WO2007121664A1

WO2007121664A1 - Procédé de réglage fin de l'avance d'une fraise d'alésage et dispositif de réglage correspondant

Info

Publication number: WO2007121664A1
Application number: PCT/CN2007/001238
Authority: WO
Inventors: Shoushan Qiu
Original assignee: Shoushan Qiu
Priority date: 2006-04-18
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2007-11-01
Also published as: US20090116916A1

Description

—种镗刀具进刀量的微调节方法及调节装置技术领域

本发明涉及机械加工刀具技术领域，尤其是一种刀具进刀量的调节方法及调节装置，特别是一种镗刀具进刀量的微调节方法及调节装置。背景技术

众所周知，目前被应用的可微调镗孔刀杆是由带直线导轨的刀柄体，与之导轨配合的移动体、螺杆传动机构、可换刀杆、直线变径指示刻度盘、刀具紧固螺钉组成，原理如图 1 所示，技术特点可以说是一种直线式变径的可微调镗孔刀杆，移动体在螺杆传动机构带动下沿螺杆轴线方向改变径向位置，实现变径目的。这种调节装置难免造成互相配合的零件较多且零件形体较复杂，加工难度较高；又因直线移动件之间存在间隙，不认真维护调整，镗孔精度受到影响；大移距时重心偏移大，不利于高速切削；又因螺杆螺距不能太小，微调也受到制约，进口产品仅能达到 0. 01毫米。发明内容

为了克服上述直线式变径的可微调镗孔刀杆的种种不足，本发明的一个目的在于提供一种镗刀具进刀量的微调节方法，该方法采用阿基米德等进螺旋线的形成原理，刀具在旋转中实现微进，满足加工要求。

本发明的另一个目的在于提供该方法所使用的调节装置，可以满足孔加工机床镗孔的各种应用工况。

作为本发明第一方面的一种镗刀具进刀量的微调节方法，其特征在于刀柄体以其轴心为圆心转动，带动刀尖以一相对于刀柄体轴心的偏距为 e的中心为圆心旋转实现变径。

所述相对于刀柄体轴心的偏距为 e的中心的获取方式是：以刀柄体轴心为中心，作阿基米德等进螺旋线，在合适的角度内用一段非常逼进的圆弧 a代替阿基米德等进螺旋线，该圆弧 a的中心即为相对于刀柄体轴心的偏距为 e的中心。

所述偏距 e为实数值。

作为本发明第二方面的一种镗刀具进刀量的微调节装置，包括：

一刀柄体，该刀柄体上具有一轴线偏离刀柄体轴线的锥孔；一与刀柄体上的锥孔相配合的转动锥体，该转动锥体上设有一锥孔；

一安装在转动锥体的锥孔中的可换刀杆，在可换刀杆上装有刀具；

一安装在刀柄体上并可驱动转动锥体转动进而带动可换刀杆转动，实现刀尖微量进给的驱动机构。

所述驱动机构为一蜗轮涡杆传动机构。

在所述蜗轮涡杆传动机构的蜗杆上设置有一旋转变径指示刻度盘，以获得精确的变径数值提示。

由于采用了如上的技术方案，本发明的镗刀具进刀量的微调节方法的线性特性好，调节精度好的优点，微调精度可达到 0.002mm，装置具有零件形体简单、结构刚性好，操作方便，且重心偏移小的优点，可用于高速切削。适用于各种镗床、铣床、钻床、加工中心等孔加工机床的各种镗孔工况。附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本发明。

图 1为目前被应用的直线式可微调镗杆的结构示意图。

图 2为本发明的镗刀具进刀量的微调节方法的原理图。

图 3为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 1的结构示意图。

图 4是图 3的 A-A剖视图。

图 5是图 3的 B向剖视图。

图 6为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 2的外型结构示意图。

图 7为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 2的内部结构示意图。

图 8为图 7的 A-A剖视图。

图 9为图 7的 A向视图。，

图 10为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 3的结构示意图。

图 11为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 4的结构示意图。

图 12为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 5的外型结构示意图。

图 13为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 5的内部结构示意图。

图 14为图 13的 A-A剖视图。

图 15为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 6的结构示意图。图 16为本发明的镗刀具进刀量的微调节装置实施例 7的结构示意图。具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

图 1为目前被应用的直线式可微调镗杆的结构示意图。图中 01为带直线导轨的刀柄体， 02为移动体， 03为螺杆传动机构， 04为可换刀杆、 05为直线变径指示刻度盘， 06为刀具、 07为紧固螺钉。

