CN115673358B - 一种环形浮动仿形切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种环形浮动仿形切削刀具，包括刀体组件、浮动仿形组件、切削组件、导向组件和压缩弹簧，刀体组件包括固连的刀体和刀座；浮动仿形组件包括滑动块、销轴和切削组件，多块滑动块均匀排设呈环形，绕包在刀体组件外侧；滑动块上设有导向孔，销轴贯穿导向孔，且两端分别与刀体和刀座相接；滑动块的外侧设有切削组件；压缩弹簧卡置在刀体组件与各滑动块之间；导向组件包括多个导向球头，导向球头均匀排设在刀体组件外表面。在本申请中,采用滑动块在圆环上相互位移的原理，采用金属微量切削、拉镗工艺的方式实现不规则钢管内孔的加工。切削过程中，滑动块及导向球头根据钢管内孔的形状进行切削，避免产生粉尘，无需人工看管，切削效率提高。

Description

一种环形浮动仿形切削刀具

技术领域

本发明涉及加工钢管行业的切削刀具领域，尤其涉及一种环形浮动仿形切削刀具。

背景技术

无缝钢管行业中有一些特殊用途的钢管，热轧过程中会形成氧化皮、裂纹、凹坑等缺陷，而且内孔椭圆、钢管弯曲，一般要求钢管内孔表面粗糙度很高，所以需要微切削加工，去除表面氧化皮等缺陷，且不能改变钢管原有的弯曲度和椭圆度。现有加工技术采用砂轮磨削加工，采用工件旋转，加长刀杆连接砂轮与钢管内孔相切磨削的方式加工。

现有内孔磨削加工的方式，加工磨削效率非常低，砂轮消耗大，且粉尘污染严重，无法满足量产及环保要求。现有加工方式安装工件及对刀繁琐，对人工要求也很高，一人只能操作一台，工人操作强度大，效率很低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种环形浮动仿形切削刀具，能够高效切削、低消耗且环保。

为了实现上述目的，本发明提出一种环形浮动仿形切削刀具，包括刀体组件、浮动仿形组件、切削组件、导向组件、弹性伸缩件和压缩弹簧，其中：

所述刀体组件包括刀体和刀座，所述刀座的一端固定设置在所述刀体的端面，所述刀体和刀座的回转中心线在同一直线上；

所述浮动仿形组件包括滑动块、销轴和切削组件，多块动块均匀排设呈环形，绕包在所述刀体组件外侧；所述滑动块上设有导向孔，所述销轴贯穿所述导向孔，且两端分别与所述刀体和刀座插卡相接；所述滑动块的外侧设有所述切削组件；

所述弹性伸缩件箍套在所述滑动块外侧，所述压缩弹簧卡置在所述刀体组件与各所述滑动块之间；

所述导向组件包括多个导向球头，所述导向球头均匀排设在所述刀体组件外表面，且所述导向球头的回转中心线与所述刀体的回转中心线互相垂直。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述刀体表面设有均匀排布的油路孔。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述刀座一端为环形端座，另一端为安装杆体，所述安装杆体与所述刀体固定连接，所述安装杆体外侧周向均布有所述压缩弹簧，所述压缩弹簧的回转中心线与所述刀座的回转中心线互相垂直。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述导向孔的截面呈条状。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述滑动块外表面设有限位槽，所述限位槽内设有所述弹性伸缩件，即所述弹性伸缩件呈环状绕包在各所述滑动块外侧。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述切削组件包括调整垫、刀片座和刀片，所述刀片座安装在所述滑动块上，所述调整垫安装固定在所述刀片座与滑动块之间，所述刀片安装固定在所述刀片座上。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述滑动块外表面设有安装槽，所述刀片座安装固定在所述安装槽内，所述调整垫置于所述安装槽内底侧。

进一步地，在所述的环形浮动仿形切削刀具中，所述导向球头包括导向座和压缩球头，所述导向座内设有置于所述压缩球头底端的导向弹簧，所述压缩球头顶抵的所述导向弹簧还具有压缩余量。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：1.加工过程中不会产生粉尘，无污染；2.采用拉镗的加工方式，大大提高加工效率；3.采用刀片式切削，降低损耗；4.采用扇形的滑动块进行移位的方式和内置导向弹簧的导向球头，实现椭圆、弯曲钢管内孔的高效切削；5、刀片座和导向球头采用可调的结构，实现不同直径内孔的切削，降低刀具实用成本。

