CN110899849A - 一种内孔深沟槽组合式刀具系统 - Google Patents

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刘枢
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王雄
朱蔚斌
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Abstract

本发明公开了一种内孔深沟槽组合式刀具系统，包括刀柄、安全保护销、顶柱、连接刀套、刀体、推杆、刀具，刀柄装于加工中心主轴孔中，连接刀套安装于刀柄安装孔中，顶柱固定安装在连接刀套左端孔中，刀体左端安装于连接刀套右端孔中，刀体右端对称开有两个径向四方孔，刀具穿过刀体的两个径向四方孔安装于刀体上，刀具尾部设有斜方孔，刀具的刀头位于工件内孔深沟槽中，所述推杆穿过刀体中心的轴向四方孔，推杆左端与顶柱相接触，推杆右端形成外斜面，推杆右端插入刀具的斜方孔中。本发明的内孔深沟槽组合式刀具系统能够一次性完成箱体类内沟槽的加工，解决了原加工过程中多次调整刀具的问题。

Description

一种内孔深沟槽组合式刀具系统
技术领域
本发明涉及接机械加工领域，特别涉及一种内孔深沟槽组合式刀具系统。
背景技术
在机械加工行业中，特别在内孔中大尺寸的深沟槽加工过程中，刀具的选择及使用是一项非常重要的内容。一些箱体类结构的内孔深沟槽，刀具的选择受到孔径尺寸、刀头悬伸长度、刀具刚性、切削方法等多方面的约束，无法采用刀具刚性好、加工效率高、生产成本低、加工质量稳定、操作便捷的方式来完成，对于这类加工，面临了很大的加工难度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、加工效率高的内孔深沟槽组合式刀具系统。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种内孔深沟槽组合式刀具系统，包括刀柄、安全保护销、顶柱、连接刀套、刀体、推杆、刀具，所述刀柄左端装于加工中心主轴孔中，连接刀套左端安装于刀柄右端的安装孔中，所述顶柱固定安装在连接刀套左端孔中，刀体左端安装于连接刀套右端孔中并可沿连接刀套轴向移动，所述刀体中心开有轴向四方孔，所述刀体右端对称开有两个径向四方孔，刀具穿过刀体的两个径向四方孔安装于刀体上，刀具尾部设有斜方孔，刀具的刀头位于工件内孔深沟槽中，所述推杆穿过刀体中心的轴向四方孔，推杆左端与所述顶柱相接触，推杆右端为向下倾斜的斜面结构以形成与所述斜方孔的内斜面相匹配的外斜面，推杆右端插入刀具的斜方孔中；加工中心主轴轴向移动，带动位于连接刀套内的顶柱轴向移动，推杆在顶柱的推动下作轴向移动，通过推杆右端的外斜面与刀具斜方孔的内斜面接触而产生换向，使刀具变化为径向移动，完成进刀运动。
上述内孔深沟槽组合式刀具系统，还包括定位销和滚柱，所述定位销通过螺纹固定在连接刀套右端且定位销底部穿过连接刀套外壁与刀体相接触，所述滚柱安装在定位销底部并可绕定位销转动，滚柱与刀体上的键槽接触。
上述内孔深沟槽组合式刀具系统，还包括端面轴承和调节螺母，所述调节螺母、端面轴承从左至右依次装配在刀体右端的外螺纹上，端面轴承右端与工件孔端面接触。
上述内孔深沟槽组合式刀具系统，还包括限位销，所述推杆左端、刀体左端、连接刀套右端相应位置处设有限位孔，限位销穿过限位孔将推杆、刀体、连接刀套连接为一个整体。
上述内孔深沟槽组合式刀具系统，所述连接刀套左端安装于刀柄右端的安装孔中并用锁紧螺钉紧固。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过推杆右端的外斜面插入刀具斜方孔的内斜面，将加工中心主轴轴向移动变化为刀具径向移动，完成径向进刀运动；当刀具径向加工完成后，加工中心主轴进给停止，将限位销插入刀体，移开调节螺母及端面轴承，刀具系统随主轴一起移动，进行轴向移动加工。本发明的内孔深沟槽组合式刀具系统能够一次性完成箱体类内沟槽的加工，解决了原加工过程中多次调整刀具的问题。
2、本发明所使用的刀具系统刚性好，解决了原加工过程中由于刀具问题产生的振刀现象。
3、本发明的刀具系统使用便捷、加工效率高。
