CN110549135B - 一种可变径铰扩孔扶正器 - Google Patents

Abstract

公开了一种可变径铰扩孔扶正器，其包括：第一壳体、第二壳体、扶正块、扶正器内管、调径螺母；第一壳体与第二壳体连接；扶正器内管连接于第一壳体内；扶正块贯穿第一壳体的侧壁，进而与扶正器内管通过燕尾结构连接，燕尾结构包括燕尾槽和燕尾榫；燕尾槽设于所正器内管上，燕尾槽底面所在的平面与扶正器的轴线相交，且扶正器轴线在燕尾槽底面所在平面上的投影，与燕尾槽的长度方向平行；调径螺母与扶正器内管通过螺纹连接，且调径螺母设置于第一壳体与第二壳体之间，且所述调径螺母的两个端面分别与所述第一壳体的一端面和所述第二壳体的一端面贴合。本发明的扶正器可改善深长内孔的加工水平，提高加工质量，提高铰扩孔效率，操作简单。

Description

一种可变径铰扩孔扶正器

技术领域

本发明属于扶正器领域，尤其涉及一种可变径铰扩孔扶正器。

背景技术

在机械加工过程中，深长管件内孔加工是一个难以解决的问题，内孔加工时，往往难以保证加工质量，以使其满足技术工艺要求，尤其在精度要求比较高、内孔深度较大时加工难度更大。产生这一现象的主要原因是刀具在进行管件内孔加工时，随着刀具加工深度的增加，刀具的传动轴长度也将相应增加，刀具的工作是由传动轴提供的动力，由于传动轴的长度增加，势必会导致工作状态下传动轴的中心线与管件的中心线发生偏移，产生一个偏移角，这将严重影响到刀具在工作时的受力情况，进而影响管件内孔的加工质量。但是当进行深长管件内孔加工时设置有扶正器时，将能够使得传动轴的中心线与管件的中心线在同一轴线上，这将能够有效地提高内孔的加工质量，更容易达到工艺要求。

现有的扶正器中多为不可变径式，每一种孔径的加工都需要相应的扶正器，这为加工带来不便，尤其在非标件加工时这一弊端突显。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种可变径铰扩孔扶正器，可用于多种孔径的加工，且可提高内孔的加工质量。本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种可变径铰扩孔扶正器，其中，其包括：

第一壳体、第二壳体、扶正块、扶正器内管、调径螺母；

所述第一壳体与所述第二壳体连接；

所述扶正器内管连接于所述第一壳体内；

所述扶正块贯穿所述第一壳体的侧壁，进而与所述扶正器内管通过燕尾结构连接，所述燕尾结构包括燕尾槽和燕尾榫；

所述燕尾槽设于所述扶正器内管上，所述燕尾槽底面所在的平面与所述扶正器的轴线相交，且所述扶正器轴线在所述燕尾槽底面所在平面上的投影，与所述燕尾槽的长度方向平行；

所述调径螺母与所述扶正器内管通过螺纹连接，且所述调径螺母设置于第一壳体与第二壳体之间，且所述调径螺母的两个端面分别与所述第一壳体的一端面和所述第二壳体的一端面贴合。

优选地，所述扶正器内管与所述第一壳体通过键连接。

进一步优选地，所述扶正器内管与所述第一壳体通过花键连接。

优选地，所述第一壳体与第二壳体通过榫卯结构连接，且采用螺栓固定连接。

优选地，所述榫卯结构包括榫部和卯槽，所述卯槽设于第一壳体上；所述第二壳体包括第二壳体本体段和第二壳体连接段；所述第一壳体与所述第二壳体连接段通过榫卯结构连接，所述调径螺母出露于第二壳体连接段，所述调径螺母的两个端面分别与所述第一壳体的一端面和所述第二壳体本体段的一端面贴合。

优选地，所述扶正块为3个或以上。

优选地，所述扶正块上设置有滚动体；

优选地，每个扶正块上设置有2个或以上滚动体。

优选地，所述扶正块上设置的滚动体选自圆柱体滚动体和球体滚动体。

优选地，所述滚动体包括圆柱体滚动体，且圆柱体滚动体与所述扶正器的轴线的夹角为θ，0°≤θ≤90°；

优选地，同一扶正块上的圆柱体的滚动体与轴线夹角不同。

优选地，所述第一壳体与所述扶正块之间设置有密封圈。

发明的效果

使用本发明的可变径铰扩孔扶正器，能够有效改善深长内孔的加工水平，提高加工质量；本发明的扶正器与传统的扶正器相比，是一种可变径的机械结构，能够根据需要调节直径实现扶正功效；本发明的扶正器可以有效的减少内孔壁接触引起的能量损耗，可提高铰扩孔效率，降低成本；本发明的扶正器采用螺纹连接的结构调节实现变径功能，其操作简单可靠，其能够较为精确的调节到需要的半径。

