CN209754039U - 一种加工支架端头外圆的套镗刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工支架端头外圆的套镗刀，包括刀柄和刀桥；刀桥包括主杆、粗加工支杆和精加工支杆，粗加工支杆和精加工支杆平行设置，主杆、粗加工支杆和精加工支杆一体成型为Y型结构；刀柄的一端用于与加工中心或数控铣主轴装配连接，刀柄的另一端与主杆的端头连接；粗加工支杆上安装有粗加工刀体，精加工支杆上安装有精加工刀体，粗加工刀体的刀刃与精加工刀体的刀刃相对设置；精加工支杆上还安装有平衡块。本实用新型结构简单合理，安装及操作方便，能够有效提高支架端头外圆的加工质量、降低加工成本、节约能耗、缩短加工时间、提高加工效率。

Description

一种加工支架端头外圆的套镗刀

技术领域

本实用新型涉及机械加工刀具，尤其涉及一种加工支架端头外圆的套镗刀。

背景技术

在加工大型支架类零件时，需要加工的部分多在端部，其端部需要加工为与连接轴承相配合的外圆柱面结构。

现有技术下，支架端部多采用大型车床设备进行车削加工，车削加工需要对被加工工件进行夹装并驱动其进行高速旋转，由于支架的回转半径较大，在车削过程中容易失去平衡，造成较大的振动，不但严重影响刀具的寿命，且非常容易出现公差超差现象，影响加工质量，甚至造成工件报废，废品率高；另外，受装夹方式和被加工工件高速旋转的影响，工作量大，影响生产效率；此外，加工此类零件的大型车床设备较少，且操作复杂，配套的操作员工水平良莠不齐，招工不足，加工效率低。

专利号为“ZL 201720255118.8”，专利名称为“一种套镗刀”的中国实用新型专利，公开了一种套镗刀，包括刀柄、刀体和刀片，所述刀体一端设置有具有开口的容纳腔，在所述开口处的容纳腔腔壁上设置所述刀片，所述刀片的刀刃朝向所述容纳腔腔体。上述结构的套镗刀，主要用于节气门等具有凸台外圆的机械加工，能够提高加工质量，提高加工效率。但是，本发明人在实践中发现，其仍存在如下缺陷：(1)刀片的位置不可调，只能加工一种直径的外圆，通用性不强；(2)由于没有设置配重块，导致镗刀的动平衡不好，所镗出的外圆其圆度和圆柱度等形位公差超差，加工质量还有待提高。

因此，针对上述问题开发一种加工支架端头外圆的套镗刀，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本实用新型得以完成的动力所在和基础。

实用新型内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本实用新型。

具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种加工支架端头外圆的套镗刀，以解决现有技术下，加工支架端头的车削车床操作困难、加工效率低、加工质量差，以及现有技术下的套镗刀加工外圆精度低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种加工支架端头外圆的套镗刀，包括刀柄和刀桥；

所述刀桥包括主杆、粗加工支杆和精加工支杆，所述粗加工支杆和精加工支杆平行设置，所述主杆、粗加工支杆和精加工支杆一体成型为Y型结构；

所述刀柄的一端用于与加工中心或数控铣主轴装配连接，所述刀柄的另一端与所述主杆的端头连接；

所述粗加工支杆上安装有粗加工刀体，所述精加工支杆上安装有精加工刀体，所述粗加工刀体的刀刃与所述精加工刀体的刀刃相对设置；

所述精加工支杆上还安装有平衡块。

作为进一步改进，所述粗加工刀体包括车刀杆，所述车刀杆上安装有粗加工刀片，在所述粗加工支杆上垂直于其轴向开通有与所述车刀杆相适配的安装孔，所述车刀杆滑动安装在所述安装孔中，所述粗加工支杆上还设置有车刀杆锁定装置。

作为进一步改进，所述车刀杆锁定装置包括顶紧螺栓，在所述粗加工支杆的侧壁上垂直于所述车刀杆的滑动方向开设有顶紧螺纹孔，所述顶紧螺纹孔与所述安装孔连通，所述顶紧螺栓安装在所述顶紧螺纹孔中，且所述顶紧螺栓的螺杆长度大于所述顶紧螺纹孔的长度。

