CN111015260A - 刀具转换衔接载体 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，涉及一种刀具转换衔接载体，包括连接柱以及与连接柱相连的衔接柱；衔接柱的外径大于连接柱的外径；衔接柱上沿衔接柱的轴向至少开设两个贯穿衔接柱的镗孔。本发明提供了一种拓展通用刀具的使用范围、增加机床刀位以及降低特征刀具的制造成本的刀具转换衔接载体。

Description

刀具转换衔接载体

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种刀具转换衔接载体。

背景技术

目前数控机床在航空产品的研制生产中已经广泛应用，但存在大量刀具不匹配、机床刀位不足等不利于集中加工的问题，使数控机床的功能没有充分利用，仍然制约着批量生产。数控机床存在刀位少、专用刀具不匹配的现象，导致有相关要求的加工内容分两次或多次加工完成，不但增大了重复定位的积累误差还增加了生产准备和检验时间，进而降低了生产效率。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种拓展通用刀具的使用范围、增加机床刀位以及降低特征刀具的制造成本的刀具转换衔接载体。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种刀具转换衔接载体，其特征在于：所述刀具转换衔接载体包括连接柱以及与连接柱相连的衔接柱；所述衔接柱的外径大于连接柱的外径；所述衔接柱上沿衔接柱的轴向至少开设两个贯穿衔接柱的镗孔。

上述衔接柱沿衔接柱轴心至镗孔孔中心的延长线上设置有减重槽；所述减重槽的数量与镗孔的数量相对应。

上述减重槽的槽底距离镗孔顶部的距离是5mm；所述减重槽的槽宽略大于镗孔的直径。

上述镗孔均布或非均布设置在衔接柱上。

上述镗孔以非均布的方式设置在衔接柱上时，多个镗孔的孔中心的连线呈渐开式螺旋状。

上述连接柱和衔接柱同轴或非同轴。

本发明的优点是：

本发明提供了一种刀具转换衔接载体，包括连接柱以及与连接柱相连的衔接柱；衔接柱的外径大于连接柱的外径；衔接柱上沿衔接柱的轴向至少开设两个贯穿衔接柱的镗孔。实现利用通用刀具进行零件特征的加工，降低专用刀具的制造成本；增加了机床刀位，拓展了同等功能机床的加工内容集中化；改变传统的工艺方法，从而改进了传统生产的工艺模式，实现特征内容的通用化加工，从根本上拓展提升了刀具、设备的使用能力。作为刀具与设备的衔接环节，拓展通用刀具的使用范围、增加机床刀位、降低特征刀具的制造成本。

附图说明

图1是本发明所提供刀具转换衔接载体的结构示意图；

图2是图1的侧视结构示意图；

图3是待加工的偏心槽的结构示意图；

其中：

1-连接柱；2-衔接柱；3-镗孔；4-减重槽。

具体实施方式

参见图1以及图2，本发明提供了一种刀具转换衔接载体，刀具转换衔接载体包括连接柱1以及与连接柱1相连的衔接柱2；衔接柱2的外径大于连接柱1的外径；衔接柱2上沿衔接柱2的轴向至少开设两个贯穿衔接柱2的镗孔3。

衔接柱2沿衔接柱2轴心至镗孔3孔中心的延长线上设置有减重槽4，减重槽处设有顶紧结构，起到固定刀杆的作用；减重槽4的数量与镗孔3的数量相对应；减重槽4的槽底距离镗孔3顶部的距离是5mm；减重槽4的槽宽略大于镗孔3的直径，例如10mm左右。镗孔3均布或非均布设置在衔接柱2上。镗孔3以非均布的方式设置在衔接柱2上时，多个镗孔3的孔中心的连线呈渐开式螺旋状。

