CN110238424A - 一种高精度深孔加工支撑刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度深孔加工支撑刀具，包括车床、中空镗杆、轴架、第一刀体、第一支撑架、第二支撑架和第二刀体；轴架为中空轴，轴架的一端与中空镗杆连接；第一刀体固定在轴架的端头；第一支撑架固套在轴架上，且位于第一刀体和中空镗杆之间；第一支撑架形成有多个第一容纳槽，第一容纳槽内转动安装有第一钢球；第二支撑架固套在轴架上，且位于第一支撑架和中空镗杆之间；第二支撑架形成有多个第二容纳槽，第二容纳槽内转动安装有第二钢球，第二钢球和第二容纳槽的底面固定有弹簧；第二刀体固定在轴架上，且位于第二支撑架和中空镗杆之间。本发明能够有效提高深孔加工过程中刀具运行的稳定性，并提高深孔内壁的加工精度。

Description

一种高精度深孔加工支撑刀具

技术领域

本发明涉及车床加工技术领域，更具体的说是涉及一种高精度深孔加工支撑刀具。

背景技术

目前，加工深孔时主要采用镗床来镗孔，当孔的深度超过1m时所需的镗床价格昂贵，并且由于镗杆过长导致加工精度达不到设计精度。因此，发明人提供了一种名称为“加工深孔用随动支承刀头装置”，专利号为“201110049024.4”的发明专利，通过采用钢球对车孔内壁进行支撑，使之等于外圆端面车刀工件已加工的内孔直径，从而起到定位的作用，能够提高深孔的加工精度。

但是，在加工使用的过程中，仍然存在着以下问题：在装置旋转过程中，仅依靠单圈环形排布的钢球对内壁进行支撑，由于钢球的转动方向不可控，其不仅会沿着深孔内壁的圆周运动，若镗杆偏离轴线，也会沿着轴向方向运动，与刀头相互影响，支撑效果不佳。另外，钢球对深孔内壁的支撑作用也会与深孔内壁产生摩擦，影响内壁的光洁度，导致加工精度下降。

因此，如何提供一种支撑效果好、加工精度高的深孔加工刀具，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高精度深孔加工支撑刀具，能够有效提高深孔加工过程中刀具运行的稳定性，并提高深孔内壁的加工精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高精度深孔加工支撑刀具，包括车床，以及与所述车床的动力输出端连接的中空镗杆；还包括：轴架、第一刀体、第一支撑架、第二支撑架和第二刀体；

所述轴架为中空轴，所述轴架的一端与所述中空镗杆连接；

所述第一刀体固定在所述轴架的端头；

所述第一支撑架固套在所述轴架上，且位于所述第一刀体和所述中空镗杆之间；所述第一支撑架形成有多个第一容纳槽，所述第一容纳槽内转动安装有第一钢球；

所述第二支撑架固套在所述轴架上，且位于所述第一支撑架和所述中空镗杆之间；所述第二支撑架形成有多个第二容纳槽，所述第二容纳槽内转动安装有第二钢球，所述第二钢球和所述第二容纳槽的底面固定有弹簧；

所述第二刀体固定在所述轴架上，且位于所述第二支撑架和所述中空镗杆之间。

通过上述技术方案，本发明采用两道具有钢球的环形支撑架对深孔内壁进行支撑，且一道为硬性支撑、一道为弹性支撑，既能够起到良好的支撑效果，又能够释放在运动过程中的力；同时，本发明在支撑装置前后采用两道刀具镗孔，第一道能够进行粗加工镗孔，第二道能够进行精加工镗孔，并且修整钢球对深孔内壁的磨蹭，提高加工精度。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第一刀体固定在第一刀架内，所述第一刀架通过第一螺栓与所述轴架的端头固定连接。有利于提高第一刀体安装的结构稳定性，并简化第一刀体与轴架的连接结构。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第一支撑架包括第一环形架体和第一保持架，所述第一容纳槽均匀布置在所述第一环形架体的外圆周面上，所述第一保持架固定在所述第一环形架体的外圆周面上，且限制所述第一钢球向第一容纳槽外部移动。能够有效防止第一钢球的窜动，能够保证第一钢球仅起到转动支撑的作用，结构稳定性强。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第一钢球的数量为8-16个。能够保证第一钢球的数量在合理范围内具有相应的支撑强度。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第二支撑架包括第二环形架体和第二保持架，所述第二容纳槽均匀布置在所述第二环形架体的外圆周面上，所述第二保持架固定在所述第二环形架体的外圆周面上，且限制所述第二钢球向第二容纳槽外部移动。能够有效防止第二钢球的窜动，能够保证第二钢球仅起到转动支撑的作用，结构稳定性强。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第二钢球的数量为8-16个。能够保证第二钢球的数量在合理范围内具有相应的支撑强度。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第二刀体通过第二螺栓固定在第二刀架上，所述第二刀架为环形结构，所述第二刀架固套在所述轴架上，并通过第三螺栓与所述轴架连接。有利于提高第二刀体安装的结构稳定性，并简化第二刀体与轴架的连接结构。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，在所述轴架上，位于所述第一支撑架和所述第二支撑架之间、所述第二支撑架和所述第二刀体之间均固套有阻隔胶环。有利于提高刀体和支撑架之间的结构稳定性。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第二钢球仅在所述弹簧的支撑作用下的径向高度大于所述第二钢球的径向高度。使第二钢球在进入深孔前存在着一定的预压力，有利于提高在使用过程中，弹性支撑的稳定性。