作为进一步改进，所述精加工刀体包括精密镗头，所述精密镗头上安装有精加工刀片，所述精密镗头卡装在所述精加工支杆上，所述精加工刀片的刀刃与所述粗加工刀片的刀刃相对设置。

作为进一步改进，在所述精加工支杆的端头朝向所述粗加工支杆的一侧设置有安装斜面，所述安装斜面与所述精加工支杆的轴线呈53°夹角，所述安装斜面上开设有精密镗头安装槽，所述精密镗头安装槽的中轴线垂直于所述安装斜面，所述精密镗头卡装在所述精密镗头安装槽中。

作为进一步改进，所述平衡块包括一块主板和两块翼板，两块所述翼板平行设置，所述主板和翼板一体成型为横截面呈C形的结构，两个所述翼板的相对面上分别固定设置有滑动板；

在所述精加工支杆相对的两个外侧面上，平行于所述车刀杆的滑动安装方向开设有两条滑动槽，两个所述滑动板分别滑动安装在相应的所述滑动槽中，所述主板位于所述精加工支杆远离所述粗加工支杆的一侧；

所述主板上还设置有平衡块调节装置。

作为进一步改进，所述平衡块调节装置包括调节螺栓；

所述主板上开通有调节螺栓通孔，所述调节螺栓通孔的孔径大于所述调节螺栓螺杆的外径，小于所述调节螺栓头部的外径；

所述精加工支杆与所述主板相对的侧面上开设有与所述调节螺栓相适配的调节螺纹孔，所述调节螺纹孔与所述调节螺栓通孔同轴设置；

所述调节螺栓的螺杆穿过所述调节螺栓通孔并安装在所述调节螺纹孔中；

所述调节螺栓的螺杆上还拧设有阻挡螺母，所述阻挡螺母的外径大于所述调节螺栓通孔的孔径，所述主板夹装在所述阻挡螺母和所述调节螺栓头部之间。

作为进一步改进，所述翼板上设置有测定所述平衡块移动距离的刻度。

作为进一步改进，所述刀柄与所述主杆连接的一端具有一插装杆，所述插装杆与所述刀柄同轴设置，所述主杆上开设有与所述插装杆相适配的插装孔，所述插装杆插装在所述插装孔中；

所述主杆上垂直于所述插装杆的轴线方向开设有第一定位螺纹孔，所述第一定位螺纹孔与所述插装孔连通，所述第一定位螺纹孔上安装有第一定位螺栓，所述第一定位螺栓的螺杆长度大于第一定位螺纹孔长度；

所述主杆上沿所述插装杆的轴线方向开设有第二定位通孔，所述第二定位通孔与所述插装孔连通，所述插装杆上开设有与所述第二定位通孔同轴设置的第二定位螺纹孔，所述第二定位通孔与所述第二定位螺纹孔上安装有第二定位螺栓。

采用了上述技术方案后，具有如下有益效果：

在新颖性方面：本实用新型具有粗加工支杆和精加工支杆，粗加工支杆和精加工支杆分别设置有粗加工刀体和精加工刀体，且粗加工刀体的刀刃与精加工刀体的刀刃相对设置，因此本实用新型可粗、精加工一次完成，节省加工时间；另外本实用新型精加工支杆上还安装有平衡块，能够保证套镗刀在旋转加工时具有很好的动平衡，确保支架端头外圆和支架内孔的同轴度要求，保证了外圆的尺寸公差和表面粗糙度的要求；

在创造性方面：本实用新型套镗刀采用精密镗头，可准确调整精加工尺寸；设置53°精密镗头安装斜面，很好解决了径向切削分力与轴向切削分力的影响；粗加工支杆上安装的车刀杆可以按需求尺寸灵活调整伸出长度，为精加工留出较小的加工余量，降低精加工刀片的磨损，且能够提高加工精度；平衡块的翼板上设置有测定平衡块移动距离的刻度，按照刻度灵活调整平衡块的位置来补偿平衡，使套镗刀始终运行在平稳范围内，从而保证支架端头外圆的加工尺寸精确度，而且提高了外圆柱面的表面粗糙度；