4、本发明刀具系统结构紧促，能承受较大切削力。尤其对于箱体类内孔深沟槽的加工非常有效。
5、当过载时，安全保护销切断，可确保刀具系统的安全。
附图说明
图1为本发明的装配结构示意图。
图2为本发明加工完成后的状态图。
图3为本发明刀具的结构图。
图4为图3的左视图。
图5为图3的立体图。
图6为本发明推杆的结构图。
图7为图6的右视图。
图8为本发明刀体的结构图。
图9为图8的左视图。
图10为本发明连接刀套的结构图。
图11为本发明螺母与端面轴承的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-图7所示，一种内孔深沟槽组合式刀具系统，包括刀柄1、安全保护销2、顶柱3、限位销4、连接刀套5、定位销6、滚柱7、刀体8、推杆9、调节螺母10、端面轴承11、刀具12。
所述的刀柄1用以锁紧组合刀具12的连接刀套5，所述刀柄1左端装于加工中心主轴孔中并用锁紧螺钉紧固。
连接刀套5用以装配刀体8，并能使刀体8相对其移动；连接刀套5左端安装于刀柄1右端的安装孔中，所述顶柱3固定安装在连接刀套5左端孔中并用安全保护销2固定，安全保护销2用以定位顶柱3，在过载时失效，起安全保护作用；顶柱3用以推动推杆9移动。
所述的刀体8用以安装推杆9、调节螺母10、端面轴承11和刀具12后，安放于工件13的定位孔中作旋转运动。刀体8左端安装于连接刀套5右端孔中并可沿连接刀套5轴向移动，所述刀体8中心开有轴向四方孔14，所述刀体8右端对称开有两个径向四方孔15，刀具12穿过刀体8的两个径向四方孔15安装于刀体8上，刀具12尾部设有斜方孔16，刀具12的刀头位于工件13内孔深沟槽中。
所述推杆9穿过刀体8中心的轴向四方孔14，推杆9左端与所述顶柱3相接触，在顶柱3的推动下作轴向移动，推杆9右端为向下倾斜的斜面结构以形成与所述斜方孔16的内斜面相匹配的外斜面，推杆9右端插入刀具12的斜方孔16中；加工中心主轴轴向移动，带动位于连接刀套5内的顶柱3轴向移动，推杆9在顶柱3的推动下作轴向移动，通过推杆9右端的外斜面与刀具12斜方孔16的内斜面接触而产生换向，使刀具12变化为径向移动，完成进刀运动。
所述定位销6通过螺纹固定在连接刀套5右端且定位销6底部穿过连接刀套5外壁与刀体8相接触，所述滚柱7安装在定位销6底部并可绕定位销6转动，滚柱7与刀体8上的键槽17接触，实现在受力过程中无阻碍。
所述调节螺母10、端面轴承11从左至右依次装配在刀体8右端的外螺纹上，端面轴承11右端与工件13孔端面接触。使用调节螺母10调整端面轴承11在定位刀体8的轴向位置。
所述推杆9左端、刀体8左端、连接刀套5右端相应位置处设有限位孔，限位销4穿过限位孔将推杆9、刀体8、连接刀套5连接为一个整体。
本发明的安装过程为：
1、将顶柱3装入连接刀套5左端内孔中，用安全保护销2进行固定；
2、在连接刀套5上安装定位销6和滚柱7；
3、将刀柄1左端装于加工中心主轴孔上，再将连接刀套5左端装于刀柄1右端安装孔中，用锁紧螺钉紧固；
4、将调节螺母10、端面轴承11装配在刀体8右端的外螺纹上，调节好位置，随刀体8一起安放在工件13待加工孔中；
5、将刀具12插入刀体8的径向四方孔15中，然后将推杆9安装于刀体8的轴向四方孔14中，并穿过刀具12的斜四方孔后，成为一体式结构，一起装入连接刀套5内孔中；此时安装于连接刀套5内孔中的刀体8一体式结构，其圆周方向由滚柱7限位，可以在内孔中沿着轴线无障碍移动。
6.当推杆9受到顶柱3的顶力时，推动刀具12沿直径方向移动。
如图2所示，当深沟槽直径方向加工完成后，停机，插入限位销4，移开调节螺母10及端面轴承11，此时，刀具12系统可进行轴向加工。
本发明的工作原理如下：
将刀具12系统安装完成后，标记加工中心Z轴位置, 启动加工中心的主轴，刀具12在刀体8的带动下作旋转运动，根据推杆9尾部角度，计算机床Z轴轴向移动距离与刀具12径向移动距离的尺寸比例，移动Z轴推动顶杆，刀体8不移动，刀具12受到顶杆的作用力伸出，此时刀具12具有旋转与进刀功能，可进行切削加工，刀具12的进给速度由Z轴的移动速度控制，当刀具12径向加工完成后，主轴与Z向进给停止，将限位销4插入刀体8，移开调节螺母10及端面轴承11，刀具12系统随主轴一起移动，可进行轴向移动加工。