优选的，在上述一种高精度深孔加工支撑刀具中，所述第二刀体的径向高度大于所述第一刀体的径向高度。使第二刀体能够对深孔内壁进行再次加工，提高加工精度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高精度深孔加工支撑刀具，具有以下有益效果：

1、本发明采用两道具有钢球的环形支撑架对镗孔内壁进行支撑，且一道为硬性支撑、一道为弹性支撑，既能够起到良好的支撑效果，又能够释放在运动过程中的力；同时，本发明在支撑装置前后采用两道刀具镗孔，第一道能够进行粗加工的预镗孔，第二道能够进行精加工镗孔，并且修整钢球对深孔内壁的磨蹭，提高加工精度。

2、本发明的第二钢球仅在弹簧的支撑作用下的径向高度大于第二钢球的径向高度，使第二钢球在进入深孔前存在着一定的预压力，有利于提高在使用过程中，弹性支撑的稳定性；同时，第二刀体的径向高度大于第一刀体的径向高度，使第二刀体能够对深孔内壁进行再次加工，提高加工精度。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的支撑刀具与中空镗杆连接后钻孔状态的剖视图；

图2附图为本发明提供的支撑刀具的剖视图；

图3附图为本发明提供的第二支撑架的剖视图。

其中：

1-中空镗杆；

2-轴架；

3-第一刀体；

4-第一支撑架；

41-第一容纳槽；42-第一钢球；43-第一环形架体；44-第一保持架；

5-第二支撑架；

51-第二容纳槽；52-第二钢球；53-弹簧；54-第二环形架体；55-第二保持架；

6-第二刀体；

7-第一刀架；

71-第一螺栓；

8-第二刀架；

81-第二螺栓；82-第三螺栓；

9-阻隔胶环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图3，本发明实施例公开了一种高精度深孔加工支撑刀具，包括车床，以及与车床的动力输出端连接的中空镗杆1；还包括：轴架2、第一刀体3、第一支撑架4、第二支撑架5和第二刀体6；

轴架2为中空轴，轴架2的一端与中空镗杆1连接；

第一刀体3固定在轴架2的端头；

第一支撑架4固套在轴架2上，且位于第一刀体3和中空镗杆1之间；第一支撑架4形成有多个第一容纳槽41，第一容纳槽41内转动安装有第一钢球42；

第二支撑架5固套在轴架2上，且位于第一支撑架4和中空镗杆1之间；第二支撑架5形成有多个第二容纳槽51，第二容纳槽51内转动安装有第二钢球52，第二钢球52和第二容纳槽51的底面固定有弹簧53；

第二刀体6固定在轴架2上，且位于第二支撑架5和中空镗杆1之间。

需要说明的是，轴架2和中空镗杆1之间采用T型螺纹固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，第一刀体3固定在第一刀架7内，第一刀架7通过第一螺栓71与轴架2的端头固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，第一支撑架4包括第一环形架体43和第一保持架44，第一容纳槽41均匀布置在第一环形架体43的外圆周面上，第一保持架44固定在第一环形架体43的外圆周面上，且限制第一钢球42向第一容纳槽41外部移动。

为了进一步优化上述技术方案，第一钢球42的数量为8-16个。

为了进一步优化上述技术方案，第二支撑架5包括第二环形架体54和第二保持架55，第二容纳槽51均匀布置在第二环形架体54的外圆周面上，第二保持架55固定在第二环形架体54的外圆周面上，且限制第二钢球52向第二容纳槽51外部移动。

