CN2255325Y - 椭圆镗刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种椭圆镗刀。当锥柄齿轮带动齿圈套转动时，齿圈套则带动滑板转动。装在滑板上的两个滑块置入形成盘的两条滑槽中，并在滑槽内滑动，使滑板在转动的同时做径向的伸缩，从而使位于刀杆上的刀头之刀尖镗出椭圆孔或椭圆轴。

Description

椭圆镗刀

本实用新型涉及一种椭圆镗刀。

该镗刀主要用在普通立式铣床上，完成椭圆孔和椭圆轴的镗削加工。

目前对椭圆形孔和轴的加工，一般是采用拉削或在数控机床上完成的。

本实用新型的目的是：提供一种可加工不同尺寸的，具有椭圆拉刀和数控机床功能的椭圆孔和椭圆轴的镗削刀具。

实用新型是这样实现的：将带齿轮的锥柄装入立式铣床的主轴锥孔中，将联接套与机床主轴外部不转动的套筒联接。联接套上装有齿轮，联接套外部装有齿圈套，齿轮A通过齿轮B与齿圈套啮合。有两条相互垂直滑槽的形成盘装在联接套的端部。滑板上装有固定滑轴和活动滑轴，两个滑轴上装有滑块，两滑块分别装入形成盘的两条滑槽中。齿圈套端部有一凹槽，滑板进入凹槽中。滑板下面装有刀杆，刀杆内装有刀头。底环与齿圈套紧固，滑板可以在齿圈套与底环端面间滑动。当机床主轴转动时就带动锥柄转动，齿轮A通过齿轮B带动齿圈套转动，齿圈套又带动滑板转动，滑板上的滑轴则带动滑块在形成盘的滑槽内滑动，使滑板在转动的同时做径向的伸缩，随滑板一起运动的刀头之刀尖点的运动轨迹即是椭圆。

本实用新型提供了一种加工准确可靠，可以直接在现有立式铣床上使用的椭圆镗刀。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出：

图1是主要结构视图。

图2是由图1A-A剖而得出的视图。

图3是由图1B-B剖而得出的视图。

图4是由图1C-C剖而得出的视图。

图5是理论推导图。

下面结合附图详细说明本实用新型的具体结构和工作过程。

本实用新型是由装入机床主轴锥孔内的锥柄(1)和紧固在机床主轴外部套筒上的联接套(2)与机床联接并输出动力的。联接套用螺栓将其紧固在套筒上用来按装法兰盘的螺孔中。锥柄(1)的端部有齿轮(A)，联接套圆周上有一个或数个放置齿轮(B)的通孔，销轴(3)穿入联接套的端面孔将一个或数个齿轮(B)装在联接套的通孔中。联接套外部装有齿圈套(4)，齿轮(A)通过齿轮(B)与齿圈套(4)啮合并带动其转动。齿圈套下端有一用于按装滑板(19)的凹槽，外径大于齿圈套内径的形成盘(21)用沉头螺钉(23)将其与联接套紧固。形成盘下端面有两条相互垂直的滑槽，两滑槽的深度可以相同，也可以不同。位于滑板(19)宽度尺寸h中间位置的中心平面与形成盘端面垂直。固定滑轴(5)位于滑板的重心位置，重心位置的纵向两侧有两段垂直通槽，通槽的宽度中心面与中心平面重合，这两段通槽内分别放置刀杆(8)和活动滑轴(14)，刀杆和活动滑轴可在各自进入的一段通槽内做纵向的位置调整。滑板上还有两条与中心平面平行，且位于中心平面两侧的两条通槽，这两条槽中穿入螺钉(9)和螺母(24)，螺钉和螺母可在通槽内纵向移动。固定滑轴(5)和活动滑轴(14)分别用螺母(12)和(15)将其与滑板(19)紧固。螺钉(9)穿过刀杆的联接孔和滑板上的通槽与螺母(24)配合，并将刀杆(8)紧固。刀杆的轴线和刀头的刀尖点与中心平面重合，两个滑轴的轴线也与中心平面重合。活动滑轴上有一径向螺孔，刀杆上有一凸进滑板中心平面通槽内的螺孔。滑板伸出齿圈套的两个端面上有用于按装螺杆(7)和螺杆(17)的孔，两螺杆分别从滑板两端面的孔中穿入并与刀杆上凸进通槽内的螺孔和活动滑轴的径向螺孔配合。两螺杆上均有一环形槽，销轴(M)穿过滑板插入环形槽中，以做螺杆的轴向限位。刀杆的方孔中装有刀头(10)，螺钉(11)将刀头紧固在刀杆的方孔中。两螺杆伸出滑板的端部分别装有旋钮(6)和(20)。两个旋钮锥面上刻有等分刻度线，滑板两端面各刻一条基准线，扭动两个旋扭即可调整刀杆和活动滑轴的位置。两螺杆轴线通过中心平面。滑板上的固定滑轴上装有滑块(22)，活动滑轴上装有滑块(16)，两滑块分别置入形成盘的两条滑槽中，并可以在其中滑动。齿圈套的凹槽内装入滑板，螺钉(13)将底环(18)与齿圈套紧固。滑板可在齿圈套凹槽端面与底环端面之间做无间隙的滑动。当齿圈套带动滑板转动时，滑板则带动滑轴及滑块沿着形成盘的两条滑槽滑动，这种沿着滑槽滑动的结果，会使滑板产生偏离形成盘圆心的横向移动。为了满足滑板的横移需要，齿圈套凹槽宽度H必须大于滑板的宽度h，否则滑板将被凹槽两侧面卡住，即：H≥h＋L。式中：L——两滑轴中心可调的最大尺寸。