在实用性方面：本实用新型已在生产实践中进行了应用，在加工中心上使用本实用新型，完成了支架端头的相应加工，代替了原先需要在特殊大型车床上车削加工支架端头，降低了对操作员工的技能要求，无废品出现；原先在车床上加工时因为工件旋转带来的平衡性问题，使工件经常出现废品，而本实用新型采用刀具旋转的方式进行加工，解决了平衡性问题；通过在加工过程中的检验，采用本实用新型使得刀具损耗大大降低，生产成本降低：原来每8小时生产60件，且经常有废品；而使用本实用新型每8小时生产90件，无废品；加工效率比原先工艺方法提高了30％，废品率控制在了2％以内。

综上，本实用新型结构简单合理，安装及操作方便，能够有效提高支架端头外圆的加工质量、降低加工成本、节约能耗、缩短加工时间、提高加工效率。

附图说明

图1为本实用新型一种加工支架端头外圆的套镗刀的立体结构示意图；

图2为本实用新型一种加工支架端头外圆的套镗刀的主视图；

图3为本实用新型一种加工支架端头外圆的套镗刀的剖视图；

图4为本实用新型一种加工支架端头外圆的套镗刀的俯视图；

图5为图3中a处放大图。

图中：1-刀柄，11-插装杆，2-刀桥，21-主杆，211-插装孔，212-第一定位螺纹孔，213-第一定位螺栓，214-第二定位通孔，215-第二定位螺纹孔，216-第二定位螺栓，22-粗加工支杆，221-粗加工刀体，2211-车刀杆，2212-粗加工刀片，222-安装孔，223-锁定装置，2231-顶紧螺栓，2232-顶紧螺纹孔，23-精加工支杆，231-精加工刀体，2311-精密镗头，2312-精加工刀片，232-安装斜面，233-精密镗头安装槽，234-滑动槽，3-平衡块，31-主板，32-翼板，33-滑动板，34-平衡块调节装置，341-调节螺栓，342-调节螺栓通孔，343-调节螺纹孔，344-阻挡螺母。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。

如图1、图2所示，一种加工支架端头外圆的套镗刀，包括刀柄1和刀桥2；

刀桥2包括主杆21、粗加工支杆22和精加工支杆23，粗加工支杆22和精加工支杆23平行设置，主杆21、粗加工支杆22和精加工支杆23一体成型为Y型结构；

刀柄1的一端用于与加工中心或数控铣主轴装配连接，刀柄1的另一端与主杆21的端头连接，本实施例中刀柄1与主杆21的具体连接方式如图3所示：

刀柄1与主杆21连接的一端具有一插装杆11，插装杆11与刀柄1同轴设置，主杆21上开设有与插装杆11相适配的插装孔211，插装杆11插装在插装孔211中；

主杆21上垂直于插装杆11的轴线方向开设有第一定位螺纹孔212，第一定位螺纹孔212与插装孔211连通，第一定位螺纹孔212上安装有第一定位螺栓213，第一定位螺栓213的螺杆长度大于第一定位螺纹孔212，基于该结构，通过旋拧第一定位螺栓213顶紧插装孔211内的插装杆11，完成插装杆11的初步定位；

主杆21上沿插装杆11的轴线方向开设有第二定位通孔214，第二定位通孔214与插装孔211连通，插装杆11上开设有与第二定位通孔214同轴设置的第二定位螺纹孔215，第二定位通孔214与第二定位螺纹孔215上安装有第二定位螺栓216，基于该结构，通过第二定位螺栓216将插装杆11与主杆21进行连接，完成插装杆11的进一步定位；

通过上述第一定位螺栓213和第二定位螺栓216的双重锁紧定位，保证了刀柄1与刀桥2之间连接的稳固性，且安装方便。

粗加工支杆22上安装有粗加工刀体221，精加工支杆23上安装有精加工刀体231，粗加工刀体221的刀刃与精加工刀体231的刀刃相对设置，因此可粗、精加工一次完成，节省加工时间；