附图说明

图1为未安装扶正器的管件在内孔加工时的工作示意图。

图2为安装扶正器的管件在内孔加工时的工作示意图。

图3为本发明一个具体实施方式的可变径铰扩孔扶正器的轴向剖视图。

图4为本发明一个具体实施方式的B-B剖视图。

图5为本发明一个具体实施方式的C-C剖视图。

图6为本发明一个具体实施方式的A-A剖视图。

图7为本发明一个具体实施方式的第一壳体与第二壳体的榫卯结构连接示意图。

图8为本发明一个具体实施方式的E-E剖视图。

图9为本发明一个具体实施方式的扶正块上设置的球体滚动体示意图。

图10为本发明一个具体实施方式的扶正块上设置的圆柱体滚动体示意图。

图11为本发明一个具体实施方式的扶正块上同时设置球体滚动体和圆柱体滚动体的示意图。

图12为本发明一个具体实施方式的圆柱体滚动体与可变径式铰扩孔扶正器轴线夹角局部示意图。

图13为本发明一个具体实施方式的燕尾结构示意图。

符号说明

1 第一壳体 12 卯槽 2 扶正器内管

21 键 22 燕尾槽 3 扶正块

31 燕尾榫 4 滚动体 41 圆柱体滚动体

42 球体滚动体 5 调径螺母 6 第二壳体

61 榫部 7 密封圈 8 螺栓

9 刀具 91 管件 911 管件中心线

92 刀具传动轴 921 刀具传动轴中心线 93 扶正器

a 偏移角 111 扶正器的轴线

具体实施方式

下面结合附图所描述的实施方式对本发明做以详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

发明中的术语

本发明中的“燕尾结构”，是指包括燕尾槽和燕尾榫的结构，燕尾榫装配于燕尾槽形成燕尾结构，燕尾结构能够实现规定方向的导向运动。本发明中燕尾槽是形状似燕尾、槽底比槽口宽的一种槽型，它的作用通常是作机械相对运动，运动精度高，稳定。燕尾榫是一种与燕尾槽配套使用的结构，其形状呈类“凸”字形，配合于燕尾槽内，当两者装配后仅存在沿燕尾槽槽形截面垂直的方向的滑动自由度，两者配合确保导向运动平稳精确。

本发明中的“扶正器的轴线”，是指扶正器的中心线，其与待加工管件的中心线和加工刀具的传动轴中心线均重合。

本发明中的“键连接”，是通过键实现轴和轴上零件间的周向固定以传递运动和转矩。键连接可以分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。松键连接所用的键有普通平键，半圆键、导向平键及滑键等，靠键的侧面传递转矩，只对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力，如果要轴向固定，则需要附加紧定螺钉或定位环等定位零件。紧键连接主要指锲连接，键的上、下表面都是工作面，上表面及与其相接触的轮毂槽底面。本发明中的“花键连接”是由轴和轮毂孔上的多个键齿和键槽组成，键齿侧面是工作面，靠键齿侧面的挤压来传递转矩。花键连接具有较高的承载能力，定心精度高，导向性能好，可实现静连接或动连接。

本发明中的“榫卯结构”，是在两个构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式，凸出部分叫榫部；凹进部分叫卯槽，榫部和卯槽咬合，起到连接作用。

图1为现有技术的未安装扶正器的管件在内孔加工时的工作示意图，其中，使用刀具9对管件91进行内孔加工，刀具9包括刀具传动轴92，随着刀具9加工深度的增加，刀具传动轴92长度也将相应增加，刀具9的工作是由刀具传动轴92提供的动力，由于刀具传动轴92的长度增加，此时势必会导致工作状态下刀具传动轴中心线921与管件中心线911发生偏移，产生一个偏移角a。

图2为安装扶正器的管件在内孔加工时的工作示意图，扶正器93的设置使得刀具传动轴中心线921与管件中心线911在同一轴线上，能够有效地提高内孔的加工质量。

本发明提供一种可变径铰扩孔扶正器，图3为可变径铰扩孔扶正器的轴向剖视图，在一个具体的实施方式中，本发明的扶正器93包括：第一壳体1、第二壳体6、扶正块3、扶正器内管2、调径螺母5；其中，

