CN210549570U - 台阶孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及台阶孔加工技术领域，提供了一种台阶孔加工装置，包括刀杆、夹持座和刀座；所述刀杆包括相互连接的固定段和延长段；所述夹持座安装在刀杆的固定段上；所述刀座安装在刀杆的延长段的端部；所述刀座的前端面上设置有两端开口的安装槽，所述安装槽的侧壁上设置有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔内螺纹连接有内端伸入该安装槽内的第一顶紧螺栓。本实用新型实施例的台阶孔加工装置，由于采用了上述结构，突破了传统的镗床、深孔钻床、立式车床等的加工局限性，能实现对总长尺寸较大的台阶孔进行精加工。

Description

台阶孔加工装置

技术领域

本实用新型涉及台阶孔加工技术领域，特别涉及一种台阶孔加工装置。

背景技术

目前，在重型机械制造技术领域，对回转类零件台阶孔进行精加工的方法主要有三种。

第一种方法是在镗床上加工台阶孔。具体的，刀具从大直径一端进入孔内，通过镗削或铣削的方式加工内孔和各端面；但是由于镗杆的Z向行程为1.2米，镗床无法加工深度大于1.2米的台阶孔。

第二种方法是在立式车床上加工台阶孔。具体的，刀具从大直径一端进入孔内，通过车削的方式加工内孔和各端面；但是由于立式车床的立柱尺寸较大，立柱的截面最小尺寸为300mm×300mm，加工孔径差较大的台阶孔时，立柱侧面将会与孔壁干涉，导致无法继续加工；同时，在工件总长尺寸较大时，工件装夹的稳定性差，立柱的Z向行程也难以满足加工要求。

第三种方法是在深孔钻床上加工台阶孔。深孔钻床加工台阶孔的方法为：支撑在大孔径孔壁，加工小孔及端面，依次完成所有孔表面和端面的加工。深孔加工台阶孔的最大局限性在于，只能通过接刀的方式加工端面，端面的平面度、垂直度、粗糙度等难以达到较高要求。

针对以上台阶孔加工方法存在的缺点，必须寻求新的加工方法，以满足总长尺寸大、同轴度要求高、端面垂直度和平面度小的台阶孔的加工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种台阶孔加工装置，能对总长尺寸较大的台阶孔进行精加工。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：台阶孔加工装置，包括刀杆、夹持座和刀座；所述刀杆包括相互连接的固定段和延长段；所述夹持座安装在刀杆的固定段上；所述刀座安装在刀杆的延长段的端部；所述刀座的前端面上设置有两端开口的安装槽，所述安装槽的侧壁上设置有第一螺纹通孔，所述第一螺纹通孔内螺纹连接有内端伸入该安装槽内的第一顶紧螺栓。

进一步的，还包括可拆卸地安装在刀座前端面上的支撑座；所述支撑座上设置有与刀杆同轴设置的刀具安装孔，该刀具安装孔的横截面的形状为非圆形。

进一步的，所述支撑座包括可拆卸地安装在刀座上的圆形安装板，该安装板上设置有安装套筒；所述安装套筒的内腔形成所述刀具安装孔。

进一步的，所述安装板通过第一连接结构与刀座连接；所述第一连接结构包括设置在刀座的前端面上、且两端开口的定位滑槽，滑动配合在该定位滑槽内、且与安装板连接的定位滑块；该定位滑块的两端位于定位滑槽的外部、且定位滑块的两端均固定有定位块，每个定位块上设置有第二螺纹通孔；每个第二螺纹通孔内螺纹连接有内端穿过该第二螺纹通孔、并对应压紧刀座的第二顶紧螺栓。

进一步的，还包括设置在安装套筒的壁上、且与刀具安装孔连通的第三螺纹通孔；该第三螺纹通孔内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔内的第三顶紧螺栓。

进一步的，还包括设置在安装板上、且与刀具安装孔连通的第四螺纹通孔；该第四螺纹通孔内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔10内的第四顶紧螺栓。

进一步的，还包括以刀具安装孔的轴线为中心、圆周均布设置在安装板外周面上的至少两个导向槽，所述导向槽内安装有尼龙导向键。

进一步的，所述刀杆为中空的管状结构。

进一步的，所述刀座的前端面上、且位于安装槽的外部设置有与刀杆内部连通的摄像头孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例的台阶孔加工装置，使用时，将夹持座安装在卧式车床的刀排上，将车刀安装在刀座的安装槽内、并通过第一顶紧螺栓压紧；通过卧式车床的Z轴进给，实现对台阶孔的孔壁表面的精加工；通过卧式车床的X轴进给，实现对台阶孔端面的精加工；达到一次性实现台阶孔的孔壁及其端面的精加工，能够较好的保证同轴度、垂直度及粗糙度等要求。由于采用了上述结构，突破了传统的镗床、深孔钻床、立式车床等的加工局限性，能实现对总长尺寸较大的台阶孔进行精加工。