参见图 2，一种镗刀具进刀量的微调节方法，以刀柄体轴心为中心，作阿基米德等进螺旋线，然后数学处理，在合适的角度，如 48°内用一条非常逼近的圆弧 a代替阿基米德等进螺旋线，圆弧 a的中 0₂相对刀柄轴心 (^的偏距为 e (e 为实数值)，当刀具的刀尖以圆弧 a 的中心 0₂为旋转时实现变径，可见其线性特性很好，若旋转变径指示刻度盘分 50 等分，每格误差小于 0. 0005毫米。（圆弧 b为加工圆，直线族 c表示旋转变径过程中的刀. 具位置）。实施例 1

参见图 3、图 4、图 5，本实施例的具进刀量的微调节装置应用于铣床，刀柄体 1的锥柄与铣床主轴锥孔配合，在刀柄体 1上有一偏离刀柄体 1轴线的偏心锥孔 11。在偏心锥孔 11内，通过与刀柄体 1螺紋连接的端盖和压簧圈 6安装有转动锥体 2，在转动锥体 2上也有一偏离转动锥体 2轴线的偏心锥孔 21。在转动锥体 2轴线的偏心锥孔 21中装有可换刀杆 8，在可换刀杆 8的前端通过紧固螺钉 81安装有刀具 82。

在转动锥体 2上安装有蜗轮 3，当然蜗轮 3也可以直接加工在转动锥体 2的外表面。蜗杆 4通过两个轴承端盖 5安装在刀柄体 1上并与蜗轮 3啮合，驱动转动锥体 2转动。在蜗杆 4一端的轴承端盖 5上标有刻度线 20条，每条刻线提示变径 0.025毫米。这样本实施例设计成蜗杆 4转一圈，变径 0.5毫米。微调时，转动蜗杆 4，通过与蜗杆 4啮合的蜗轮 3带动转动锥体 2转动，进而带动可换刀杆 8转动，实现刀具 82的刀尖微调。

为了使微调刻线提示较准确，刀具 82的刀尖与刀柄体 1中心连线要求与两偏心圆锥孔 11、 21中心连线目视垂直。如图 5所示，蜗杆 4旋转的专用手柄（图中未示）微调时套上，镗孔时必需取下。本实施例还可应用于镗床与钻床，与第一实施例的不同之出在于，刀柄体 1 的锥柄锥度不同，其锥柄与镗床与钻床主轴的锥孔配合。其它结构同上，不再赘述。

引用该实施例的基本原理与结构，通过改变蜗轮蜗杆传动结构的传动比、偏心距、刀柄体 1 的锥柄，可以制成系列产品，应用于不同规格与型式的镗床、铣床、钻床及其孔加工机床，这里不再赘述。实施^ 2

参见图 6-图 9，本实施例的具进刀量的微调节装置应用于铣床，刀柄体 1 的锥柄与铣 · 床主轴锥孔配合。

本实施例设计成蜗杆 4转一圈，变径 0. 5毫米，蜗杆 4上的旋转变径指示刻度盘 7刻度盘刻线 50条，提示每格变径 0. 01毫米。

本实施例在刀柄体 1的偏心锥孔 11中，通过压簧圈 6、与刀柄体 1螺紋连接的防松盖 61安装有带锥孔 22的转动锥体 2。锥孔 22的轴线与转动锥体 2的轴线重合。

蜗轮蜗杆机构中的不完整蜗轮 31安装在转动锥体 2上，蜗杆 4两端通过轴承 51、轴承紧固件 52和带盖轴承紧固件 53安装在刀柄体 1上的蜗杆孔 12内，蜗杆 4与不完整蜗轮 31 啮合。

在蜗杆 4的一端固定有随蜗杆 4一起转动的旋转变径指示刻度盘 7。

锁紧机构 9的锁紧件甲 91、锁紧件乙 92通过垫圈 93、锁紧螺钉 94锁紧于刀柄体 1的锁紧孔 13内，在锁紧件甲 91和锁紧件乙 92上均设有与转动锥体 2外锥面弧度相适配的锁紧弧、 95，拧紧锁紧螺钉 94，锁紧件甲 91与锁紧件乙 92相互靠拢，两者上的锁紧弧 95接触转动锥体 2外锥面，以锁紧转动锥体 2，松开锁紧螺钉 94，锁紧件甲 91与锁紧件乙 92 相互离开，两者上的锁紧弧 95接触转动锥体 2外锥面脱离，转动锥体 2在蜗杆 4和不完整蜗轮 31的驱动下转动，进行调节。

