大于第二连接部22的直径，所述刀头位置调节杆7的下端与第一连接部21的中心孔螺纹连接，所述铰刀3的刀柄通过第三调节螺钉6与第二连接部22的中心孔紧固连接。

本发明的装夹装置通过多个第一调节螺钉4伸入相同量、多个第二调节螺钉5伸入相同量以及多个第三调节螺钉6伸入相同量来实现较为精确的调节。

本发明所述第一调节螺钉4、第二调节螺钉5和第三调节螺钉6优选采用以下两种优选实施方式：

第一种实施方式，所述第一调节螺钉4、第二调节螺钉5和第三调节螺钉6均设有三个，三个第一调节螺钉4沿固定夹柄1的周向均匀分布，三个第二调节螺钉5沿固定夹柄1的周向均匀分布，三个第三调节螺钉6沿刀具安装套2的周向均匀分布；采用三个时，调节即可以实现较为准确，并且结构简单。

第二种实施方式，所述第一调节螺钉4、第二调节螺钉5和第三调节螺钉6均设有四个，四个第一调节螺钉4沿固定夹柄1的周向均匀分布，四个第二调节螺钉5沿固定夹柄1的周向均匀分布，四个第三调节螺钉6沿刀具安装套2的周向均匀分布；采用四个时，四个呈90°分隔开，安装螺钉时更为方便。

需要说明的是，本发明的刀头位置调节杆7主要是用来调节固定夹柄1和铰刀3的中心线重合，若将刀头位置调节杆7的直径设置过大，会导致调整较为粗糙，即安装以及加工时容易出现中心线偏移的现象，相反，若将刀头位置调节杆7的直径设置过小，则会导致结构不够稳定，并且调节螺钉的锁紧也不够准确，为了解决这个问题，发明人根据多次的试验发现，当所述刀头位置调节杆7的直径等于铰刀3刀柄直径的0.25至0.4倍时，装夹装置的整体结构较为稳定，并且调节的精度也达到最佳，可见，本发明刀头位置调节杆7的直径是根据铰刀3刀柄的直径来进行具体变化的，以使调节精度达到最佳。

为了更好的实现刀头位置调节杆7的准确调节，本发明所述固定夹柄1包括由上至下依次设置的上部11、中部12和下部13，所述上部11外径小于中部12外径，所述中部12外径小于下部13外径，所述安装腔室10设于固定夹柄1的下部13，本发明将下部13设置成直径最大的部分主要是为了保证万向活动块8的正常工作，因为万向活动块8这部分是初步调节的作用，其调节起到至关重要的作用，另外，加上万向活动块8作为中间调节件，其占用一定体积，所以将固定夹柄1的下部13设置成最大的部位。

进一步地，所述第一调节螺钉4安装于固定夹柄1的中部12位置，将第一调节螺钉4设置在相对较小的中部12位置是因为本发明的第一调节螺钉4的作用是对固定夹柄1和刀头位置调节杆7的锁紧以及中心线的微调，微调时，如果尺寸过大会导致调节精确，

为了达到最佳的调节精度，本发明将所述第二调节螺钉5、第三调节螺钉6和第一调节螺钉4的直径设置成依次变小的形式，因为第二调节螺钉5调节的是直径最大的万向活动块8，所以需要将对应的螺钉的直径设置成相对较大的结构，相应的，第一调节螺钉4锁紧以及调节的对象是直径最小的刀头位置调节杆7，所以其直径最小。

本发明的装夹装置的安装使用步骤具体如下所述，：

1. 铰刀3通过第三调节螺钉6与刀具安装套2紧固连接；

2. 固定夹柄1与机床夹柄刚性连接；需要说明的是，安装初始位置时，万向导向块8、刀头位置调节杆7、刀具安装套2以及固定夹柄1进行了初步安装，并且第一调节螺钉4和第二调节螺钉5是处于松开状态以便于后续的调整；

3. 铰刀3的头部切削锥部与工件的预加工孔接触定位，作为支点，通过调整第二调节螺钉5（优选采用4个）使铰刀3的柄部位置变化与机床主轴同轴；保证万向活动块8能转动而无窜动后通过螺母锁定；

4.锁定预先松开的第一调节螺钉4，使铰刀3转动时不晃动。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铰削装夹装置，包括由上至下依次设置的固定夹柄、刀具安装套和铰刀，其特征在于，还包括至少三个第一调节螺钉、至少三个第二调节螺钉、至少三个第三调节螺钉、上下分别插入固定夹柄和刀具安装套内的刀头位置调节杆、以及套设于刀头位置调节杆外的万向活动块，所述固定夹柄设有下开口的安装腔室，所述万向活动块安装于安装腔室内，所述刀头位置调节杆与刀具安装套螺纹连接；

至少三个第一调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将固定夹柄与刀头位置调节杆的上端锁紧，至少三个第二调节螺钉分别沿固定夹柄同轴高的多个径向将万向活动块与刀头位置调节杆锁紧，至少三个第三调节螺钉分别沿刀具安装套同轴高的多个径向将刀具安装套与铰刀的刀柄锁紧，所述第一调节螺钉位于第二调节螺钉的上方。

2.根据权利要求1所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述第二调节螺钉为锥头螺钉，锥头螺钉的末端设有圆台部，所述万向活动块的侧壁设有与圆台部的外侧壁相适配的卡位孔，锥头螺钉沿刀具安装套的径向穿入固定夹柄后卡位于万向活动块的卡位孔内，所述锥头螺钉通过螺母锁紧。

3.根据权利要求1所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述第一调节螺钉和第三调节螺钉均为紧定螺钉。

4.根据权利要求1所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述刀头位置调节杆的直径等于铰刀刀柄直径的0.25至0.4倍。

5.根据权利要求1所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述第二调节螺钉、第三调节螺钉和第一调节螺钉的直径依次变小。

6.根据权利要求1至5任一项所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述第一调节螺钉、第二调节螺钉和第三调节螺钉均设有三个或者均设有四个，多个第一调节螺钉沿固定夹柄的周向均匀分布，多个第二调节螺钉沿固定夹柄的周向均匀分布，多个第三调节螺钉沿刀具安装套的周向均匀分布。

7.根据权利要求1至5任一项所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述固定夹柄包括由上至下依次设置的上部、中部和下部，所述上部外径小于中部外径，所述中部外径小于下部外径，所述安装腔室设于固定夹柄的下部。

8.根据权利要求7所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述第一调节螺钉安装于固定夹柄的中部位置。

9.根据权利要求1至5任一项所述的铰削装夹装置，其特征在于，所述刀具安装套包括上下设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部的直径大于第二连接部的直径，所述刀头位置调节杆的下端与第一连接部的中心孔螺纹连接，所述铰刀的刀柄通过第三调节螺钉与第二连接部的中心孔紧固连接。