CN210254442U - 一种复合铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合铣刀，安装在铣削动力头的主轴上，用于同时加工发动机缸体底面及主轴承盖结合面，复合铣刀包括铣刀定位芯轴、面铣刀和直角铣刀；铣刀定位芯轴插装在主轴的锥孔中并通过一拉紧组件进行轴向拉紧固定，面铣刀套设在铣刀定位芯轴外且与主轴的端部固定连接，铣刀定位芯轴伸出面铣刀的一端设置有直角铣刀；直角铣刀与面铣刀之间设置有调节装置，调节装置用于调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离。本实用新型的复合铣刀可直接应用于仅有一根主轴的通用铣床上，同时加工缸体底面及主轴承结合面，满足工艺要求的同时减少了设备投入；且可调节缸体底面至主轴承盖结合面之间的距离，确保其距离尺寸公差的稳定可靠性。

Description

一种复合铣刀

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，尤其是涉及一种用于同时加工发动机缸体底面及主轴承盖结合面的复合铣刀。

背景技术

在发动机行业中为保证整机性能，需要对发动机压缩比进行严格控制，而压缩比的控制又与缸体、曲轴、活塞及缸盖垫等相关尺寸息息相关。具体到缸体上，曲轴孔到缸体顶面距离尺寸公差的控制显得尤为重要。同时，为降低加工工艺难度，一般生产厂家选择提高缸体底面与主轴承盖结合面之间距离和平行度的加工工艺要求。

目前为了完成缸体底面、主轴承盖结合面的加工，一般需要采用带有双轴铣削动力头的专用铣床进行加工，而采用带有双轴铣削动力头的专用铣床也就增大了设备的投入。

实用新型内容

旨在克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提出了在仅有一根主轴的通用铣床上，用一种可同时加工发动机缸体底面及主轴承结合面的复合铣刀，代替带有双轴铣削动力头的专用铣床进行加工。可减少缸体加工中设备的投入资金，并可精确调节缸体底面至主轴承盖结合面之间的距离，同时可确保其距离尺寸公差的稳定可靠性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供一种复合铣刀，安装在铣削动力头的主轴上，用于同时加工发动机缸体底面及主轴承盖结合面，其特征在于，所述复合铣刀包括铣刀定位芯轴、面铣刀和直角铣刀；

所述铣刀定位芯轴插装在所述主轴的锥孔中，并通过一拉紧组件进行轴向拉紧固定，所述面铣刀套设在所述铣刀定位芯轴外且与所述主轴的端部固定连接，所述铣刀定位芯轴伸出所述面铣刀的一端设置有所述直角铣刀；

所述直角铣刀与所述面铣刀之间设置有调节装置，所述调节装置用于调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离。

优选地，所述调节装置包括安装在所述直角铣刀后端的调节螺母和锁紧螺母，以及套装在所述铣刀定位芯轴上的锥面垫圈和球面垫圈；

所述面铣刀远离所述主轴的一端端面设有用于容纳所述锥面垫圈和所述球面垫圈的沉孔，所述锥面垫圈的锥面部与所述球面垫圈的球面部抵靠，且所述锥面垫圈的平面部与所述沉孔的底部抵靠；所述球面垫圈的平面部与所述调节螺母抵靠。

优选地，所述铣刀定位芯轴伸入所述直角铣刀的定位孔中，所述直角铣刀一端端面设有与所述定位孔连通的安装孔，所述铣刀定位芯轴的端部设有与所述安装孔相对应的内螺纹孔；一螺纹紧固件穿过所述安装孔并旋拧入所述内螺纹孔中，将所述直角铣刀与所述铣刀定位芯轴轴向固定。

优选地，所述定位孔的内周壁上设有对称分布的两个定位键槽，所述铣刀定位芯轴的定位轴肩上安装有用于与所述定位键槽配合进行周向定位的直角铣刀定位键。

优选地，所述复合铣刀还包括面铣刀定位键；

所述主轴的一端端面设有径向延伸的第一键槽，临近所述主轴的所述面铣刀的一端端面设有径向延伸的第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽配合形成方形孔，与所述方形孔相对应的所述铣刀定位芯轴的轴段上设有径向延伸的定位通孔，所述方形孔与所述定位通孔相连通；

