CN116021073A - 一种高同轴度的套装刀具组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钻孔刀具技术领域的一种高同轴度的套装刀具组，包括刀芯、刀套和限位盘；所述刀芯为直杆结构，所述刀芯的下端为内孔刀部位，所述刀芯的上端为夹持刀杆，所述刀芯中间为环形法兰限位盘；所述限位盘为圆环的平板结构，所述限位盘与刀芯为一体结构，通过装载自制结构刀套，相互搭配共同加工，能够通过一次钻孔操作，就能使内孔和外圆孔都加工完成，不需要重复针对内外孔产品单独加工，同时钻孔能更有效的保证同心度，并且本装置通过刀套开槽夹紧自定芯刀杆的方式，能够将刀套保持夹紧的同时保证其与刀杆的同轴度一致，使二者同心度高，确保钻孔精度，并提高刀具的使用寿命。

Description

一种高同轴度的套装刀具组

技术领域

本发明涉及钻孔刀具技术领域，特别是涉及一种高同轴度的套装刀具组。

背景技术

加工零件和机械部件的安装和锁紧，有多种锁紧方式，有的是在工件上开设用沉头孔，并通过螺栓锁紧，沉头孔是由某一物体表面向物体内部所加工的盲孔，常用于安装螺栓或者其他的连接部件，并与原本的锁紧孔在同一轴线上，沉头孔是圆柱形的下沉凹槽，而锁紧孔处于沉头孔的槽底，继续向内深入，沉头孔是用于导向和隐藏螺栓凸起的锁头的作用。

还有一些其他工件加工时，会比较繁琐，如图7所示的内层为圆孔，向外为凸起的圆环，在凸起的圆环外围还有一层凹陷的环形孔，这种带有复合圆孔的工件加工与圆管上开台阶孔的工序一样，比较麻烦，现有的常规加工方式需要使用两个刀具，一个用于在内部钻孔，然后更换加工刀具，使用环形刀头，用环形的刀头在钻孔的外围上加工环形结构，根据钻孔大小的不同需求，来更换不同切割尺寸的刀头，进而在工件上切割出不同尺寸的内孔和外部不同尺寸的环孔。

这样使用两把不同刀具的加工方式，是有很明显的缺陷的，首先，通过两把不同种类的刀具来对工件进行加工，需要工件的夹持精度准确，并且需要更好的配合度，也需要同轴度远高于常规精度的设备来进行钻孔，这种不同钻孔的方式需要依靠钻孔设备的精度来保证；其次，需要进行两次钻孔，钻孔工序繁琐，在更换刀头时，很容易发生偏斜，导致失误率增加，这种加工方式很难保证两个孔的同心度。基于上述原因，一般这种内外环套装的孔，同心度要求都不高，这主要是因为加工方式所限制。因此现在需要一种同轴度高的钻孔刀具来解决这个内外环孔钻孔的精度问题。

基于此，本发明设计了一种高同轴度的套装刀具组，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高同轴度的套装刀具组，能够通过一次钻孔操作，就能使内孔和外环孔都成型，不需要重复钻孔，也不需要二次对钻孔圆心进行定位，同时钻孔能更有效的保证同心度，并且本装置通过刀套开槽夹紧刀芯的方式，能够将刀芯保持夹紧的同时，使二者同心度高，确保钻孔精度。

本发明是这样实现的：一种高同轴度的套装刀具组，包括：

刀芯、刀套和限位盘；

所述刀芯为直杆结构，所述刀芯的下端为内孔刀，所述刀芯的上端为夹持刀杆，所述刀芯上环设了限位盘；所述限位盘为圆环的平板结构，所述限位盘与刀芯为一体式结构，所述限位盘隔离在夹持刀杆和刀芯之间，所述刀芯和限位盘轴线重合；