第一壳体1与第二壳体6连接；扶正器内管2连接于第一壳体1内；扶正块3贯穿第一壳体1的侧壁，进而与扶正器内管2通过燕尾结构连接；调径螺母5与扶正器内管2通过螺纹连接，且调径螺母5设置于第一壳体1与

第二壳体6之间，且所述调径螺母5的两个端面分别与所述第一壳体1的一端面和所述第二壳体6的一端面贴合；

如图13所示，燕尾结构包括燕尾槽22和燕尾榫31，燕尾槽22设于扶正器内管2上，燕尾槽22底面所在的平面与扶正器的轴线111相交，且扶正器的轴线111在燕尾槽22底面所在平面上的投影，与燕尾槽22的长度方向平行。

使用上述具体实施方式的扶正器，根据需要加工内孔孔径时，旋转调径螺母5，由于调径螺母5与扶正器内管2通过螺纹连接，当调径螺母5旋转时，带动扶正器内管2沿第一壳体1轴向滑动。同时由于扶正器内管2与扶正块3通过燕尾结构连接，燕尾榫31装配于燕尾槽22形成燕尾结构，燕尾结构能够实现规定方向的导向运动，且由于其结构的特点，燕尾槽22限制了燕尾榫31只能进行一个方向的相对滑动，所以可以有效防止当燕尾结构受拉力时发生脱开的现象。当扶正器内管2沿轴向滑动时将带动扶正块3径向滑动，从而实现变径的作用。同时由于调径螺母5设置于第一壳体1与第二壳体6之间，其两端面与第一壳体1、第二壳体6端面贴合，限制了其沿轴向滑动的能力，工作时将能保持扶正器93直径不发生变化，实现扶正铰扩孔的功效。

图4为本发明图3的B-B剖视图，在一个具体实施方式中，扶正器内管2上开设有多个燕尾槽22，具体可为2个、3个、4个、5个、6个等，本发明的扶正器93还包括与燕尾槽22数量相等的扶正块3，每个扶正块3可分为扶正块本体和扶正块底座两部分，扶正块本体沿扶正器93径向贯穿于第一壳体1侧壁，扶正块底座作为燕尾榫31装配于燕尾槽22内，从而构成燕尾结构，扶正块3与扶正器内管2通过燕尾结构连接。该具体实施方式中，增加扶正块3的数量，能够更好的起到扶正效果。

在一个具体实施方式中，如图4所示，第一壳体1与扶正块3之间设置有密封圈7。密封圈7的设置，能够防止工作过程中产生的切削体侵入到扶正块3与第一壳体1之间的缝隙，从而提高该扶正器93的使用寿命。

在一个优选的实施方式中，每个燕尾槽22底面所在的平面与扶正器的轴线111的交角相等。从而保证调径螺母在调节时各个扶正块与扶正器的轴线111的距离一致，保证各扶正块的最外边在同一圆面上，从而提高扶正的效果。

在一个优选的实施方式中，所有扶正块3沿圆周均匀分布。从而提高扶正器的受力分布，确保各扶正块受力均匀，满足扶正器扶正的效果。

图5为本发明图3的C-C剖视图，在一个具体实施方中，所述扶正器内管2与所述第一壳体1通过键21连接。

在一个优选的实施方式中，所述扶正器内管2与所述第一壳体1通过花键连接。通过花键连接，能够有效地提高该发明在使用过程中的可靠性和稳定性，同时能够有效地防止扶正器内管2与第一壳体1之间的径向转动。

图6为本发明图3的A-A剖视图，调径螺母5与扶正器内管2通过螺纹连接，且调径螺母5设置于第一壳体1与第二壳体6之间。

在一个具体的实施方式中，如图6和7所示，调径螺母出露于第二壳体连接段，以便调节调径螺母5。

在一个具体实施方式中，如图7所示，第一壳体1与第二壳体6通过榫卯结构连接，且采用螺栓8固定连接。图8为本发明图7的E-E剖视图。

在一个具体实施方式中，如图7和图8所示，榫卯结构包括榫部61和卯槽12，卯槽12设于第一壳体1上，第二壳体6包括第二壳体本体段和第二壳体连接段，第一壳体1与第二壳体连接段通过榫卯结构连接，其中，一部分第二壳体连接段作为榫部61与第一壳体1上的卯槽12配合，形成榫卯结构，另一部分第二壳体连接段位于调径螺母5的外侧；调径螺母5的两个端面分别与第一壳体1的一端面F和第二壳体本体段的一端面G贴合。

