CN214920723U - 一种在普通车床上进行深孔镗削的装置 - Google Patents

Abstract

一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，采用双边切削，两刀刃同时切削，相互抵消径向切削力，消除工件和刀杆的弹性退让。增加工件和刀杆的反切削力支撑点解决了加工安装系统的刚性。在工件头部安装跟刀架与车床卡盘相结合，使工件由悬臂梁结构改为两点支撑梁结构，提高工件刚性。在刀杆头部设计增强同轴保持圆盘、中部安装中心架、刀杆尾部设计莫氏锥柄装入车床尾座中，形成三点支撑结构。有效的提高刀杆加工过程的刚性。

Description

一种在普通车床上进行深孔镗削的装置

技术领域

本实用新型涉及一种机床改进加工装置，具体涉及一种在普通车床上进行高精度深孔镗削的装置。

背景技术

所谓深孔加工，就是孔的长度与孔的直径比大于5孔的加工。现有技术的深孔加工工艺主要有如下缺点：

1、刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响深孔的直线度和表面粗糙度。

2、在镗孔时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低。

3、在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、用手感觉工件振动状况与温度、观看油压表和电表的情况，来判断切削过程是否正常。

4、碎屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断屑及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切屑堵塞。

5、为了保证深孔在加工过程中顺利进行和达到应要求的加工质量，应增加刀具内(或外)排屑装置、刀具引导和支承装置和高压冷却润滑装置。

6、刀具散热条件差，切削温度升高，使刀具的耐用度降低。

图1所示，现有技术的深孔加工方法是将工件在普通车床上装夹，镗刀在装刀架上装夹，工件和刀杆为悬臂梁结构，工件伸出卡盘较长，刀杆伸出装刀架较长，整个加工系统刚性差，镗刀单边切削，切削力作用在工件上产生较大的径向力，使工件、刀杆产生弹性退让，加工过程中易产生振纹，工件孔的圆柱度精度、尺寸精度、内孔的表面粗糙度无法保证，且有较大的安全隐患。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，设计了一种在普通车床上进行深孔镗削的装置。

一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，包括卡盘组件、末端安装在车床尾座上的刀杆，固定在刀杆前部的刀头，其特征是所述刀杆前端设置有同轴保持圆盘，所述刀杆中部设置有中心支架。

所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的刀头双向刀头。

所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的双向刀头为圆弧形尖头刀，所述圆弧形尖头刀的刀尖角为75度。

所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是在工件的中部设置有保持工件平稳的跟刀架。

所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的跟刀架为圆盘形结构，所述的圆盘形跟刀架的外径与工件内径匹配并且与工件为滑动相接。

本实用新型的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，采用双边切削，两刀刃同时切削，相互抵消径向切削力，消除工件和刀杆的弹性退让。增加工件和刀杆的反切削力支撑点解决了加工安装系统的刚性。在工件头部安装跟刀架与车床卡盘相结合，使工件由悬臂梁结构改为两点支撑梁结构，提高工件刚性。在刀杆头部设计增强同轴保持圆盘、中部安装中心架、刀杆尾部设计莫氏锥柄装入车床尾座中，形成三点支撑结构。有效的提高刀杆加工过程的刚性。

附图说明

图1是现有技术车床加工示意图；

图2是本实用新型结构示意图；

图3是受力分析图；

图4是刀头示意图。

图中，1-卡盘组件；2-同轴保持圆盘；3-刀头；4-刀杆；5-跟刀架；6-工件；7-中心支架；8-椎体尾头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