所述刀套为上下两端开口的环形套筒结构，所述刀套的下端环面上设置了环孔成型刀；

所述刀套的环侧壁上开设了锁紧槽，所述锁紧槽由内向外切断刀套一侧环形侧壁，所述锁紧槽穿透刀套的上下两端，所述锁紧槽切断的两侧刀套能松开的夹紧合拢为完整环形圆筒；

所述刀套的内环弧面上还竖向开设了弹性槽，所述弹性槽竖向穿透刀套的上下两端，所述弹性槽不横向切断刀套的外环面侧壁；

所述刀芯能分离的插设夹紧在刀套环孔内，所述限位盘与刀套的上端相互抵靠紧密；

所述刀芯、限位盘与合拢后的刀套的竖直轴线重合。

进一步地，所述限位盘的直径大于刀套的环孔直径径，所述限位盘与刀套的顶部平面相互平行。

进一步地，所述刀套的内部环孔直径d大于刀芯的直径，所述内孔刀的横截面直径小于刀芯的直径；

所述刀套内孔的弧面直径与刀芯直径相同；

所述刀芯和刀套都有多种不同直径的替换件。

进一步地，所述锁紧槽的两侧都水平的开设了锁紧孔，所述锁紧孔为沉头螺纹孔，所述锁紧槽的两侧的锁紧孔合拢贴合时轴线重合，所述锁紧槽两侧的刀套通过螺栓锁紧；

所述刀套、弹性槽和锁紧槽的竖直轴线在同一竖直平面内相互平行。

进一步地，所述内孔刀为焊接成型刀，所述环孔成型刀为环形焊接成型刀。

本发明的有益效果是：1、本发明通过将刀芯和刀套相互套装，并通过将锁紧槽收缩夹紧刀芯，能够有效的将刀芯夹持，可以使本装置的刀芯和刀套形成整体结构，如此当钻孔操作时，一次钻孔，内孔刀和环孔刀都会一起进行钻孔操作，使得本装置能够将内孔和环孔一次钻孔成型，不需要两次定位，有效提高内孔和环孔的同心度；

2、本装置是通过锁紧孔的螺栓拉扯将锁紧槽拉紧抱箍，当刀套受力将刀芯夹持时，刀芯会跟随刀套内孔环面导向，只要刀芯的侧壁圆周准确，就会在受力夹持过程自动进行对中，使其中心轴线重合，能够确保刀套内部夹持的刀芯能够与环面夹持，确保整个刀芯处于刀套内部缓慢的抱持中心处，避免刀芯与刀套夹持时偏心，本装置能使刀芯和刀套组装后的同轴度高，同轴度高的刀具，能够使钻孔精度更高。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构爆炸示意图；

图2为本发明另一角度的爆炸示意图；

图3为本发明组装后整体结构示意图；

图4为本发明俯视组装完成状态结构示意图；

图5为本发明刀芯竖直状态正面示意图；

图6为本发明刀套内部剖面示意图；

图7为本发明对工件钻孔的内孔和环孔分布示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-刀芯，11-夹持刀杆，12-内孔刀，2-刀套，21-锁紧槽，22-弹性槽，23-锁紧孔，24-环孔刀，3-限位盘。

具体实施方式

请参阅图1至7所示，本发明提供一种技术方案：一种高同轴度的套装刀具组，包括：

刀芯1、刀套2和限位盘3；

所述刀芯1为直杆结构，所述刀芯1的下端为内孔刀12，所述刀芯1的上端为夹持刀杆11，所述刀芯1上环设了限位盘3；所述限位盘3为圆环的平板结构，所述限位盘3与刀芯1为一体式结构，所述限位盘3隔离在夹持刀杆11和刀芯1之间，所述刀芯和限位盘轴线重合；

所述刀套2为上下两端开口的环形套筒结构，所述刀套2的下端环面上设置了环孔成型刀24；

所述刀套2的环侧壁上开设了锁紧槽21，所述锁紧槽21由内向外切断刀套2一侧环形侧壁，所述锁紧槽21穿透刀套2的上下两端，所述锁紧槽21切断的两侧刀套2能松开的夹紧合拢为完整环形圆筒；

所述刀套2的内环弧面上还竖向开设了弹性槽22，所述弹性槽22竖向穿透刀套2的上下两端，所述弹性槽22不横向切断刀套2的外环面侧壁；

所述刀芯1能分离的插设夹紧在刀套2环孔内，所述限位盘3与刀套2的上端相互抵靠紧密；

所述刀芯1、限位盘3与合拢后的刀套2的竖直轴线重合，能够通过一次钻孔操作，就能使内孔和外环孔都成型，不需要重复钻孔，也不需要二次对钻孔圆心进行定位，同时钻孔能更有效的保证同心度，并且本装置通过刀套2开槽夹紧刀芯1的方式，能够将刀芯1保持夹紧的同时，使二者同心度高，确保钻孔精度。

其中，限位盘3的直径大于刀套2的内部环孔直径径，所述限位盘3与刀套2的顶部平面相互平行，便于稳定的抵靠对接，使其完整抵靠，能够使限位盘3对刀套2进行稳定支撑；

刀套2的内部环孔直径d大于刀芯1的直径，所述内孔刀12的横截面直径小于刀芯1的直径；

所述刀套2内孔的弧面直径与刀芯1直径相同；

所述刀芯1和刀套2都有多种不同直径的替换件，便于在工件上钻出不同直径的圆孔和环孔；

锁紧槽21的两侧都水平的开设了锁紧孔23，所述锁紧孔23为沉头螺纹孔，所述锁紧槽21的两侧的锁紧孔23合拢贴合时轴线重合，所述锁紧槽21两侧的刀套2通过螺栓锁紧；

