CN117123817B - 一种加工超长深孔型腔的刀杆 - Google Patents

Abstract

一种加工超长深孔型腔的刀杆，为了解决现有普通设备不能加工“口小肚大”的超长深孔类的零件，不能保证内孔壁的粗糙度，加工效率底，人工成本高，需要使用造价高昂的专用的设备与刀具，才能保证内孔一次性加工至合格尺寸的问题，本发明车床滑座箱上设有刀杆固定座、刀杆，刀头，锥体、五寸三爪卡盘、装刀块、装刀块底座、撑紧块；过渡套，螺纹套，螺纹套内设有拉杆，五寸三爪卡盘上设有改制卡爪，本发明结构简单、造价低廉，工人容易操作，具有很好的抗震和控制效果；解决了车床设备不能加工超长深孔“口小肚大”类零件的问题，提高了加工合格率；解决了尺寸公差不易控制及粗糙度不达标的情况，节约了后续打磨的劳动成本，提高了生产效率。

Description

一种加工超长深孔型腔的刀杆

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体涉及一种加工超长深孔型腔的刀杆。

背景技术

在目前机械加工行业里，镗内孔是最常见的一种加工方式，需要加工的内孔也是各式各样，常规的车床设备，只适合于加工通孔或开口大的阶梯孔。对于加工长度超过500mm的深孔台阶零件，如图1所示，就需要定制专用的镗刀杆。

传统的加工方法是：使用加工深度大于1/2长度的镗刀杆，采取调头装夹的方式，分别从两头端面往内部加工。这样的加工方法遇到的问题是，刀杆悬伸长度较大，刀尖处会因为工件的径向反作用力造成“让刀”，要保证合格的尺寸，就需要反复测量工件的加工尺寸，不断地调整刀具补偿值，这个补偿值会在调头加工后，因刀具磨损、所受到的径向力不一致、装夹误差等因素，会使零件型腔中部形成一个环形接刀痕迹，要去除这个接刀痕迹需耗费大量的人工成本，且尺寸公差及粗糙度不易保证，降低产品质量，甚至造成零件的报废。

因此，设计一种专用于加工超长深孔型腔类零件的刀具，来解决因加工导致的不合格，降低成本提高效率就显得很有必要。图2是本发明专利刀杆安装于车床设备后的组成图。

发明内容

为了解决现有普通设备不能加工“口小肚大”的超长深孔类的零件，常规的加工方法不能保证内孔壁的粗糙度，且加工效率底，人工成本高，需要使用造价高昂的专用的设备与刀具，才能保证内孔一次性加工至合格尺寸的问题。

本发明专利的技术手段是：一种加工超长深孔型腔的刀杆,包括车床滑座箱，所述车床滑座箱上设有刀杆固定座、所述刀杆固定座设有刀杆，所述刀杆前端设有刀头，还包括锥体、连接法兰、五寸三爪卡盘、装刀块、装刀块底座、撑紧块；

所述刀杆内设有过渡套，所述过渡套内设有螺纹套，所述螺纹套内设有拉杆，所述刀杆一端设有锁紧螺母，所述螺纹套与锁紧螺母相互配合连接；

所述拉杆一端连接锥体，所述刀杆与五寸三爪卡盘通过连接法兰连接，所述五寸三爪卡盘上设有改制卡爪，所述改制卡爪连接装刀块底座，所述装刀块底座连接装刀块；

所述装刀块外侧设有支撑块，所述支撑块内设有钢球，所述支撑块内钢球上方设有填充块；所述填充块上方设有撑紧块，撑紧块与锥体接触连接；

所述装刀块顶端设有刀头。

所述刀杆为空心结构。

所述刀杆的悬伸长度是可调整的。

所述刀杆长2500mm。

所述刀头的位置可以通过调整锥体的位置进行改变。

所述改制卡爪整体为方形结构，方形结构相邻两侧设有锯齿状结构。

所述刀头与装刀块的接触面为90度的锯齿槽。

本发明专利的优点是：一种加工超长深孔型腔的刀杆，利用空心杆及拉杆相互锁紧的方式为主要结构，结构简单、造价低廉，工人容易操作，具有很好的抗震和控制效果；解决了车床设备不能加工超长深孔“口小肚大”类零件的问题，并提高了此类零件的加工合格率；解决了尺寸公差不易控制及粗糙度不达标的情况，节约了工人后续打磨的劳动成本，提高了生产效率。