附图说明

图1是本实用新型实施例的台阶孔加工装置的结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是本实用新型实施例的台阶孔加工装置的结构示意图；

图5是图4中N向视图；

图6是图4中A处的分解示意图；

图7是图5中B处的分解示意图。

图中附图标记为：1-刀杆，2-夹持座，3-刀座，4-刀具，5-安装槽，6-第一螺纹通孔，7-第一顶紧螺栓，8-摄像头孔，9-支撑座，10-刀具安装孔，11-固定段，12-延长段，13-安装板，14-安装套筒，15-定位滑槽，16-定位滑块，17-定位块，18-第二螺纹通孔，19-第二顶紧螺栓，20-第三螺纹通孔，21-第三顶紧螺栓，22-第四螺纹通孔，23-第四顶紧螺栓，24-尼龙导向键，25-第一基准平面，26-第二基准平面，27-导向槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本实用新型实施例的台阶孔加工装置，包括刀杆1、夹持座2和刀座3；所述刀杆1包括相互连接的固定段11和延长段12；所述夹持座2安装在刀杆1的固定段11上；所述刀座3安装在刀杆1的延长段12的端部；所述刀座3的前端面上设置有两端开口的安装槽5，所述安装槽5的侧壁上设置有第一螺纹通孔6，所述第一螺纹通孔6内螺纹连接有内端伸入该安装槽5内的第一顶紧螺栓7。

如图1至图3所示，所述刀杆1为长条形结构，起到延长刀具4到卧式车床的刀排之间的距离的作用，该刀杆1包括一体成型的固定段11和延长段12。所述夹持座2通过焊接的方式固定在刀杆1的固定段11上，优选的，所述夹持座2的数量为两个，两个夹持座2沿刀杆1的长度方向间隔设置。每个夹持座2的表面设置有若干个将夹持座2安装在卧式车床的刀排上的螺纹孔，此处需要说明的是，夹持座2也可以通过其他方式安装在卧式车床的刀排上，从装卸的方便性方面考虑，本实用新型优选螺纹孔和螺钉配合的方式进行安装。当将夹持座2安装在卧式车床的刀排上后，通过调整可使刀杆1的中心线与卧式车床的转动中心线重合。

在保证刀杆1的强度、刚度和伸长量的情况下，为了有效利用空间，优选的，如图2所示，所述刀杆1横截面的形状为椭圆形；为了进一步减轻刀杆1的重量，优选的，所述刀杆1为中空的管状结构，该刀杆1的内孔的横截面形状也为椭圆形；刀杆1的长度应根据所需加工的台阶孔的深度而设定；优选的，所述刀杆1可直接由椭圆管制成。如图2所示，所述刀杆1的外表面设置有第一基准平面25和第二基准平面26，该第一基准平面25和第二基准平面26均平行于刀杆1的中心线；优选的，第一基准平面25垂直于第二基准平面26；通过上述基准平面可找正刀杆1，以确保台阶孔加工装置的中心轴线平行于工件的轴线。

所述刀座3用于安装刀具4，如图1、图3所示，所述刀座3的横截面的形状也为椭圆形，且刀座3的横截面的尺寸与刀杆1外表面的横截面的尺寸相一致。优选的，如图4、图5所示，所述刀座3上具有与刀杆1的内腔相适配的定位凸台；安装时，该定位凸台与刀杆1的内腔过渡配合，然后通过焊接的方式将刀座3与刀杆1连接为一体，确保刀杆1与刀座3连接处的刚性，保证刀具4安装在刀座3上后的稳定性。

所述刀座3的前端面垂直于所述刀杆1的中心线，所述刀座3的前端面上设置有安装槽5，如图3所示，所述安装槽5的长度方向与所述刀杆1的椭圆形横截面的短轴方向平行，这种结构可在保证刀杆1强度和刚度的情况下，有效利用了空间，保证了刀具4具有足够的伸长量，进而实现从小孔径端进入工件内部，对台阶孔及其端面进行精加工。当刀具4为车刀时，将刀具4放入安装槽5内，并调整刀具4的刀尖至刀杆1的中心线的距离，然后将第一顶紧螺栓7拧入第一螺纹通孔6内，拧紧第一顶紧螺栓7后，第一顶紧螺栓7的内端将刀具4压紧，以实现将刀具4安装在刀座3上。为了提高刀具4安装在刀座3上的稳定性，作为优选，所述安装槽5的侧壁上沿安装槽5的长度方向设置有至少两个第一螺纹通孔6，每个第一螺纹通孔6内螺纹连接有第一顶紧螺栓7，通过至少两个第一顶紧螺栓7将刀具4压紧在安装槽5内，以提高刀具4安装在刀座3上的安装槽5内的牢固性和稳定性。