可换刀杆 8通过拆可换刀杆的螺母 83安装在转动锥体 2的锥孔 22中，刀具 82通过紧固螺钉 81在可换刀杆 8上。

微调时，转动蜗杆 4，通过与蜗杆 4啮合的不完整蜗轮 31带动转动锥体 2转动，进而带动可换刀杆 8转动，实现刀具 82的刀尖微调。

因为微调范围较小，大移位通过调整刀具位置和配套的几档可换刀杆 8 (加工范围 30 毫米至 120毫米）来实现，刀具 82安装可用相对基准表面 d测量调整，相当方便和整确，见图 9所示。

可换刀杆 8的柄部釆用 1 : 20的锥体，且带防转扁榫。实施例 3

实施例 3应用于加工中心机床，如图 10所示，与实施例 2的不同之处在于； 1、刀柄体 1的锥柄与加工中心主轴锥孔配合；（ISO 7 : 24 50)、 2采用直线变径和旋转变径两种形式。

刀具 82与可换刀杆 8螺紋连接，在可换刀杆 8的螺紋连接处设置一直线变径指示刻度盘 84，刀具 82上刻有指示线。

与可换刀杆 8间通过用螺紋来调整的斜直线变径，螺纹的轴线与可换刀杆 8的轴线之间的夹角为 53度 8分，螺紋的螺距 1毫米，直线变径指示刻度盘 84分 20等分，提示精度 0. 04毫米。

在刀柄体 1上采用旋转变径，不完整蜗轮 31转一牙变径 0. 1毫米，旋转变径指示刻度盘 7分 50等分，提示每格达到 0. 002毫米，旋转变径的基本原理与结构与实施例 2类同，这里不再赞述。实施例 4

实施例 4应用与钻镗床，如图 11所示。与实施例 3的不同之处在于刀柄体 1的结构，刀柄体 1的锥柄与钻镗床主轴锥孔配合（莫氏锥度），旋转变径的基本原理与结构与实施例 3类同，这里不再赞述。实施例 5

参见图 12-图 14，本实施例应用于加工中心机床，外观形式如图 512所示，刀柄体 1 的锥柄与加工中心机床主轴锥孔配合（ISO 7 : 24 50) 。

在刀柄体 1上加工一个与刀柄体 1轴线偏距的偏心锥孔 11和安装调压螺钉 14的调压螺孔 15及安装紧定螺钉 16的紧定螺孔 17各一个；与之偏心锥孔 11配合的转动锥体 2上加工不完整蜗轮 31、安装可换刀杆 8的锥孔 22、容调压螺钉 14穿过的光孔 25和安装紧定螺钉 23的紧定螺孔 24各一个，在可换刀杆 8的尾端加工一个用以安放调压螺钉 14头部的蜗轮蜗杆机构中的蜗杆 4两端通过轴承 51、轴承紧固件 52和带盖轴承紧固件 53安装在刀柄体 1上的蜗杆孔 12内，蜗杆 4与不完整蜗轮 31啮合。

- 在蜗杆 4的一端固定有随蜗杆 4一起转动的旋转变径指示刻度盘 7。

锁紧机构 9的锁紧件甲 91、锁紧件乙 92通过垫圈 93、锁紧螺钉 94锁紧于刀柄体 1的锁紧孔 13内，在锁紧件甲 91和锁紧件乙 92上均设有与转动锥体 2外锥面弧度相适配的锁紧弧 95, 拧紧锁紧螺钉 94，锁紧件甲 91与锁紧件乙 92相互靠拢，两者上的锁紧弧 95接触转动锥体 2外锥面，以锁紧转动锥体 2，松开锁紧螺钉 94，锁紧件甲 91与锁紧件乙 92 相互离开，两者上的锁紧弧 95接触转动锥体 2外锥面脱离，转动锥体 2在蜗杆 4和不完整蜗轮 31的驱动下转动， ia行调节。

在转动锥体 2 的锥孔 22底部安装由蝶形弹簧 18、调压螺钉 14、紧定螺钉 16构成的蝶形弹簧机构；调压螺钉 14的头部落入到可换刀杆 8尾端孔 85中，螺纹段穿过蝶形弹簧 18及转动锥体 2底部的光孔 25，旋入刀柄体 1上的调压螺孔 15中，压紧蝶形弹簧 18，使得转动锥体 2在刀柄体 1内不发生轴向窜动并可轻巧转动，紧定螺钉 16旋入刀柄体 1上的紧定螺孔 17内，压紧调压螺钉 14，以防止调压螺钉 14松动。