其中，粗加工刀体221包括车刀杆2211，车刀杆2211上安装有粗加工刀片2212，选用车刀杆2211型号为TZC13-48-90L，粗加工刀片2212型号为TCMT110204，此处粗加工刀片2212在车刀杆2211上的安装结构为本领域技术人员的公知技术，因此不再赘述；

粗加工刀体221在粗加工支杆22上的具体安装结构如图3所示：在粗加工支杆22上垂直于其轴向开通有与车刀杆2211相适配的安装孔222，车刀杆2211滑动安装在安装孔222中，粗加工支杆22上还设置有车刀杆2211锁定装置223，可以按需求尺寸灵活调整车刀杆2211伸出长度，为精加工留出较小的加工余量，降低精加工刀片2312的磨损，且能够提高加工精度；

结合图4，车刀杆2211锁定装置223包括顶紧螺栓2231，在粗加工支杆22的侧壁上垂直于车刀杆2211的滑动方向开设有顶紧螺纹孔2232，顶紧螺纹孔2232与安装孔222连通，顶紧螺栓2231安装在顶紧螺纹孔2232中，且顶紧螺栓2231的螺杆长度大于顶紧螺纹孔2232的长度，基于该结构，通过旋拧顶紧螺栓2231就能够将车刀杆2211顶紧在安装孔222中，完成车刀杆2211的锁定定位，结构简单，操作方便；

另外，精加工刀体231包括精密镗头2311，型号选用MB-32-0902L，可准确调整精加工尺寸，精密镗头2311上安装有精加工刀片2312，型号选用TCGT090204，精密镗头2311卡装在精加工支杆23上，精加工刀片2312的刀刃与粗加工刀片2212的刀刃相对设置，在此，精加工刀片2312在精密镗头2311上的安装结构为本领域技术人员的公知技术，因此不再赘述；

为了解决精加工刀片2312工作时径向切削分力与轴向切削分力的影响，精加工支杆23的端头朝向粗加工支杆22的一侧设置有安装斜面232，安装斜面232与精加工支杆23的轴线呈53°夹角，安装斜面232上开设有精密镗头安装槽233，精密镗头安装槽233的中轴线垂直于安装斜面232，精密镗头2311卡装在精密镗头安装槽233中，并采用螺钉进行固定，具体采用三个M3螺钉进行固定，三个M3螺钉呈环形均匀分布。

为了进一步保证粗加工支杆22与精加工支杆23在旋转加工时具有很好的动平衡，在重量较轻的精加工支杆23一侧还安装有平衡块3，具体安装结构如图1、图2所示：

平衡块3包括一块主板31和两块翼板32，两块翼板32平行设置，主板31和翼板32一体成型为横截面呈C形的结构，两个翼板32的相对面上分别固定设置有滑动板33，此处固定方式可采用焊接；

在精加工支杆23相对的两个外侧面上，平行于车刀杆2211的滑动安装方向开设有两条滑动槽234，两个滑动板33分别滑动安装在相应的滑动槽234中，主板31位于精加工支杆23远离粗加工支杆22的一侧；

主板31上还设置有平衡块调节装置34。

进一步结合图3-5，平衡块调节装置34包括调节螺栓341；

主板31上开通有调节螺栓通孔342，调节螺栓通孔342的孔径大于调节螺栓341螺杆的外径，小于调节螺栓341头部的外径；

精加工支杆23与主板31相对的侧面上开设有与调节螺栓341相适配的调节螺纹孔343，调节螺纹孔343与调节螺栓通孔342同轴设置；

调节螺栓341的螺杆穿过调节螺栓通孔342并安装在调节螺纹孔343中；

调节螺栓341的螺杆上还拧设有阻挡螺母344，阻挡螺母344的外径大于调节螺栓通孔342的孔径，主板31夹装在阻挡螺母344和调节螺栓341头部之间，阻挡螺母344和调节螺栓341头部能够防止调节螺栓341脱离平衡块3；