采用上述实施例的台阶孔加工装置对工件的台阶孔进行精加工的过程如下：采用一夹一托的装夹方式将工件装夹在卧式车床上，将夹持座2安装在卧式车床的刀排上，将车刀安装在刀座3的安装槽5内、并通过第一顶紧螺栓7压紧。调整好车刀的刀尖的初始位置后，启动卧式车床，卧式车床带动工件进行旋转，卧式车床的Z轴进给，通过台阶孔加工装置带动刀具4实现对台阶孔的孔壁表面的精加工；卧式车床的X轴进给，通过台阶孔加工装置带动刀具4实现对台阶孔端面的精加工；达到一次性实现台阶孔的孔壁及其端面的精加工的目的，能够较好的保证台阶孔的同轴度、垂直度及粗糙度等要求。本实用新型实施例的台阶孔加工装置，由于采用了上述结构，可实现从小孔径一端进入工件内部，对台阶孔及其端面进行精加工，突破了传统的镗床、深孔钻床、立式车床等的加工局限性，能实现对总长尺寸较大的台阶孔进行加工。

作为优选的方案，所述刀座3的前端面上、且位于安装槽5的外部设置有与刀杆1内部连通的摄像头孔8。使用时，在摄像头孔8中安装摄像头，可实时观察台阶孔的加工过程。

当工件的台阶孔的底部还具有中心小孔时，为了能对该中心小孔进行加工，作为优选方案，所述台阶孔加工装置还包括可拆卸地安装在刀座3前端面上的支撑座9；所述支撑座9上设置有与刀杆1同轴设置的刀具安装孔10，该刀具安装孔10的横截面的形状为非圆形。

如图4所示，所述支撑座9可以通过螺栓结构安装在刀座3上。所述刀具安装孔10用于安装刀具4，该刀具4为钻头；优选的，该刀具4安装在刀具安装孔10内的杆部的横截面的形状和尺寸应与刀具安装孔10的横截面的形状和尺寸相适配；当将刀具4安装在刀具安装孔10内后，不仅能防止刀具4发生位移，并且由于刀具安装孔10的横截面为非圆形，还能避免刀具4在刀具安装孔10内转动，提高了刀具4安装在支撑座9上的稳定性。

当对工件的中心小孔进行加工时，将支撑座9安装在刀座3上，根据工件的中心小孔的孔径大小，选择相应规格的钻头安装至刀具安装孔10内，然后在工件上进行钻孔和扩孔；钻孔完成后，再将支撑座9从刀座3上拆卸，然后将车刀安装在刀座3上的安装槽5内，通过车刀对中心小孔进行精加工，至此完成工件的中心小孔的加工。

作为优选的方案，所述支撑座9包括可拆卸地安装在刀座3上的圆形安装板13，该安装板13上设置有安装套筒14；所述安装套筒14的内腔形成所述刀具安装孔10。优选的，所述安装板13与安装套筒14一体成型。

作为优选的方案，所述安装板13通过第一连接结构与刀座3连接；所述第一连接结构包括设置在刀座3的前端面上、且两端开口的定位滑槽15，滑动配合在该定位滑槽15内、且与安装板13连接的定位滑块16；该定位滑块16的两端位于定位滑槽15的外部、且定位滑块16的两端均固定有定位块17，每个定位块17上设置有第二螺纹通孔18；每个第二螺纹通孔18内螺纹连接有内端穿过该第二螺纹通孔18、并对应压紧刀座3的第二顶紧螺栓19。

如图4至图7所示，所述定位滑块16与安装板13之间的连接方式可以为焊接、螺栓连接等；优选的，所述定位滑块16与安装板13为一体件。优选的，所述定位滑槽15的长度方向垂直于所述安装槽5的长度方向，所述定位滑块16滑动配合在定位滑槽15中，使定位滑块16仅能沿定位滑槽15的长度方向往复滑动，避免安装板13与刀座3之间发生相对转动。通过定位滑块16在定位滑槽15内滑动，进而调整刀具安装孔10的中心高度，当刀具安装孔10的中心高度调整完毕后，然后拧紧两个第二顶紧螺栓19，当两个第二顶紧螺栓19的内端均对应压紧刀座3后，就可实现安装板13与刀座3之间稳定的连接。