附图说明

图1是典型“口小肚大”类零件的剖视图；

图2是本发明刀具安装于车床设备上的结构组成图；

图3是本发明刀杆固定座的结构安装图；

图4是本发明刀具主体结构的剖视图；

图5是本发明刀具主体结构图的A部放大图；

图6是本发明刀具的三维结构图；

图7是本发明刀具刀头部分的结构图；

图8是本发明刀具的使用示意图；

图9是本发明刀具的加工示意图；

图10是本发明改制卡爪的优化示意图；

图11是本发明刀头连接示意图；

附图标记说明：1、螺纹套；2、锁紧螺母；3、刀杆固定座；4、过渡套；5、车床滑座箱；6、刀杆；7、拉杆；8、连接法兰；9、锥体；10、五寸三爪卡盘；11、装刀块底座；12、装刀块；13、支撑快；14、撑紧块；15、刀头；16、填充快；17、改制卡爪；18、内六角圆柱头螺钉M10×20；19、内六角圆柱头螺钉M8×20；20、内六角圆柱头螺钉M8×25；21、平垫；22、不锈钢弹簧垫圈；23钢球。

具体实施方式

如图2～10所示：本发明一种加工超长深孔型腔的刀杆,包括车床滑座箱5，所述车床滑座箱5上设有刀杆固定座3、所述刀杆固定座3设有刀杆6，所述刀杆6前端设有刀头15，还包括锥体9、连接法兰8、五寸三爪卡盘10、装刀块12、装刀块底座11、撑紧块14；

所述刀杆6内设有过渡套4，所述过渡套4内设有螺纹套1，所述螺纹套1内设有拉杆1，所述刀杆6一端设有锁紧螺母2，所述螺纹套1与锁紧螺母2相互配合连接；

所述拉杆1一端连接锥体9，所述刀杆6与五寸三爪卡盘10通过连接法兰8连接，所述五寸三爪卡盘10上设有改制卡爪17，所述改制卡爪17，如图10，由原五寸三爪卡盘10上的卡爪经过机械加工后得到外形为方形的结构，改制卡爪17与所述装刀块底座11用螺钉M锁紧后并焊接，所述装刀块底座11连接装刀块12；再将焊接后的改制卡爪17装配至五寸三爪卡盘10中，利用改制卡爪17在五寸三爪卡盘10中的联动实现刀头15的调节功能；所述装刀块12外侧设有支撑块13，所述支撑块13内设有钢球23，所述支撑块13内钢球23上方设有填充块16；所述填充块16上方设有撑紧块14，撑紧块14与锥体9接触连接；

所述装刀块12顶端设有刀头15。

所述刀头15与装刀块12的接触面设计为90度的锯齿槽，如图11所示，该结构配合严密、接触牢固，能有效防止刀头在加工运行中产生的震动。

所述刀杆6为空心结构。

所述刀杆6的悬伸长度是可调整的。

所述刀杆6长2500mm。

所述刀头15的位置可以通过调整锥体9的位置进行改变。

所述改制卡爪17整体为方形结构，方形结构相邻两侧设有锯齿状结构。

刀头15部分的装刀块12及装刀块底座11与改制卡爪17连接，利用五寸三爪卡盘10的联动实现刀头15的伸缩调节，刀头15伸出或缩回通过与五寸三爪卡盘15配备的三爪钥匙来调整；调整完成后，拧松锁紧螺母2，旋转螺纹套1，螺纹套1的外螺纹与过渡套4的内螺纹互相作用实现轴向移动，螺纹套1带动拉杆7，拉杆7与顶端的锥体9连接，最终实现锥体9在刀头15内部的轴向移动；旋转螺纹套1使装刀块12底部的撑紧块14与锥体9接触，实现接触之后将锁紧螺母2拧紧，这样在整个刀杆6的运动中起到加固、稳定刀头15的作用。