所述面铣刀定位键一端为与所述方形孔相适配的方形键，另一端为与所述定位通孔相适配的圆柱体。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型复合铣刀安装在铣削动力头仅有的一个主轴上；其中面铣刀与主轴固定连接，用于加工发动机缸体底面；主轴上安装有铣刀定位芯轴，铣刀定位芯轴穿出面铣刀的一端设置有直角铣刀，直角铣刀用于加工主轴承盖结合面。铣削动力头主轴旋转并带动复合铣刀转动，工件随工作台进给时，面铣刀和直角铣刀同步旋转并延铣削面进行铣削加工。直角铣刀与面铣刀之间设置有调节装置；调节装置可以调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离，即在不同工艺要求下可调节缸体底面至主轴承盖结合面之间距离，并确保其距离尺寸公差的稳定可靠性。

综上，本实用新型的复合铣刀可直接应用于仅有一根主轴的通用铣床上，代替带有双轴铣削动力头的专用铣床，同时加工发动机缸体底面及主轴承结合面的复合铣刀，满足了工艺要求的同时，减少了设备投入；且可调节缸体底面至主轴承盖结合面之间的距离，确保其距离尺寸公差的稳定可靠性。

附图说明

图1是本实用新型复合铣刀与主轴安装后结构的局部剖视图；

图2是图1中球面垫圈的结构剖视图；

图3是图1中锥面垫圈的结构剖视图；

图4是图1中主轴的结构示意图；

图5是图1中面铣刀的结构剖视图；

图6是图1中铣刀定位芯轴和直角铣刀的结构剖视图；

图7是图1中面铣刀定位键的结构示意图；

图中:1-主轴，11-锥孔，12-双头螺栓，13-定位轴肩，14-第一键槽，2- 铣刀定位芯轴，21-直角铣刀定位键，22-定位通孔，23-圆柱段，24-锥形段， 25-螺纹孔，26-螺钉，3-面铣刀，31-沉孔，32-定位止口，33-螺钉沉孔，34- 螺钉，35-第二键槽，4-直角铣刀，41-安装孔，42-螺栓，43-垫圈，5-调节螺母，6-锁紧螺母，7-锥面垫圈，71-锥面部，72-平面部，8-球面垫圈，81-球面部，82-平面部，9-面铣刀定位键，91-方形键，92-圆柱体，a-发动机缸体，b-缸体底面，c-主轴承盖结合面。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

如图1至图3共同所示，一种复合铣刀，安装在铣削动力头的主轴1上，用于同时加工发动机缸体a的缸体底面b及主轴承盖结合面c；该复合铣刀包括铣刀定位芯轴2、面铣刀3和直角铣刀4；面铣刀3用于铣削加工缸体底面b, 直角铣刀4用于铣削加工主轴承盖结合面c。面铣刀3套设在铣刀定位芯轴2外且与主轴1的端部固定连接，铣刀定位芯轴2伸出面铣刀3(面铣刀3设有供铣刀定位芯轴2穿出的通孔)的一端设置有直角铣刀4；直角铣刀4与面铣刀3之间设置有调节装置，该调节装置用于调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离，即在不同工艺要求下调节缸体底面b至主轴承盖结合面c之间距离。

其中，调节装置包括安装在直角铣刀4后端的调节螺母5(厚圆螺母)和锁紧螺母6(薄圆螺母)，以及套装在铣刀定位芯轴2上的锥面垫圈7和球面垫圈8；面铣刀3远离主轴1的一端端面设有用于容纳锥面垫圈7和球面垫圈8的沉孔31(图5中所示)，锥面垫圈7的锥面部71与球面垫圈8的球面部81抵靠，且锥面垫圈7的平面部72与沉孔31的底部抵靠；锁紧螺母6和调节螺母5均旋拧在直角铣刀4的后端，且调节螺母5与球面垫圈8的平面部82抵靠。通过旋拧调节螺母5来改变调节螺母5旋出直角铣刀4的距离，旋拧锁紧螺母6将调节螺母5锁紧，进而调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离(直角铣刀4和面铣刀3切削部之间的距离)。同时利用相互配合的锥面垫圈7和球面垫圈8来解决调节螺母5、锁紧螺母6螺纹受力不均的问题，提高了螺纹寿命，同时确保了直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离公差的稳定可靠性。