当锥柄随机床主轴旋转时，锥柄(1)上的齿轮(A)通过联接套上的齿轮(B)带动齿圈套转动，齿圈套则拨动滑板转动，滑板就带着两滑轴及滑块沿形成盘的两条滑槽滑动，使滑板在转动的同时做径向(纵向)的伸缩，装在滑板上的刀杆及刀杆内的刀头也随滑板做同样的运动，刀头的刀尖就加工出椭圆孔或椭圆轴。

具体加工椭圆孔时，先将待加工另件装夹在机床工作台上，用钻头或镗刀按小于椭圆孔短轴且大于刀杆(8)的直径加工一圆孔，然后将椭圆镗刀的锥柄(1)装入机床主轴锥孔中，用拉杆拉紧。取下主轴套筒端部紧固法兰盘的螺钉，将联接套(2)用螺钉与套筒紧固。松开螺母(15)按图1调整好L尺寸，并紧固螺母(15)。然后将刀杆(8)对准预加工好的圆孔中心，开动机床，分一次或数次垂直走刀完成椭圆孔的加工。每走刀一次应松开螺钉(9)，旋动旋扭(6)，使刀杆向外移动一段尺寸，紧固螺钉(9)后方可继续走刀切削。当椭圆孔长轴加工至尺寸时，短轴也就加工到尺寸。附图1中的L1为椭圆短半轴尺寸，L2为长半轴尺寸。

加工椭圆轴时操作与调整方法与加工椭圆孔一样，只是将刀头(10)按图1位置反向装入刀杆方孔，使刀尖指向工件中心。每垂直走刀一次刀杆应向里(中心)移动一段尺寸。当椭圆轴的短轴加工到尺寸时，椭圆长轴也已加到到尺寸。加工椭圆轴时，坯料直径应大于椭圆轴的长轴，坯料中心线应垂直于机床工作台装夹。

下面结合附图5做本实用新型的理论推导，证明C点(刀尖)的轨迹是椭圆。图中A、B代表两个滑块的位置，A沿着Y轴移动，B沿着X轴移动。

建立XOY坐标系，令C点在任意位置E，并标出F、G角，且有G＝E＋F。

C点的坐标：

X＝ABcosG＋BCcosG＝(AB＋BC)cosG＝(AB＋BC)cos(E＋F)(1)

Y＝BCsinG＝BCsin(E＋F)                            (2)

由(1)、(2)得 $\frac{X^2}{{(\mathrm{AB}+\mathrm{BC})}^2}{=\mathrm{COS}}^2(E+F)---\left(3\right)$ $\frac{Y^2}{B{C}^2}={\sin }^2(E+F)---\left(4\right)$ 由(3)、(4)得： $\frac{X^2}{{(\mathrm{AB}+\mathrm{BC})}^2}+\frac{Y^2}{{\mathrm{BC}}^2}={\sin }^2(E+F)+{\cos }^2(E+F)=1$ 当AB≠0时，此方程表示一条椭圆曲线。

Claims (3)

1、一种椭圆镗刀，其中包括锥柄(1)，联接套(2)，所述锥柄装入机床主轴中，所述联接套与机床主轴外部的套筒联接，本实用新型的特征在于：锥柄(1)上有齿轮(A)，联接套上有一个或数个用于放置齿轮(B)的通孔，销轴(3)穿入联接套端面孔中并将一个或数个齿轮(B)按装在联接套上的通孔中，有两条相互垂直滑槽的形成盘(21)装在联接套的端部，联接套外部有齿圈套(4)，齿圈套端部有一宽度大于滑板(19)宽度的凹槽，滑板装入凹槽内，底环(18)与齿圈套紧固，滑板可以在齿圈套端面与底环端面之间滑动，滑板上装有固定滑轴(5)和活动滑轴(14)以及刀杆(8)，刀杆方孔中装入刀头(10)，两个滑轴的轴线和刀杆轴线以及刀头的刀尖点与滑板的中心平面重合；两个滑轴上分别装有滑块(16)和滑块(22)，两个滑块分别置入形成盘的两条滑槽中，并且在滑槽内滑动，当锥柄由机床主轴带动旋转时，齿轮(A)则通过齿轮(B)带动齿圈套(4)转动，齿圈套又带动滑板转动，滑板上的两个滑轴则带动两个滑块沿形成盘的两条滑槽滑动，滑板在转动的同时做径向的伸缩，装在刀杆上的刀头之刀尖点就镗出椭圆孔或是椭圆轴。

2、根据权利要求1所述的椭圆镗刀，其特征在于：滑板(19)上有两段供刀杆(8)和活动滑轴(14)做位置调整的纵向通槽，槽的宽度中心面与滑板中心平面重合，滑板的两端面分别设有按装螺杆(7)和螺杆(17)的孔，径向有螺孔的活动滑轴(14)和凸进滑板纵向通槽内带螺孔的刀杆(8)分别装入两段纵向通槽内，带有旋扭(6)和旋扭(20)的螺杆(7)和(17)分别穿入滑板两端的孔中，并与刀杆和活动滑轴上的螺孔配合，装入滑板的小轴(M)限制丝杆的轴向位移，扭动旋扭(6)和(20)即可调整刀杆和活动滑轴的位置。

3、根据权利要求1或2所述的椭圆镗刀，期特征在于：滑板(19)上有两条与中心平面平行的用于紧固刀杆(8)的纵向通槽，螺钉(9)和螺母(24)可在通槽内纵向移动位置。

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