所述刀套2、弹性槽22和锁紧槽21的竖直轴线在同一竖直平面内相互平行，且弹性槽22和锁紧槽21相对于刀套2的轴线位置对称，从而能够使弹性槽进行合拢夹紧或者张开松开刀芯，并且对称夹持，能够夹紧时能够将刀芯1自动对中夹持；

内孔刀12为钻孔的焊接成型刀，所述环孔成型刀24为转去环形孔的环形焊接成型铣刀，便于一次钻出内圆孔和外环孔，根据需求，限位盘3的位置不同，内孔刀12和环孔成型刀24的钻孔深度就不同，当需要不同的深度差时，可以在限位盘3和刀套2之间垫入精密垫片以控制内孔和环孔的不同深度，也可以根据之前设定好的孔洞深度做出标准化的限位盘3在刀芯1的位置。

在本发明的一个具体实施例中：

本发明实施例通过提供一种高同轴度的套装刀具组，本发明所解决的技术问题是：1、现有的设备对这种内孔套外部环孔的加工操作，需要将内孔和环孔进行双层钻孔时，需要先钻一个孔，再钻另一个孔，分成两次独立的钻孔操作，很容易导致两次钻的孔洞不同心，有些需要精度较高，同心度需求较高的钻孔操作时，这种分两次独立钻孔操作的同心度，完全依靠钻孔设备的换刀和位移精度，容易出现偏差，难以满足要求；2、现在也有将刀套通过四个螺栓横向抵顶在刀芯上的操作办法，一般是将刀套2这种结构的侧壁上开四个螺纹孔，然后用螺栓将内部的刀芯1顶住锁紧，这种操作方式因为刀芯和刀套为间隙配合，螺栓锁紧会导致刀套与刀芯产生位移，更容易发生同心度的偏差，只要侧面的螺栓顶入时，顶紧的顺序不同就会导致刀芯1与刀套2的轴线偏斜，钻孔后产品会出现不同轴，壁厚不均匀现象，也会出现横向位移偏差；3、这种通过螺栓顶住插紧的方式，刀芯1的刀套2是间隙配合，然后用螺栓顶住锁紧，会发生轴向位移，导致钻孔周边壁厚出现偏差，这种方式无法提高钻孔精度，只是钻孔方便，但是钻孔的同心度和深度都会有偏差。

实现了的技术效果为：1、本发明通过将刀芯1和刀套2相互套装，并通过将锁紧槽21收缩夹紧刀芯1，能够有效的将刀芯1夹持形成自定芯配合，可以使本装置的刀芯1和刀套2形成整体结构，如此当钻孔操作时，一次钻孔，内孔刀12和环孔刀24都会一起进行钻孔操作，使得本装置能够将内孔和环孔一次钻孔成型，不需要两次定位，有效提高内孔和环孔的同心度；

2、本装置是通过锁紧孔23的螺栓拉扯将锁紧槽21拉紧抱箍，当刀套2受力将刀芯1夹持时，刀芯1会跟随刀套2内孔环面导向，只要刀芯1的侧壁圆周准确，就会在受力夹持过程自动进行对中，使其中心轴线重合，能够确保刀套2内部夹持的刀芯1能够与环面夹持，确保整个刀芯1处于刀套2内部缓慢的抱持中心处，避免刀芯1与刀套2夹持时偏心，本装置能使刀芯1和刀套2组装后的同轴度高，同轴度高的刀具，能够使钻孔精度更高，而且刀套2内孔直径与刀芯1直径相同，当锁紧槽21合拢夹持时，刀芯1与刀套2将产生自定芯配合。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明在制作时，先取用配套的刀套2和刀芯1，刀芯1是自制非标焊接成型内孔刀，而刀套2是非标焊接环形的套筒刀，并且刀芯1需要与刀套2的内孔直径相同，形成间隙滑配，

在刀套2的侧壁需要开设锁紧槽21，锁紧槽21需要在整个刀套2的一侧环面上开槽，锁紧槽21需要竖直穿透刀套2的上下两个圆环端面，并且锁紧槽21穿透刀套2的外壁和内孔，且只穿透一侧，锁紧槽21对称的另一侧开设弹性槽22，弹性槽22穿透刀套2的上下两端面，而弹性槽22开设在刀套2的内孔侧壁上，且弹性槽22不穿透刀套2的外壁；