Claims (5)

1.一种内孔深沟槽组合式刀具系统，其特征在于：包括刀柄、安全保护销、顶柱、连接刀套、刀体、推杆、刀具，所述刀柄左端装于加工中心主轴孔中，连接刀套左端安装于刀柄右端的安装孔中，所述顶柱固定安装在连接刀套左端孔中，刀体左端安装于连接刀套右端孔中并可沿连接刀套轴向移动，所述刀体中心开有轴向四方孔，所述刀体右端对称开有两个径向四方孔，刀具穿过刀体的两个径向四方孔安装于刀体上，刀具尾部设有斜方孔，刀具的刀头位于工件内孔深沟槽中，所述推杆穿过刀体中心的轴向四方孔，推杆左端与所述顶柱相接触，推杆右端为向下倾斜的斜面结构以形成与所述斜方孔的内斜面相匹配的外斜面，推杆右端插入刀具的斜方孔中；加工中心主轴轴向移动，带动位于连接刀套内的顶柱轴向移动，推杆在顶柱的推动下作轴向移动，通过推杆右端的外斜面与刀具斜方孔的内斜面接触而产生换向，使刀具变化为径向移动，完成进刀运动。
2.根据权利要求1所述的内孔深沟槽组合式刀具系统，其特征在于：还包括定位销和滚柱，所述定位销通过螺纹固定在连接刀套右端且定位销底部穿过连接刀套外壁与刀体相接触，所述滚柱安装在定位销底部并可绕定位销转动，滚柱与刀体上的键槽接触。
3.根据权利要求1所述的内孔深沟槽组合式刀具系统，其特征在于：还包括端面轴承和调节螺母，所述调节螺母、端面轴承从左至右依次装配在刀体右端的外螺纹上，端面轴承右端与工件孔端面接触。
4.根据权利要求1所述的内孔深沟槽组合式刀具系统，其特征在于：还包括限位销，所述推杆左端、刀体左端、连接刀套右端相应位置处设有限位孔，限位销穿过限位孔将推杆、刀体、连接刀套连接为一个整体。
5.根据权利要求1所述的内孔深沟槽组合式刀具系统，其特征在于：所述连接刀套左端安装于刀柄右端的安装孔中并用锁紧螺钉紧固。
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