上述平衡块调节装置34，结构简单合理，通过旋拧调节螺栓341调整其安装在调节螺纹孔343中的长度，就能够使平衡块3沿滑动槽234移动，以此来调整平衡块3的位置来补偿平衡，使套镗刀始终运行在平稳范围内，从而保证支架端头外圆的加工尺寸精确度，而且提高了外圆柱面的表面粗糙度。

为进一步提供平衡块3调整的准确性，翼板32上设置有测定平衡块3移动距离的刻度，能够按照刻度灵活调整平衡块3的位置来促进平衡。

本实用新型一种加工支架端头外圆的套镗刀的工作原理如下：

综合图1-5，当需要加工的支架端头尺寸与加工目标尺寸相差较大时，要先采用粗加工方式，为后续精加工留出较小的加工余量，以降低精加工刀片2312的磨损，提高加工精度，具体操作步骤如下：

(1)将刀柄1上的插装杆11插入到插装孔211中，旋拧第一定位螺栓213，使其顶紧插装杆11，完成插装杆11的初步定位；

(2)拧紧第二定位螺栓216，将插装杆11与主杆21进行连接，完成插装杆11的进一步定位；

(3)将刀柄1装配安装在加工中心或数控铣主轴上；

(4)将已安装好粗加工刀片2212的车刀杆2211插入至粗加工支杆22的安装孔222中，刀片朝向精加工支杆23一侧，根据支架端头需要加工的目标尺寸调整车刀杆2211伸出安装孔222的长度，确定好车刀杆2211的位置后，旋拧顶紧螺栓2231，使其顶紧车刀杆2211，完成对车刀杆2211的锁定定位；

(5)旋拧调节螺栓341，调整平衡块3在精加工支杆23上的位置，以使粗加工支杆22与精加工支杆23两边保持平衡，注意此时精加工支杆23上并不需要安装精密镗头2311；

(6)开启加工中心或数控铣主轴，使该套镗刀旋转，完成对待加工支架端头的粗加工后，停机；

(7)将已安装好精加工刀片2312的精密镗头2311安装在精加工支杆23上，根据支架端头需要加工的目标尺寸调整精密镗头2311上精加工刀片2312的伸出长度及车刀杆2211伸出安装孔222的长度，安装完成后，粗加工刀片2212刀尖比精加工刀片2312刀尖沿轴向伸长0.15mm，重新调整平衡块3的位置，使粗加工支杆22与精加工支杆23两边保持平衡；

(6)开启加工中心或数控铣主轴，使该套镗刀旋转，完成对待加工支架端头的粗、精同时加工，最终使支架端头外圆达到了尺寸公差和表面粗糙度的要求，提高了加工质量。

当需要加工的支架端头尺寸与加工目标尺寸相差较小时，可按照上述步骤直接省去步骤(5)和(6)，直接进行粗、精同时加工。

在实际应用中，根据上述步骤完成了支架端头的相应加工，在实际应用中，本实用新型发明人发现，本实用新型代替原先需要在特殊大型车床上车削加工支架端头，降低了对操作员工的技能要求，无废品出现；原先在车床上加工时因为工件旋转带来的平衡性问题，使工件经常出现废品，而本实用新型采用刀具旋转的方式进行加工，解决了平衡性问题；通过在加工过程中的检验，采用本实用新型使得刀具损耗大大降低，生产成本降低：原来每8小时生产60件，且经常有废品；而使用本实用新型每8小时生产90件，无废品；加工效率比原先工艺方法提高了30％，废品率控制在了2％以内。

应当理解，该实施例的用途仅用于说明本实用新型而非意欲限制本实用新型的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本实用新型的技术内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种加工支架端头外圆的套镗刀，包括刀柄和刀桥，其特征在于：