作为优选的方案，还包括设置在安装套筒14的壁上、且与刀具安装孔10连通的第三螺纹通孔20；该第三螺纹通孔20内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔10内的第三顶紧螺栓21。当将刀具4安装在刀具安装孔10内后，将第三顶紧螺栓21拧入第三螺纹通孔20内，拧紧第三顶紧螺栓21后，第三顶紧螺栓21的内端将刀具4压紧，以提高刀具4安装在刀具安装孔10内的牢固性。这种结构尤其适用于刀具4的杆部的横截面的形状与所述刀具安装孔10的横截面的形状相同，但是刀具4的杆部的横截面的尺寸小于所述刀具安装孔10的横截面的尺寸的情况。

作为优选的方案，还包括设置在安装板13上、且与刀具安装孔10连通的第四螺纹通孔22；该第四螺纹通孔22内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔10内的第四顶紧螺栓23。当将刀具4安装至刀具安装孔10内后，通过调节第四顶紧螺栓23，就可调节刀具4安装至刀具安装孔10内的深度。

作为优选的方案，还包括以刀具安装孔10的轴线为中心、圆周均布设置在安装板13外周面上的至少两个导向槽27，所述导向槽27内安装有尼龙导向键24。尼龙导向键24与导向槽27过盈配合，保证连接的稳定性。在对中心小孔进行加工过程中，通过尼龙导向键24与被加工件的孔壁进行接触，以实现对支撑座9进行支撑，保证台阶孔加工装置在悬伸较大的情况下的稳定性。在安装尼龙导向键24之前应控制其尺寸，安装尼龙导向键24之后应保证其与被加工工件的孔壁之间的间距在0.05-0.1mm，因为间隙过大则支撑效果差，间隙过小则摩擦阻力大，在加工过程中会出现变形、振动等不利现象。当尼龙导向键24磨损至与被加工零件孔壁的间隙大于0.3mm时应更换新的尼龙导向键24。

Claims (9)

1.台阶孔加工装置，其特征在于，包括刀杆(1)、夹持座(2)和刀座(3)；所述刀杆(1)包括相互连接的固定段(11)和延长段(12)；所述夹持座(2)安装在刀杆(1)的固定段(11)上；所述刀座(3)安装在刀杆(1)的延长段(12)的端部；所述刀座(3)的前端面上设置有两端开口的安装槽(5)，所述安装槽(5)的侧壁上设置有第一螺纹通孔(6)，所述第一螺纹通孔(6)内螺纹连接有内端伸入该安装槽(5)内的第一顶紧螺栓(7)。

2.根据权利要求1所述的台阶孔加工装置，其特征在于，还包括可拆卸地安装在刀座(3)前端面上的支撑座(9)；所述支撑座(9)上设置有与刀杆(1)同轴设置的刀具安装孔(10)，该刀具安装孔(10)的横截面的形状为非圆形。

3.根据权利要求2所述的台阶孔加工装置，其特征在于，所述支撑座(9)包括可拆卸地安装在刀座(3)上的圆形安装板(13)，该安装板(13)上设置有安装套筒(14)；所述安装套筒(14)的内腔形成所述刀具安装孔(10)。

4.根据权利要求3所述的台阶孔加工装置，其特征在于，所述安装板(13)通过第一连接结构与刀座(3)连接；所述第一连接结构包括设置在刀座(3)的前端面上、且两端开口的定位滑槽(15)，滑动配合在该定位滑槽(15)内、且与安装板(13)连接的定位滑块(16)；该定位滑块(16)的两端位于定位滑槽(15)的外部、且定位滑块(16)的两端均固定有定位块(17)，每个定位块(17)上设置有第二螺纹通孔(18)；每个第二螺纹通孔(18)内螺纹连接有内端穿过该第二螺纹通孔(18)、并对应压紧刀座(3)的第二顶紧螺栓(19)。

5.根据权利要求3或4所述的台阶孔加工装置，其特征在于，还包括设置在安装套筒(14)的壁上、且与刀具安装孔(10)连通的第三螺纹通孔(20)；该第三螺纹通孔(20)内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔(10)内的第三顶紧螺栓(21)。

6.根据权利要求5所述的台阶孔加工装置，其特征在于，还包括设置在安装板(13)上、且与刀具安装孔(10)连通的第四螺纹通孔(22)；该第四螺纹通孔(22)内螺纹连接有内端伸入该刀具安装孔(10)内的第四顶紧螺栓(23)。

7.根据权利要求5所述的台阶孔加工装置，其特征在于，还包括以刀具安装孔(10)的轴线为中心、圆周均布设置在安装板(13)外周面上的至少两个导向槽(27)，所述导向槽(27)内安装有尼龙导向键(24)。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的台阶孔加工装置，其特征在于，所述刀杆(1)为中空的管状结构。

9.根据权利要求8所述的台阶孔加工装置，其特征在于，所述刀座(3)的前端面上、且位于安装槽(5)的外部设置有与刀杆(1)内部连通的摄像头孔(8)。

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