CN211708201U - 一种切削加工三角形孔的加工装置 - Google Patents

Abstract

一种切削加工三角形孔的加工装置解决了加工三角形孔时无法达到精确尺寸形状、排屑困难、刀具易损坏等问题。具体包括传动装置、支撑座、切削装置，所述传动装置包括一级主轴、滑块式万向联轴器、二级主轴；所述切削装置包括旋转块和刀具；所述支撑座上设有三角形约束孔。当加工三角形孔时，所述旋转块绕三角形约束孔旋转，带动二级主轴在通过联轴器在其自转的同时绕一级主轴公转，带动刀具旋转，切削刃呈三角形轨迹切削。所述刀具上设有加强筋和排屑槽，其旋转过程中便于切屑排出，并增强刀具承载能力。

Description

一种切削加工三角形孔的加工装置

技术领域

本发明属于切削加工领域，具体涉及一种切削加工三角形孔的加工装置。

背景技术

正三角形孔具有承载力矩大，传动平稳等特点，在实际应用中得到了航空航天、建筑、军事等领域的广泛认可，如在一些零部件之间需要通过三角孔来传递转矩或起到连接作用。

在加工方面，相比圆形孔，三角形孔在加工时会面临加工效率低，材料损耗大，成型率低等困难。而且目前现有技术加工三角形孔的方法尚不成熟，只有传统切削和电火花特种加工等方法，其中电火花加工的效率较低，由于各种材料属性不同，极易造成金属表面发生腐蚀和灼伤现象，而且电火花加工的加工成本较高，排屑困难，易产生二次放电等不良因素影响加工精度，不符合当前绿色切削的发展趋势。而在传统切削中，因三角形孔的特殊性，钻削无法实现理想尺寸和形状的孔加工，由于刀具直径的缘故只能形成圆角的三角形，而且在排屑方面仍存在问题，在切削一些高强度难加工材料时会因巨大的切削力造成刀具崩刃甚至断裂等严重后果。因此研究一种新型的切削加工三角形孔的加工装置是当前形式所必须。

发明内容

本发明为了解决切削加工三角形孔时因钻铣刀半径而导致角为圆角，排屑困难，刀具易损坏等难题，提供了一种切削加工三角形孔的加工装置。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：一种加工三角形孔的加工装置，包括：一级主轴、滑块式万向联轴器、二级主轴、旋转块连接轴、旋转块、支撑座和刀具；所述的一级主轴、滑块式万向联轴器、二级主轴、旋转块和刀具自上而下依次同轴设置；所述一级主轴通过滑块式万向联轴器与二级主轴连接；所述二级主轴下端为中空，并设有螺纹孔，旋转块上端的旋转块连接轴与二级主轴下端过盈配合，通过螺钉与旋转块固定连接；所述旋转块安装在支撑座上所设的三角形约束孔内，贴合安装，与三角形约束孔的孔壁接触；所述三角形约束孔中心与一级主轴同轴心；所述旋转块沿三角形约束孔孔壁转动，带动二级主轴在其自转的同时绕一级主轴公转，带动刀具切削刃呈三角形轨迹切削。

进一步的，所述旋转块为椭圆凸轮，其焦点连线与刀具两切削刃连线在垂直平面内平行。

进一步的，所述刀具上设有加强筋和排屑槽。

有益效果：本发明通过旋转块绕一级主轴的公转运动及其自身自转运动，使刀具的切削刃呈三角形轨迹切削，可实现理想的三角形孔加工，避免尺寸偏差和产生圆角；针对较大的切削力可能会使刀具损坏，特设计了刀具加强筋，增大刀具承载能力；并设计了螺旋式排屑槽，便于在刀具旋转的过程中，将切屑排出孔内加工区域。整个过程动作连贯，同步进行，不需要进行多次切削，简单省时高效。