附图说明

图1为本发明中环形浮动仿形切削刀具的结构示意图；

图2为本发明中环形浮动仿形切削刀具端面的侧视结构示意图；

图3为图2中A-A部的剖视结构示意图；

图4为图3中B-B部的剖视结构示意图。

其中：刀体(1)、油路孔(11)、刀座(2)、环形端座(21)、安装杆体(22)、主螺钉(23)、辅螺钉(24)；滑动块(3)、导向孔(31)、限位槽(32)、安装槽(33)、销轴(4)、弹性伸缩件(51)、压缩弹簧(52)；切削组件(6)：调整垫(61)、刀片座(62)、刀片(63)；导向球头(7)、导向座(71)、压缩球头(72)。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的环形浮动仿形切削刀具进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，本发明提出一种环形浮动仿形切削刀具，包括刀体组件、浮动仿形组件、切削组件(6)、导向组件、弹性伸缩件(51)和压缩弹簧(52)，浮动仿形组件绕包在刀体组件外侧，弹性伸缩件(51)箍套在滑动块(3)外侧，压缩弹簧(52)卡置在刀体组件与浮动仿形组件之间，切削组件(6)固定在浮动仿形组件上，导向组件设置在刀体组件外表面。

具体地，刀体组件包括刀体(1)和刀座(2)，刀座(2)一端为环形端座(21)，另一端为安装杆体(22)，刀座(2)的一端固定设置在刀体(1)的端面，即安装杆体(22)与刀体(1)的端面固定连接，且刀体(1)和刀座(2)的回转中心线在同一直线上。其中，安装杆体(22)的回转中心线上设有与刀体(1)的回转中心线同轴锁固的主螺钉(23)，主螺钉(23)外侧周向排设有至少一个与刀体(1)锁固连接的辅螺钉(24)。

此外，如图1和图3所示，刀体(1)表面设有均匀排布的油路孔(11)，油路孔(11)正对切削组件(6)，便于辅助切削组件(6)更好的进行切削工作。

同时，如图1至图4所示，浮动仿形组件包括滑动块(3)、销轴(4)和切削组件(6)，多块动块(2)均匀排设呈环形，绕包在刀体组件外侧。如图3所示，滑动块(3)上设有导向孔(31)，销轴(4)贯穿导向孔(31)，且两端分别与刀体(1)和刀座(2)插卡相接；滑动块(3)的外侧设有切削组件(6)。

其中，如图3和图4所示，压缩弹簧(52)卡置在刀体组件与各滑动块(3)之间，即安装杆体(22)外侧周向均布有压缩弹簧(52)，压缩弹簧(52)的回转中心线与刀座(2)的回转中心线互相垂直，通过压缩弹簧(52)与弹性伸缩件(51)配合的弹性控制浮动仿形组件与刀体组件的相对位置，使设置在浮动仿形组件上的切削组件(6)随之进行弹性浮动，确保切削组件(6)进行切削工作的稳定性和平滑性。

进一步地，如图3所示，正对滑动块(3)的多个压缩弹簧(52)沿滑动块(3)中轴线间隔排设，在本实施例中，压缩弹簧(52)呈两组并排设置，即各滑动块(3)的中轴线上两端对称处分别与压缩弹簧(52)顶抵相接，保证压缩弹簧(52)能平衡稳压得对滑动块(3)平稳施加推压力，避免滑动块(3)移动过快而不能平稳动作的情况。

进一步地，如图4所示，由于导向孔(31)的截面呈条状，在压缩弹簧(52)的配合下，销轴(4)在导向孔(31)内进行前后移动，使刀具工作时能保证浮动仿形组件平稳的带动切削组件(6)进行切削工作，避免振镗而损伤刀片(63)。

进一步地，如图1和图3所示，滑动块(3)外表面设有限位槽(32)，限位槽(32)内设有弹性伸缩件(51)，即弹性伸缩件(51)呈环状绕包在各滑动块(3)外侧。在本实施例中，弹性伸缩件(51)为拉伸弹簧，拉伸弹簧头尾相连形成圆环，且圆环的回转中心线和刀座(2)的回转中心线在同一直线上。

同时，如图1至图4所示，切削组件(6)包括调整垫(61)、刀片座(62)和刀片(63)，刀片座(62)通过螺钉固定安装在滑动块(3)上，调整垫(61)安装固定在刀片座(62)与滑动块(3)之间，可以通过调整垫(61)调整刀片座(62)在刀体径向的具体位置，刀片(63)安装固定在刀片座(62)上。

进一步地，如图3至图4所示，滑动块(3)外表面设有安装槽(33)，刀片座(62)安装固定在安装槽(33)内，调整垫(61)置于安装槽(33)内底侧，即通过调整垫(61)调整刀片座(62)在安装槽(33)内径向的深浅位置。