图1所示，现有技术的普通车床加工深孔时，工件与刀杆无为悬空架构，因此影响加工效果，降低成品率。

图2所示，本实用新型的深孔镗削装置有卡盘组件1用于将工件6夹紧并驱使工件转动。刀杆4通过尾端的椎体尾头8固定在车床尾座上，在刀杆4的前部设置有刀头3，刀头的前部即刀杆4的前端固定有同轴保持圆盘2，工作时，刀杆4与同轴保持圆盘2均置于工件的待加工孔内。在刀杆中部还设置有一个中心支架7以保持刀杆在作业过程中的直线同心度，此外，在床身上还设置有一个跟刀架5，其位置在工件的中部靠前，工件安装后跟刀架起承托作用，确保工件在工作过程中的直线同心度，所述的跟刀架即外径与工件内径配合的一个圆盘形结构，工作时与工件为滑动相接。

本实用新型的刀头3采用高速钢材料，根据待加工孔径大小，在刀条两端正反刃磨出刀头即双向刀头。为了提高刀头的耐用度、加大刀尖散热能力，将刀尖角设计为75度、圆弧修光刃的尖头刀。设计刀头刃磨样板，两个刀头各切削角度依据刀头样板刃磨，保证两刀头刃口能同时进行切削。

刀杆采用50的圆钢加工，尾部采用莫氏五号8，保证刀杆尾部锥度与尾座锥度孔配合面接触面积大于80%。将刀杆安装在机床尾座上，刀杆中部安装中心保持架7、刀杆头（前端）部安装同轴保持圆盘2，使整个刀杆成为三点支撑梁，提高刀杆刚性。

刀杆前部根据刀头材料尺寸加工出径向方孔，安装刀头。将刀杆、刀头组合装在V型架上，进行找正，保证两刀尖距刀杆中心距离一致。

同轴保持圆盘2与待加工面保持较小的间隙并跟随待加工面行走，保证加工后孔的直线度，且在加工中能部分抵消加工中产生的径向切削力。保证工件的圆柱度要求。

根据加工次数、加工余量的多少确定刀头两刀尖的距离和同轴保持圆盘2的外径。为保证加工精度通常要做三件不同外径的同轴保持盘2和刀头3。且有一件刀头的两刀尖距离保证工件完工尺寸精度要求。

图3所示，通过设置同轴保持圆盘、跟刀架与中心支架，与卡盘、车床尾座共同形成了均衡的向上作用力，完全抵消了向下的加工切削力作用，使得工件与刀杆在作业过程中保持平稳运行，确保了加工精度。

将工件、刀头和刀杆按上述方法进行安装。由于使用高速钢材料的刀头，机床切削速度选择为350转/分，精加工时转速要再低。进给量要根据粗、精加工的情况确定。工件要根据加工余量将加工过程分为粗加工、半精加工、精加工。精加工吃刀量为0.1mm，半精加工吃刀量为0.3mm。由于刀杆、工件内孔直径差较大，可将冷却液水管插入部分工件内部，有效的改善了冷却、润滑条件。

深孔加工机械制造行业的关键技术。存在加工难度高、加工工作量大、刀具不易冷却等缺点。本发明的优点为可利用普通车床进行高难度的深孔加工，可降低生产成本和人力成本。随着人们对产品的技术要求不断提高，不断的涌现出新型的高硬度、高强度、高精度零件，产品的更新换代速度越来越快，这要求更高的深孔加工效率、加工的质量和较低的加工成本。因此，需要对深孔加工中问题进行研究。

Claims (5)

1.一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，包括卡盘组件（1）、末端安装在车床尾座上的刀杆（4），固定在刀杆前部的刀头（3），其特征是所述刀杆前端设置有同轴保持圆盘（2），所述刀杆中部设置有中心支架（7）。

2.根据权利要求1所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的刀头（3）为双向刀头。

3.根据权利要求2所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的双向刀头为圆弧形尖头刀，所述圆弧形尖头刀的刀尖角为75度。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是在工件的中部设置有保持工件平稳的跟刀架（5）。

5.根据权利要求4所述的一种在普通车床上进行深孔镗削的装置，其特征是所述的跟刀架为圆盘形结构，所述的圆盘形跟刀架的外径与工件内径匹配并且与工件为滑动相接。

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