在转动锥体 2上开有平键槽 26，平键槽 26内放有平键 27，为防止转动锥体 2与可换刀杆 8间发生相对转动，用紧定螺钉 23旋入紧定螺孔 24中并压紧平键 27。

本实施例设计成蜗杆 4转一圈，变径 0. 25毫米，蜗杆 4处旋转变径指示刻度盘 7刻线 50条，提示每格变径 0, 005毫米。因为微调范围较小（约 2毫米），大移位变径通过调整刀具 82的径向位置和配套几档可换刀杆 8来实现。实施例 .6

参见图 15，本实施例应用于铣床，外观形式如图 16所示，刀柄体 1的锥柄与铣床主轴锥孔配合（7 : 24)。内部结构及各零部件的装配关系同实施例 5，这里不再赞述。实施例 7

参见图 16，本实施例应用与钻镗床，外观形式如图 16 所示，刀柄体 1的锥柄与钻镗床主抽锥孔配合（莫氏锥度）。

内部结构及各零部件的装配关系同实施例 5，这里不再赞述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用.新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

权利要求

1、一种镗刀具进刀量的微调节方法，其特征在于刀柄体以其轴心为圆心转动，带动刀尖以一相对于刀柄体轴心的偏距为 e的中心为圆心旋转实现变径。

2、根据权利要求 1所述的微调节方法，其特征在于，所述相对于刀柄体轴心的偏距为 e的中心的获取方式是：以刀柄体轴心为中心，作阿基米德等进螺旋线，在合适的角度内用一段非常逼进的圆弧 a代替阿基米德等进螺'旋线，该圆弧 a的中心即为相对于刀柄体轴心的偏距为 e的.中心。

3、根据权利要求 1所述的微调节方法，其特征在于，所述偏距 e为实数值。

4、一种实现权利要求 1所述的一种镗刀具进刀量的微调节方法的装置，其特征在于，该装置包括：

一刀柄体，该刀柄体上具有一轴线偏离刀柄体轴线的锥孔；

一与刀柄体上的锥孔相配合的转动锥体，该转动锥体上设有一锥孔；

一 5、根据权利要求 4所述的装置，其特征在于，所述驱动机构为一蜗轮涡杆传动机构。

6、根据权利要求 5所述的装置，其特征在于，在所述蜗轮涡杆传动机构的蜗杆上设置有一旋转变径指示刻度盘，以获得精确的变径数值提示。

7、根据权利要求 4所述的装置，其特征在于，在刀柄体（1 ) 上有一偏离刀柄体（1.) 轴线的偏心锥孔（11 ) ; 在偏心锥孔（110内，通过与刀柄体（1 )螺纹连接的端盖和压簧圈

(6)安装有转动锥体（2), 在转动锥体（2)上也有一偏离转动锥体（2)轴线的偏心锥孔 (21 )；在转动锥体（2)轴线的偏心锥孔（21 ) 中装有可换刀杆（8)，在可换刀杆（8) 的前端通过紧固螺钉（81 )安装有刀具（82) ; 在转动锥体（2)上安装有蜗轮（3)，蜗杆（4) 通过两个轴承端盖（5 ) 安装在刀柄体（1 ) 上并与蜗轮（3 ) 啮合，驱动转动锥体（2 ) 转动；在蜗杆（4)一端的轴承端盖（5 )上标有刻度线 20条，每条刻线提示变径 0.025毫米。

8、根据权利要求 4所述的装置，其特征在于，在刀柄体（1 ) 的偏心锥孔（11 ) 中， '通过压簧圈（6)、与刀柄体（1 )螺纹连接的防松盖（61 )安装有带锥孔（22) 的转动锥体

(2), 锥孔 ( 22 )的轴线与转动锥体（2 )的轴线重合；蜗轮蜗杆机构中的不完整蜗轮（31 ) 安装在转动锥体（2)上，蜗杆（4)两端通过轴承（51)、轴承紧固件（52)和带盖轴承紧固件（53)安装在刀柄体（1)上的蜗杆孔（12) 内，蜗杆（4) 与不完整蜗轮（31) 啮合; 在蜗杆（4)的一端固定有随蜗杆（4)一起转动的旋转变径指示刻度盘（7); 锁紧机构（9) 的锁紧件甲，（91)、锁紧件乙（92)通过垫圈（93)、锁紧螺钉（94)锁紧于刀柄体（1) 的锁紧孔 (13) 内，在锁紧件甲 (91)和锁紧件乙 (92)上均设有与转动锥体 (2)外锥面弧度相适配的锁紧弧（95); 可换刀杆（8)通过拆可换刀杆的螺母（83)安装在转动锥体（2) 的锥孔（22) 中，刀具（82) 通过紧固螺钉（81)在可换刀杆（8)上。