弹性槽22未穿透刀套2的厚度s为整个刀套2厚度c的三分之一，便于弹性槽22的夹持伸缩；保证刀套2的整体强度，同时又具有足够的夹持压缩量，能够将刀芯1夹紧；

刀套2的锁紧槽21的两侧还水平的横向开设锁紧孔23，锁紧孔23的轴线垂直于刀套2轴线，并且锁紧孔23为螺纹孔；

在刀套2的最下端环面上安装了多个环孔刀24，用于对工件表面进行转去环形孔；

刀芯1为常规的直杆铣刀，刀芯1的上端为夹持刀杆11，用于与钻孔设备夹持，刀芯1的下端为内孔刀12，内孔刀12为铣刀或者开孔钻孔即可；

在刀芯1和夹持刀杆11之间设置了一个限位盘3，限位盘3为水平的横向环面，限位盘3与刀芯1和夹持刀杆11竖直轴线重合；限位盘3的直径要大于刀套2的内孔径，使限位盘3与刀套2的环面相互抵靠；

所述刀套2与内孔刀12不接触。

本装置的刀套2和刀芯1有多个，每个刀套2上环孔刀24的割孔径各不相同，但刀套2内孔的夹持孔径相同，刀芯1的内孔刀12的切割直径各不相同，但是刀芯1的夹持处直径相同，如此刀芯1与刀套2的内孔直径相同，当刀套2夹持时刀套2与刀芯1之间就是自定芯配合。

本发明在使用时，选择与需要钻孔的尺寸合适的刀芯1和刀套2，松开锁紧槽21，使锁紧槽21两侧的刀套2张开，然后将刀芯1的限位盘3顶在刀套2的顶部平面，确保顶紧，然后调整锁紧孔23内的螺栓锁紧，使锁紧槽21两侧的刀套2夹紧，刀芯1被夹紧在刀套2内，因为刀套2的内孔是环面，刀芯1会在环面的导向下自动对中，刀套2夹紧后，刀芯1与刀套2就同心了，然后将本装置安装在钻孔设备上，即可开始钻孔，不仅刀芯1与刀套2的同轴度高，而且钻孔时刀套2与限位盘3相互抵靠，能够避免刀芯1在刀套2内轴向窜动，从而使本装置刀芯1与刀套2钻孔的深度稳定，如此本装置钻孔时一次成型，并且钻出内孔和环孔的同心度高，同时深度准确。

另外，在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种高同轴度的套装刀具组，其特征在于，包括：刀芯(1)、刀套(2)和限位盘(3)；

所述刀芯(1)为直杆结构，所述刀芯(1)的下端为内孔刀(12)，所述刀芯(1)的上端为夹持刀杆(11)，所述刀芯(1)上环设了限位盘(3)；所述限位盘(3)为圆环的平板结构，所述限位盘(3)与刀芯(1)为一体式结构，所述限位盘(3)隔离在夹持刀杆(11)和刀芯(1)之间，所述刀芯和限位盘轴线重合；

所述刀套(2)为上下两端开口的环形套筒结构，所述刀套(2)的下端环面上设置了环孔成型刀(24)；

所述刀套(2)的环侧壁上开设了锁紧槽(21)，所述锁紧槽(21)由内向外切断刀套(2)一侧环形侧壁，所述锁紧槽(21)穿透刀套(2)的上下两端，所述锁紧槽(21)切断的两侧刀套(2)能松开的夹紧合拢为完整环形圆筒；

所述刀套(2)的内环弧面上还竖向开设了弹性槽(22)，所述弹性槽(22)竖向穿透刀套(2)的上下两端，所述弹性槽(22)不横向切断刀套(2)的外环面侧壁；

所述刀芯(1)能分离的插设夹紧在刀套(2)环孔内，所述限位盘(3)与刀套(2)的上端相互抵靠紧密；

所述刀芯(1)、限位盘(3)与合拢后的刀套(2)的竖直轴线重合。

2.根据权利要求1所述的一种高同轴度的套装刀具组，其特征在于：所述限位盘(3)的直径大于刀套(2)的内环孔直径，所述限位盘(3)与刀套(2)的顶部平面相互平行；

所述限位盘(3)为环形法兰。

3.根据权利要求1所述的一种高同轴度的套装刀具组，其特征在于：所述刀套(2)的内部环孔直径d大于刀芯(1)的直径，所述内孔刀(12)的横截面直径小于刀芯(1)的直径；

所述刀套(2)内孔的弧面直径与刀芯(1)直径相同；

所述刀芯(1)和刀套(2)都有多种不同直径的替换件。

4.根据权利要求1所述的一种高同轴度的套装刀具组，其特征在于：所述锁紧槽(21)的两侧都水平的开设了锁紧孔(23)，所述锁紧孔(23)为沉头螺纹孔，所述锁紧槽(21)的两侧的锁紧孔(23)合拢贴合时轴线重合，所述锁紧槽(21)两侧的刀套(2)通过螺栓锁紧；

所述刀套(2)、弹性槽(22)和锁紧槽(21)的竖直轴线在同一竖直平面内相互平行。

5.根据权利要求1所述的一种高同轴度的套装刀具组，其特征在于：所述内孔刀(12)为焊接成型刀，所述环孔成型刀(24)为环形焊接成型刀。

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