同时，如图1至图2所示，导向组件包括多个导向球头(7)，导向球头(7)均匀排设在刀体组件外表面，且导向球头(7)的回转中心线与刀体(1)的回转中心线互相垂直。

进一步地，如图3所示，导向球头(7)包括导向座(71)和压缩球头(72)，导向座(71)内设有置于压缩球头(72)底端的导向弹簧，压缩球头(72)顶抵的导向弹簧还具有压缩余量。

具体操作情况如下：

刀具运动时，刀体(1)的后端内孔通入切削液，切削液顺着刀体(1)内部的油路孔(11)流至切削组件(6)处，即润滑到刀片(63)的切削位置。

刀具进给时，刀体(1)上的导向球头(7)先接触钢管内孔支撑刀具，根据内孔椭圆的高低点，导向球头(7)可以自动收缩调整。刀片(63)接触钢管内孔切削，当碰到钢管内孔高低点时，滑动块(3)之间会根据实际接触点产生位移，确保刀片(63)切削到内孔表面每个点。

当钢管内孔孔径变化时，可根据实际孔径，通过调整垫(61)，调整刀片座(62)在刀体(1)径向的位置，导向球头(7)可以通过导向球头(7)外部螺纹调节刀体(1)径向位置，从而达到所需要的尺寸。

综上，在本实施例中，提出的环形浮动仿形切削刀具，采用创新型扇形滑动块在弹性伸缩件所在圆环上相互位移的原理，采用金属微量切削、拉镗工艺的方式实现不规则钢管内孔的加工。切削过程中，钻杆中间提供切削液进行冷却，刀具上面的滑动块及导向球头根据钢管内孔的形状进行切削，整个过程避免了粉尘的产生，无需人工看管，提高了切削效率。因此，本发明替代现有的加工技术，提供一种能够高效切削、低消耗且环保的切削刀具。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，包括刀体组件、浮动仿形组件、切削组件(6)、导向组件、弹性伸缩件(51)和压缩弹簧(52)，其中：

所述刀体组件包括刀体(1)和刀座(2)，所述刀座(2)的一端固定设置在所述刀体(1)的端面，所述刀体(1)和刀座(2)的回转中心线在同一直线上；

所述浮动仿形组件包括滑动块(3)和销轴(4)，多块所述滑动块(3)均匀排设呈环形，绕包在所述刀体组件外侧；所述滑动块(3)上设有导向孔(31)，所述销轴(4)贯穿所述导向孔(31)，且两端分别与所述刀体(1)和刀座(2)插卡相接；所述滑动块(3)的外侧设有所述切削组件(6)；

所述弹性伸缩件(51)箍套在所述滑动块(3)外侧，所述压缩弹簧(52)卡置在所述刀体组件与各所述滑动块(3)之间；

所述导向组件包括多个导向球头(7)，所述导向球头(7)均匀排设在所述刀体组件外表面，且所述导向球头(7)的回转中心线与所述刀体(1)的回转中心线互相垂直。

2.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述刀体(1)表面设有均匀排布的油路孔(11)。

3.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述刀座(2)一端为环形端座(21)，另一端为安装杆体(22)，所述安装杆体(22)与所述刀体(1)固定连接，所述安装杆体(22)外侧周向均布有所述压缩弹簧(52)，所述压缩弹簧(52)的回转中心线与所述刀座(2)的回转中心线互相垂直。

4.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述导向孔(31)的截面呈条状。

5.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述滑动块(3)外表面设有限位槽(32)，所述限位槽(32)内设有所述弹性伸缩件(51)，即所述弹性伸缩件(51)呈环状绕包在各所述滑动块(3)外侧。

6.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述切削组件(6)包括调整垫(61)、刀片座(62)和刀片(63)，所述刀片座(62)安装在所述滑动块(3)上，所述调整垫(61)安装固定在所述刀片座(62)与滑动块(3)之间，所述刀片(63)安装固定在所述刀片座(62)上。

7.根据权利要求6所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述滑动块(3)外表面设有安装槽(33)，所述刀片座(62)安装固定在所述安装槽(33)内，所述调整垫(61)置于所述安装槽(33)内底侧。

8.根据权利要求1所述的环形浮动仿形切削刀具，其特征在于，所述导向球头(7)包括导向座(71)和压缩球头(72)，所述导向座(71)内设有置于所述压缩球头(72)底端的导向弹簧，所述压缩球头(72)顶抵的所述导向弹簧还具有压缩余量。

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