为了进一步优化上述技术方案，第二钢球52的数量为8-16个。

为了进一步优化上述技术方案，第二刀体6通过第二螺栓81固定在第二刀架8上，第二刀架8为环形结构，第二刀架8固套在轴架2上，并通过第三螺栓82与轴架2连接。

需要说明的是，第二刀架8上开设有凹槽，第二刀体6设置在凹槽内，并通过第二螺栓81顶紧第二刀体6。

为了进一步优化上述技术方案，在轴架2上，位于第一支撑架4和第二支撑架5之间、第二支撑架5和第二刀体6之间均固套有阻隔胶环9。

为了进一步优化上述技术方案，第二钢球52仅在弹簧53的支撑作用下的径向高度大于第二钢球52的径向高度。

为了进一步优化上述技术方案，第二刀体6的径向高度大于第一刀体3的径向高度。

本发明的工作原理为：

中空镗杆1带动轴架2在深孔内转动，第一刀体3起到镗孔的作用，第一支撑架4上的第一钢球42和第二支撑架5上的第二钢球52与深孔内壁贴合支撑，在转动过程中，起到支撑的作用，第二钢球52挤压弹簧53，使第二钢球52的支撑具有一定的弹性作用，支撑效果更好。第二刀体6的径向高度大于第一刀体3的径向高度，能够对深孔再次进行高精度加工，同时加工掉第一钢球42和第二钢球52对内壁造成的磨蹭。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高精度深孔加工支撑刀具，包括车床，以及与所述车床的动力输出端连接的中空镗杆(1)；其特征在于，还包括：轴架(2)、第一刀体(3)、第一支撑架(4)、第二支撑架(5)和第二刀体(6)；

所述轴架(2)为中空轴，所述轴架(2)的一端与所述中空镗杆(1)连接；

所述第一刀体(3)固定在所述轴架(2)的端头；

所述第一支撑架(4)固套在所述轴架(2)上，且位于所述第一刀体(3)和所述中空镗杆(1)之间；所述第一支撑架(4)形成有多个第一容纳槽(41)，所述第一容纳槽(41)内转动安装有第一钢球(42)；

所述第二支撑架(5)固套在所述轴架(2)上，且位于所述第一支撑架(4)和所述中空镗杆(1)之间；所述第二支撑架(5)形成有多个第二容纳槽(51)，所述第二容纳槽(51)内转动安装有第二钢球(52)，所述第二钢球(52)和所述第二容纳槽(51)的底面固定有弹簧(53)；

所述第二刀体(6)固定在所述轴架(2)上，且位于所述第二支撑架(5)和所述中空镗杆(1)之间。

2.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第一刀体(3)固定在第一刀架(7)内，所述第一刀架(7)通过第一螺栓(71)与所述轴架(2)的端头固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第一支撑架(4)包括第一环形架体(43)和第一保持架(44)，所述第一容纳槽(41)均匀布置在所述第一环形架体(43)的外圆周面上，所述第一保持架(44)固定在所述第一环形架体(43)的外圆周面上，且限制所述第一钢球(42)向第一容纳槽(41)外部移动。

4.根据权利要求1或3所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第一钢球(42)的数量为8-16个。

5.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第二支撑架(5)包括第二环形架体(54)和第二保持架(55)，所述第二容纳槽(51)均匀布置在所述第二环形架体(54)的外圆周面上，所述第二保持架(55)固定在所述第二环形架体(54)的外圆周面上，且限制所述第二钢球(52)向第二容纳槽(51)外部移动。

6.根据权利要求1或5所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第二钢球(52)的数量为8-16个。

7.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第二刀体(6)通过第二螺栓(81)固定在第二刀架(8)上，所述第二刀架(8)为环形结构，所述第二刀架(8)固套在所述轴架(2)上，并通过第三螺栓(82)与所述轴架(2)连接。

8.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，在所述轴架(2)上，位于所述第一支撑架(4)和所述第二支撑架(5)之间、所述第二支撑架(5)和所述第二刀体(6)之间均固套有阻隔胶环(9)。

9.根据权利要求1所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第二钢球(52)仅在所述弹簧(53)的支撑作用下的径向高度大于所述第二钢球(52)的径向高度。

10.根据权利要求1或9所述的一种高精度深孔加工支撑刀具，其特征在于，所述第二刀体(6)的径向高度大于所述第一刀体(3)的径向高度。