本实施例中，铣刀定位芯轴2伸入直角铣刀4后端的定位孔中，直角铣刀4 一端端部设有与定位孔连通的安装孔41(光孔)，铣刀定位芯轴2的端部设有与安装孔41相对应的内螺纹孔；一螺纹紧固件穿过安装孔41并旋拧入内螺纹孔中，将直角铣刀4与铣刀定位芯轴2轴向固定。本实施例中的螺纹紧固件包括螺栓42和垫圈43，同样该螺纹紧固件也可是一体式结构的带垫片螺栓。

直角铣刀4后端定位孔顶部的周壁上设有沿孔轴线对称分布的两个定位键槽，铣刀定位芯轴2伸入定位孔中的定位轴肩上设有沿轴线对称分布的键槽，且在键槽底平面上加工有螺孔，用于安装固定直角铣刀定位键21；该直角铣刀定位键21一半镶嵌在铣刀定位芯轴2上的键槽中，另一半镶嵌在直角铣刀4后端定位孔内的定位键槽上。定位键槽与直角铣刀定位键21相配合实现了铣刀定位芯轴2与直角铣刀4这两个零部件转动方向的固定；进一步确保铣刀定位芯轴2与直角铣刀4转动的同步性。

如图4至图7共同所示，本实施例中，铣刀定位芯轴2与主轴1的安装结构具体为：铣刀定位芯轴2插入锥孔11的一端包括圆柱段23和锥形段24，该锥孔11包括与圆柱段23配合的内圆柱面和与锥形段24配合的内锥形面。也就是说，铣刀定位芯轴2之间锥孔11形成锥面配合。上述拉紧组件包括双头螺栓 12和背紧螺母(图中未示出)；圆柱段23设有轴向延伸至锥形段24的螺纹孔 25；双头螺栓12一端旋拧入螺纹孔25中，另一端伸出主轴1外，且伸出主轴1 外的一端与背紧螺母连接；借助背紧螺母和双头螺栓12实现铣刀定位芯轴2与主轴1的轴向固定。

面铣刀3与主轴1的安装结构具体为：设置于主轴1端部的定位轴肩13和设置于面铣刀3一端端面的定位止口32配合进行径向定位，简言之，装配时，定位轴肩13插装在定位止口32内。同时，面铣刀3设有多个贯穿两端部且呈阶梯状的螺钉沉孔33，多个螺钉沉孔33周向等间隔排布；螺钉34穿过螺钉沉孔33与主轴1的端部(定位轴肩13)固定连接；即，定位轴肩13上设有多个轴向延伸的螺纹孔，该螺纹孔与螺钉沉孔33一一对应，螺钉34穿过螺钉沉孔 33(螺钉34头部位于螺钉沉孔33的大孔径端，螺钉34杆部穿出螺钉沉孔33 的小孔径端)并旋拧入该螺纹孔中实现面铣刀3与主轴1的固定连接。

为了进一步确保铣刀定位芯轴2、主轴1、面铣刀3三者转动的同步性，确保加工效果，本实施例还设有面铣刀定位键9。

具体安装方式如下，主轴1的一端端部(定位轴肩13的端面)设有径向延伸的第一键槽14，临近主轴1的面铣刀3的一端端部(定位止口32的槽底面) 设有径向延伸的第二键槽35，第一键槽14和第二键槽35配合形成方形孔，与方形孔相对应的铣刀定位芯轴2的轴段上设有径向延伸的定位通孔22，方形孔与定位通孔22相连通。面铣刀定位键9包括与方形孔相适配的方形键91和与定位通孔22相适配的圆柱体92，即面铣刀定位键9插装在方形孔与定位通孔 22中，实现周向限位并进行扭矩传递。