附图说明

图1为一种切削加工三角形孔的加工装置结构示意图；

图2为一种切削加工三角形孔的加工装置刀具主视图；

图3为一种切削加工三角形孔的加工装置切削原理图；

图4为一种切削加工三角形孔的加工装置刀具一侧切削刃完整切削一个三角形孔流程图。

图中，1.一级主轴；2.滑块式万向联轴器；3.二级主轴；4.螺钉；5.旋转块连接轴；6.旋转块；7.三角形约束孔；8.支撑座；9.刀具；10.加强筋；11.排屑槽。

具体实施方式

通过附图对本实用新型进行详细阐述。

本实施方式所述的一种切削加工三角形孔的加工装置，包括一级主轴1、滑块式万向联轴器2、二级主轴3、旋转块连接轴5、旋转块6、支撑座8和刀具9。

一级主轴1、滑块式万向联轴器2、二级主轴3、旋转块6和刀具9依次自上而下同轴设置，其中一级主轴1通过滑块式万向联轴器2与二级转轴3连接，带动其随一级主轴同轴旋转；二级转轴3下端为中空，并设有螺纹孔，旋转块6上端的旋转块连接轴5与二级主轴3下端过盈配合，通过螺钉4与旋转块6连接，旋转块6安装在支撑座8上所设的三角形约束孔7内，贴合安装，三角形约束孔7中心与一级主轴1同轴心；旋转块6下端延伸部位与刀具9连接；二级转轴3带动旋转块6与刀具9做自转运动，旋转块6沿三角形约束孔7孔壁转动，带动二级转轴3与刀具9在做自转运动的同时绕一级旋转轴1公转；刀具9切削刃呈三角形轨迹切削。

在切削时由于不同材料的强度与刚度不同，产生的切削力也不同，刀具9切削刃会承受较大的载荷，危险性增大，会出现崩刃甚至刀具9断裂等现象，为降低加工过程中的刀具9的损坏率，特设置了加强筋10；在排屑方面，为避免切屑未及时排出刮伤表面，在刀具9上设置了排屑槽11。

一级主轴1作为旋转力矩输入轴，可将电动机输出轴作为一级主轴来输入力矩，也可安装在传统铣床上，将一级主轴1与铣床主轴连接，用于钻削。

为加工不同尺寸的三角孔，可替换不同大小的刀具，如图3实施例所示，旋转块6逆 时针旋转，每转动60°时刀具位置，其中虚线部分为加工成型的三角形孔。原理是利用椭圆 凸轮能在三角形孔内平稳且完全贴合的做自转和公转往复运动，自转和公转的角速度之比 为3:1，所述旋转块6必须为椭圆形凸轮，且焦点连线与刀具9两切削刃连线在垂直平面内平 行，则旋转块6与刀具9运动轨迹相同，切削刃连线长度为

，则加工出的三角形边长为

。

Claims (3)

1.一种切削加工三角形孔的加工装置，其特征在于：包括一级主轴（1）、滑块式万向联轴器（2）、二级主轴（3）、旋转块连接轴（5）、旋转块（6）、支撑座（8）和刀具（9）；所述一级主轴（1）、滑块式万向联轴器（2）、二级主轴（3）、旋转块（6）和刀具（9）自上而下依次同轴设置；所述一级主轴（1）通过滑块式万向联轴器（2）与二级主轴（3）连接；所述二级主轴（3）下端为中空，并设有螺纹孔，旋转块（6）上端的旋转块连接轴（5）与二级主轴（3）下端过盈配合，通过螺钉（4）固定连接；所述旋转块（6）安装在支撑座（8）上所设的三角形约束孔（7）内，与三角形约束孔（7）的孔壁接触；所述三角形约束孔（7）中心与一级主轴（1）同轴心；所述旋转块（6）沿三角形约束孔（7）孔壁转动，带动二级主轴（3）在其自转的同时绕一级主轴（1）公转，带动刀具（9）切削刃呈三角形轨迹切削。

2.根据权利要求1所述的一种切削加工三角形孔的加工装置，其特征在于：所述旋转块（6）为椭圆凸轮，其焦点连线与刀具（9）两切削刃连线在垂直平面内平行。

3.根据权利要求1所述的一种切削加工三角形孔的加工装置，其特征在于：所述刀具（9）上设有加强筋（10）和排屑槽（11）。

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