连接柱1和衔接柱2同轴或非同轴。

本发明所提供的刀具转换衔接载体，在刀具和机床之间设置一个转换环节，既能起到增加机床刀位的目的，还能拓展通用刀具的使用范围。作为衔接刀具与数控机床的刀具转换衔接载体可以看作是夹具的一部分，既要考虑转接载体体积的大小不会造成切削干涉，当载体随刀柄旋转时还应考虑载体的离心力等问题。为了减小离心力，转接载体选择圆柱体外形结构(图1)。右端圆柱体(连接柱)直径根据镗刀柄的刀具安装孔不同选取直径分别为Ф16、Ф12、Ф10、Ф8规格的外径。结合离心力和使用需求在左端圆柱体的左端面上钻镗孔，用于刀具与转接载体的连接。并根据离心力公式f＝mv²/r＝mrω²计算出数值，在连接孔周边开槽，以实现转接载体向心力和离心力的平衡(见图1)。

f是离心力(单位：Kg)；

m是质量(单位：Kg)；

r是离心半径(旋转半径)(单位：cm)；

ω是角速度(rad/s)；

根据离心力公式计算得出图1中其余孔位坐标(见表1)。

表1转接载体孔位坐标值

	X	Y	L(极半径)	α(极角)
					1	-9.65	-11.46	14.9822	-130.07°
2	-16.75	-2.92	17	-170.107°
					3	-16.46	9.53	19.02	149.93°
4	-7.2	19.78	21.05	109.99°
					5	7.86	21.66	23.04	70.06°
6	23.39	13.52	27.02	30.04°
					7	28.56	-5.02	29	-9.96°
8	16.05	-19.15	24.99	-50.03°
					9	0	-30.98	30.98	-90°

通过本发明提供刀具与机床的转接载体，增加了机床刀位，同时也将原本需要在数控车床或车铣复合加工的内容在加工中心上完成。

例如：在加工某型号主动轴承座85工序时，由于内孔与外圆有偏心尺寸且位置公差比较严，而且外圆表面粗糙度要求高。为了保证位置公差要求，孔和外圆必须一次装夹加工并由机床精度来保证。在加工中心上采用一次装夹加工仅可以镗孔，镗外圆没有合适的刀具只能采用铣削加工，铣削又无法满足位置公差和表面粗糙度要求(见图3)。

通过使用该专利中提供的转接载体，把加工中心通用镗孔刀通过偏心圆柱体连接改造成偏心外圆镗刀，刀盘上的M5压紧螺钉用来连接刀柄和镗刀头，通过反复切削尝试，整理出外圆镗削参数：转速S＝400r/min，F＝10m/min，尺寸稳定、可靠满足工艺图纸要求。

经现场验证：原本在数控车床或车铣复合上加工的复杂孔系端面胶圈槽等结构，在使用转接载体后均能在加工中心上集中加工完成，减少了重复定位的误差积累，也避免了专用特征刀具的设计、制造成本，同时为传统工艺流程的优化提供试验依据，不仅仅以设备功能来确定工序的加工内容，更多关注加工内容之间的相互关系，使零组件真正做到合格好用。

本发明属于通用技术范畴，在军工产品生产中广泛应用，实现了通用刀具的特征加工，降低了专用刀具的制造成本；增加了机床刀位，拓展了同等功能机床的集中加工内容；改变工艺方法从而改进了传统生产的工艺模式，实现特征内容的通用化加工，从根本上提升了刀具、设备的使用能力，在批量生产中意义重大。

Claims (6)

1.一种刀具转换衔接载体，其特征在于：所述刀具转换衔接载体包括连接柱(1)以及与连接柱(1)相连的衔接柱(2)；所述衔接柱(2)的外径大于连接柱(1)的外径；所述衔接柱(2)上沿衔接柱(2)的轴向至少开设两个贯穿衔接柱(2)的镗孔(3)。

2.根据权利要求1所述的刀具转换衔接载体，其特征在于：所述衔接柱(2)沿衔接柱(2)轴心至镗孔(3)孔中心的延长线上设置有减重槽(4)；所述减重槽(4)的数量与镗孔(3)的数量相对应。

3.根据权利要求2所述的刀具转换衔接载体，其特征在于：所述减重槽(4)的槽底距离镗孔(3)顶部的距离是5mm；所述减重槽(4)的槽宽略大于镗孔(3)的直径。

4.根据权利要求1或2或3所述的刀具转换衔接载体，其特征在于：所述镗孔(3)均布或非均布设置在衔接柱(2)上。

5.根据权利要求4所述的刀具转换衔接载体，其特征在于：所述镗孔(3)以非均布的方式设置在衔接柱(2)上时，多个镗孔(3)的孔中心的连线呈渐开式螺旋状。

6.根据权利要求5所述的刀具转换衔接载体，其特征在于：所述连接柱(1)和衔接柱(2)同轴或非同轴。

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