下面简要描述复合铣刀的安装过程：

1)先将铣刀定位芯轴2插装在主轴1的锥孔11中，借助双头螺双12和背紧螺母完成铣刀定位芯轴2和主轴1的固定。

2)将面铣刀3套在铣刀定位芯轴2外，且主轴1端部的定位轴肩13插装在面铣刀3一端端部的定位止口32内，利用螺钉34将面铣刀3与主轴1固定。

3)在方形孔和定位通孔22中插入面铣刀定位键9。

4)在铣刀定位芯轴2上安装直铣刀定位键21。

5)在铣刀定位芯轴2外依次套装上锥面垫圈7和球面垫圈8，并将锥面垫圈7和球面垫圈8移动至沉孔31中。

6)安装直角铣刀4之前旋拧调节螺母5来改变调节螺母5旋出直角铣刀4 的距离，确定直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离，即确定缸体底面b 至主轴承盖结合面c之间距离后，旋拧锁紧螺母6将调节螺母5锁紧；之后将直角铣刀4安装在铣刀定位芯轴2上，利用螺栓42和垫圈43完成直角铣刀4 与铣刀定位芯轴2的轴向固定，此时调节螺母5与球面垫圈8的平面部82相抵靠。

7)铣削动力头带动主轴1旋转，工件随工作台进给时(看图者迎面而来的方向为进给方向)时，面铣刀3和直角铣刀4同步旋转并延相应铣削面进行铣削加工。

本实用新型的复合铣刀可直接应用于仅有一根主轴的通用铣床上，代替带有双轴铣削动力头的专用铣床，同时加工发动机缸体底面及主轴承结合面的复合铣刀，满足了工艺要求的同时，减少了设备投入；且可调节缸体底面至主轴承盖结合面之间的距离，确保其距离尺寸公差的稳定可靠性。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种复合铣刀，安装在铣削动力头的主轴上，用于同时加工发动机缸体底面及主轴承盖结合面，其特征在于，所述复合铣刀包括铣刀定位芯轴、面铣刀和直角铣刀；

所述铣刀定位芯轴插装在所述主轴的锥孔中，并通过一拉紧组件进行轴向拉紧固定，所述面铣刀套设在所述铣刀定位芯轴外且与所述主轴的端部固定连接，所述铣刀定位芯轴伸出所述面铣刀的一端设置有所述直角铣刀；

所述直角铣刀与所述面铣刀之间设置有调节装置，所述调节装置用于调节直角铣刀铣削面与面铣刀铣削面之间的距离。

2.如权利要求1所述的复合铣刀，其特征在于，所述调节装置包括安装在所述直角铣刀后端的调节螺母和锁紧螺母，以及套装在所述铣刀定位芯轴上的锥面垫圈和球面垫圈；

所述面铣刀远离所述主轴的一端端面设有用于容纳所述锥面垫圈和所述球面垫圈的沉孔，所述锥面垫圈的锥面部与所述球面垫圈的球面部抵靠，且所述锥面垫圈的平面部与所述沉孔的底部抵靠；所述球面垫圈的平面部与所述调节螺母抵靠。

3.如权利要求1所述的复合铣刀，其特征在于，所述铣刀定位芯轴伸入所述直角铣刀的定位孔中，所述直角铣刀一端端面设有与所述定位孔连通的安装孔，所述铣刀定位芯轴的端部设有与所述安装孔相对应的内螺纹孔；一螺纹紧固件穿过所述安装孔并旋拧入所述内螺纹孔中，将所述直角铣刀与所述铣刀定位芯轴轴向固定。

4.如权利要求3所述的复合铣刀，其特征在于，所述定位孔的内周壁上设有对称分布的两个定位键槽，所述铣刀定位芯轴的定位轴肩上安装有用于与所述定位键槽配合进行周向定位的直角铣刀定位键。

5.如权利要求1所述的复合铣刀，其特征在于，所述复合铣刀还包括面铣刀定位键；

所述主轴的一端端面设有径向延伸的第一键槽，临近所述主轴的所述面铣刀的一端端面设有径向延伸的第二键槽，所述第一键槽和所述第二键槽配合形成方形孔，与所述方形孔相对应的所述铣刀定位芯轴的轴段上设有径向延伸的定位通孔，所述方形孔与所述定位通孔相连通；

所述面铣刀定位键一端为与所述方形孔相适配的方形键，另一端为与所述定位通孔相适配的圆柱体。

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