所述刀桥包括主杆、粗加工支杆和精加工支杆，所述粗加工支杆和精加工支杆平行设置，所述主杆、粗加工支杆和精加工支杆一体成型为Y型结构；

所述刀柄的一端用于与加工中心或数控铣主轴装配连接，所述刀柄的另一端与所述主杆的端头连接；

所述粗加工支杆上安装有粗加工刀体，所述精加工支杆上安装有精加工刀体，所述粗加工刀体的刀刃与所述精加工刀体的刀刃相对设置；

所述精加工支杆上还安装有平衡块。

2.如权利要求1所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：所述粗加工刀体包括车刀杆，所述车刀杆上安装有粗加工刀片，在所述粗加工支杆上垂直于其轴向开通有与所述车刀杆相适配的安装孔，所述车刀杆滑动安装在所述安装孔中，所述粗加工支杆上还设置有车刀杆锁定装置。

3.如权利要求2所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：所述车刀杆锁定装置包括顶紧螺栓，在所述粗加工支杆的侧壁上垂直于所述车刀杆的滑动方向开设有顶紧螺纹孔，所述顶紧螺纹孔与所述安装孔连通，所述顶紧螺栓安装在所述顶紧螺纹孔中，且所述顶紧螺栓的螺杆长度大于所述顶紧螺纹孔的长度。

4.如权利要求3所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：所述精加工刀体包括精密镗头，所述精密镗头上安装有精加工刀片，所述精密镗头卡装在所述精加工支杆上，所述精加工刀片的刀刃与所述粗加工刀片的刀刃相对设置。

5.如权利要求4所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：在所述精加工支杆的端头朝向所述粗加工支杆的一侧设置有安装斜面，所述安装斜面与所述精加工支杆的轴线呈53°夹角，所述安装斜面上开设有精密镗头安装槽，所述精密镗头安装槽的中轴线垂直于所述安装斜面，所述精密镗头卡装在所述精密镗头安装槽中。

6.如权利要求5所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：

所述平衡块包括一块主板和两块翼板，两块所述翼板平行设置，所述主板和翼板一体成型为横截面呈C形的结构，两个所述翼板的相对面上分别固定设置有滑动板；

在所述精加工支杆相对的两个外侧面上，平行于所述车刀杆的滑动安装方向开设有两条滑动槽，两个所述滑动板分别滑动安装在相应的所述滑动槽中，所述主板位于所述精加工支杆远离所述粗加工支杆的一侧；

所述主板上还设置有平衡块调节装置。

7.如权利要求6所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：

所述平衡块调节装置包括调节螺栓；

所述主板上开通有调节螺栓通孔，所述调节螺栓通孔的孔径大于所述调节螺栓螺杆的外径，小于所述调节螺栓头部的外径；

所述精加工支杆与所述主板相对的侧面上开设有与所述调节螺栓相适配的调节螺纹孔，所述调节螺纹孔与所述调节螺栓通孔同轴设置；

所述调节螺栓的螺杆穿过所述调节螺栓通孔并安装在所述调节螺纹孔中；

所述调节螺栓的螺杆上还拧设有阻挡螺母，所述阻挡螺母的外径大于所述调节螺栓通孔的孔径，所述主板夹装在所述阻挡螺母和所述调节螺栓头部之间。

8.如权利要求7所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：所述翼板上设置有测定所述平衡块移动距离的刻度。

9.如权利要求8所述的一种加工支架端头外圆的套镗刀，其特征在于：

所述刀柄与所述主杆连接的一端具有一插装杆，所述插装杆与所述刀柄同轴设置，所述主杆上开设有与所述插装杆相适配的插装孔，所述插装杆插装在所述插装孔中；

所述主杆上垂直于所述插装杆的轴线方向开设有第一定位螺纹孔，所述第一定位螺纹孔与所述插装孔连通，所述第一定位螺纹孔上安装有第一定位螺栓，所述第一定位螺栓的螺杆长度大于第一定位螺纹孔长度；

所述主杆上沿所述插装杆的轴线方向开设有第二定位通孔，所述第二定位通孔与所述插装孔连通，所述插装杆上开设有与所述第二定位通孔同轴设置的第二定位螺纹孔，所述第二定位通孔与所述第二定位螺纹孔上安装有第二定位螺栓。