如图2、图3、图8、图9所示：

在图2中，首先，在普通车床设备上将被加工零件装夹牢固，长度超过2000mm的零件需要使用中心架来固定，保证装夹后的零件旋转跳动符合工艺要求；其次，刀杆固定座3的安装需要将车床滑座箱5上的原刀架拆掉，根据刀杆固定座3的安装孔配打螺纹孔，然后将刀杆固定座3安装于车床滑座箱5上，调整中心高，使刀杆6中心与机床主轴中心在同一直线上；最后，调整刀杆6的悬伸长度，拧松刀杆固定座3上的螺钉，使刀杆6可在轴向自由滑动，在车床的行程范围内，使刀杆6的悬伸长度大于被加工零件孔的深度，算好悬伸长度后，将刀杆固定座3上的螺钉拧紧，以上操作完成之后，刀杆6的安装就完成了。

刀杆6固定好之后，就可以加工零件了，如图8，被加工零件预先在端面加工一个内孔，便于刀杆6进入。具体的操作步骤如下：①、先将常用的菱形刀片分别安装于刀头15的三个刀片槽内；②、刀片固定好之后，用三爪钥匙将刀头15缩回至小于预加工孔的直径范围内，然后将刀杆6进给至加工深度的起始位置；③、用三爪钥匙将刀头15旋出，此时要控制五寸三爪卡盘10，让刀头15切削至预定的吃刀量；④、松开锁紧螺母2，拉动螺纹套1，调整锥体9，使撑紧块14与锥体9充分接触之后，将锁紧螺母2旋紧，这样能使刀头15在切削时保持稳定的运行；⑤、控制车床滑座箱5的进给速度，此时要注意刀具的运行情况，及时清理排除的铁屑，保持刀具的顺利运行，使刀杆6进给至要加工孔深度的终点位置；⑥、退刀，控制车床滑座箱5的进给速度，使刀杆6退回至内孔型腔的起始位置；⑦、重复③～⑥的操作步骤，直至内孔直径达到图纸规定的要求之后，进入下一步；⑧、将刀头15退出至内孔型腔的起始位置，然后用三爪钥匙，将刀头15缩回至小于孔口直径的范围，控制车床滑座箱5，使刀杆6完全退出至内孔外，零件加工完毕。

本发明结构简单、造价低廉，工人容易操作，具有很好的抗震和控制效果；解决了车床设备不能加工超长深孔“口小肚大”类零件的问题，并提高了此类零件的加工合格率；解决了尺寸公差不易控制及粗糙度不达标的情况，节约了工人后续打磨的劳动成本，提高了生产效率。

Claims (7)

1.一种加工超长深孔型腔的刀杆,包括车床滑座箱(5)，所述车床滑座箱(5)上设有刀杆固定座(3)、所述刀杆固定座(3)设有刀杆(6)，所述刀杆(6)前端设有刀头(15)，其特征在于：还包括锥体(9)、连接法兰(8)、五寸三爪卡盘(10)、装刀块(12)、装刀块底座(11)、撑紧块(14)；

所述刀杆(6)内设有过渡套(4)，所述过渡套(4)内设有螺纹套(1)，所述螺纹套(1)内设有拉杆(7)，所述刀杆(6)一端设有锁紧螺母(2)，所述螺纹套(1)与锁紧螺母(2)相互配合连接；

所述拉杆(7)一端连接锥体(9)，所述刀杆(6)与五寸三爪卡盘(10)通过连接法兰(8)连接，所述五寸三爪卡盘(10)上设有改制卡爪(17)，所述改制卡爪(17)连接装刀块底座(11)，所述装刀块底座(11)连接装刀块(12)；

所述装刀块(12)外侧设有支撑块(13)，所述支撑块(13)内设有钢球(23)，所述支撑块(13)内钢球(23)上方设有填充块(16)；所述填充块(16)上方设有撑紧块(14)，撑紧块(14)与锥体(9)接触连接；

所述装刀块(12)顶端设有刀头(15)。

2.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述刀杆(6)为空心结构。

3.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述刀杆(6)的悬伸长度是可调整的。

4.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述刀杆(6)长2500mm。

5.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述刀头(15)的位置可以通过调整锥体(9)的位置进行改变。

6.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述改制卡爪(17)整体为方形结构，方形结构相邻两侧设有锯齿状结构。

7.如权利要求1所述的一种加工超长深孔型腔的刀杆，其特征在于：所述刀头(15)与装刀块(12)的接触面为90度的锯齿槽。