在上述具体实施方式中，由于调径螺母5设置于第一壳体1与第二壳体6之间，其两端面分别与第一壳体1的一端面F和第二壳体本体段的一端面G贴合，限制了其沿轴向滑动的能力，工作时将能保持扶正器93直径不发生变化，实现扶正铰扩孔的功效。

在一个具体实施方式中，所述扶正块3上设置有滚动体4，且每个扶正块3上设置有2个或以上滚动体4，具体的，可设置2个、3个、4个等滚动体4。滚动体4的设置，能够起到减阻降摩的作用，当该发明处于工作状态时，由于滚动体4的设置将能够减少扶正器93与管件91之间的摩擦面积，从而达到省功的作用，同时能有效地达到扶正的效果。

在一个具体实施方式中，如图9所示，滚动体4包括球体滚动体42。

在一个具体实施方式中，如图10所示，滚动体4包括圆柱体滚动体41。

在一个具体实施方式中，如图11所示，扶正块3上可同时设置圆柱体滚动体41和球体滚动体42，具体的，圆柱体滚动体41可为1个、2个、3个、4个等，球体滚动体42可为1个、2个、3个、4个等。

在一个具体实施方式中，如图12所示，滚动体4包括圆柱体滚动体41，且圆柱体滚动体41与所述扶正器的轴线111的夹角为θ，0°≤θ≤90°，具体地，θ可为0°、10°、20°、30°、40°、45°、50°、60°、70°、80°、90°等。

在一个优选的实施方式中，如图10所示，同一扶正块3上设置的圆柱体滚动体41与扶正器的轴线111的夹角可以不同。例如，滚动体4包括两个圆柱体滚动体41，两个圆柱体滚动体41与扶正器的轴线111的夹角分别为0°和90°。

在一个具体实施方式中，扶正器93沿扶正器的轴线111的两端具有螺纹，刀具9和刀具传动轴92分别通过扶正器两端的螺纹与扶正器连接。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种可变径铰扩孔扶正器，其中，其包括：

第一壳体、第二壳体、扶正块、扶正器内管、调径螺母；

所述第一壳体与所述第二壳体连接；

所述扶正器内管连接于所述第一壳体内；

所述扶正块贯穿所述第一壳体的侧壁，进而与所述扶正器内管通过燕尾结构连接，所述燕尾结构包括燕尾槽和燕尾榫；

所述燕尾槽设于所述扶正器内管上，所述燕尾槽底面所在的平面与所述扶正器的轴线相交，且所述扶正器轴线在所述燕尾槽底面所在平面上的投影，与所述燕尾槽的长度方向平行；

所述调径螺母与所述扶正器内管通过螺纹连接，且所述调径螺母设置于第一壳体与第二壳体之间，且所述调径螺母的两个端面分别与所述第一壳体的一端面和所述第二壳体的一端面贴合。

2.根据权利要求1所述的扶正器，其中，所述扶正器内管与所述第一壳体通过键连接。

3.根据权利要求1或2所述的扶正器，其中，所述扶正器内管与所述第一壳体通过花键连接。

4.根据权利要求1所述的扶正器，其中，所述第一壳体与第二壳体通过榫卯结构连接，且采用螺栓固定连接。

5.根据权利要求4所述的扶正器，其中，

所述榫卯结构包括榫部和卯槽，所述卯槽设于第一壳体上；

所述第二壳体包括第二壳体本体段和第二壳体连接段；

所述第一壳体与所述第二壳体连接段通过榫卯结构连接，所述调径螺母出露于第二壳体连接段，所述调径螺母的两个端面分别与所述第一壳体的一端面和所述第二壳体本体段的一端面贴合。

6.根据权利要求1所述的扶正器，其中，所述扶正块为3个或以上。

7.根据权利要求6所述的扶正器，其中，每个扶正块上设置有2个或以上滚动体。

8.根据权利要求7所述的扶正器，其中，所述扶正块上设置的滚动体选自圆柱体滚动体和/或球体滚动体。

9.根据权利要求7所述的扶正器，其中，所述滚动体包括圆柱体滚动体，且圆柱体滚动体与所述扶正器的轴线的夹角为θ，0°≤θ≤90°，且同一扶正块上的圆柱体滚动体与所述扶正器的轴线的夹角不同。

10.根据权利要求1所述的扶正器，其中，所述第一壳体与所述扶正块之间设置有密封圈。

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