9、根据权利要求 4所述的装置，其特征在于，在刀柄体（1) 的偏心锥孔（11) 中，通过压簧圈（6)、与刀柄体（1)螺纹连接的防松盖（61) 安装有带锥孔（22) 的转动锥体

(2)，锥孔（22)的轴线与转动锥体（2)的轴线重合；蜗轮蜗杆机构中的不完整蜗轮（31) 安装在转动锥体（2)上，蜗杆（4) 两端通过轴承（51)、轴承紧固件（52)和带盖轴承紧固件（53)安装在刀柄体（1)上的蜗杆孔（12) 内，蜗杆（4) 与不完整蜗轮（31) 啮合；在蜗杆（4)的一端固定有随蜗杆（4)一起转动的旋转变径指示刻度盘（7); 锁紧机构（9) 的锁紧件甲（91)、锁紧件乙（92)通过锁紧螺钉（94)锁紧于刀柄体（1) 的锁紧孔（13) 内，在锁紧件甲（91)和锁紧件乙（92)上均设有与转动锥体（2)外锥面弧度相适配的锁紧弧（95); 刀具（82) 与可换刀杆（8)螺纹连接，在可换刀杆（8) 的螺纹连接处设置一直线变径指示刻度盘（84)，刀具（82)上刻有指示线。

10、根据权利要求 9所述的装置，其特征在于，刀具（82)与可换刀杆（8) .间通过用螺紋来调整的斜直线变径，螺紋的轴线与可换刀杆（8) 的轴线之间的夹角为 53度 8分，螺纹的螺距 1毫米，直线变径指示刻度盘（84)分 20等分，提示精度 0.04毫米。

11、根据权利要求 4所述的装置，其特征在于，在刀柄体（1)上设置一个与刀柄体（1) 轴线偏距的偏心锥孔（11)和安装调压螺钉（14) 的调压螺孔（15)及安装紧定螺钉（16) 的紧定螺孔（17) ,各一个；与之偏心锥孔（11)配合的转动锥体（2) 上加工不完整蜗轮

(31)、安装可换刀杆（8) 的锥孔（22)、容调压螺钉（14) 穿过的光孔（25)和安装紧定螺钉（23) 的紧定螺孔（24)各一个，在可换刀杆（8) 的尾端加工一个用以安放调压螺钉

(14)头部的孔 (85)；蜗轮蜗杆机构中的蜗杆 (4)两端通过轴承（51)、轴承紧固件 (52) 和带盖轴承紧固件（53) 安装在刀柄体（1)上的蜗杆孔（12) 内，蜗杆（4) 与不完整蜗轮（31)啮合；在蜗杆（4)的一端固定有随蜗杆（4)一起转动的旋转变径指示刻度盘（7); 锁紧机构（9) 的锁紧件甲（91)、锁紧件乙（92)通过锁紧螺钉（94) 锁紧于刀柄体（1) 的锁紧孔（13) 内，在锁紧件甲（91 )和锁紧件乙（92)上均设有与转动锥体（2)外锥面弧度相适配的锁紧弧（95); 可换刀杆（8)通过拆可换刀杆的螺母 .(83)安装在转动锥体 (2) 的锥孔（22) 中，刀具（82)通过紧固螺钉（81 )在可换刀杆（8)上；在转动锥体 (2) 的锥孔（22)底部安装由蝶形弹簧（18)、调压螺钉（14) 、紧定螺钉（16)构成的蝶形弹簧机构；调压螺钉（14) 的头部落入到可换刀杆（8)尾端孔（85) 中，螺紋段穿过蝶形弹簧（18)及转动锥体（2)底部的光孔（25)，旋入刀柄体（1 )上的调压螺孔（15) 中，压紧蝶形弹簧（18)，使得转动锥体（2) 在刀柄体（1 ) 内不发生轴向窜动并可轻巧转动，紧定螺钉（16) 旋入刀柄体（1 )上的紧定螺孔（17 ) 内，压紧调压螺钉（14)，以防止调压螺钉（14)松动；在转动锥体（2) 上开有平键槽（26)，平键槽（26) 内放有平键（27)，为防止转动锥体（2 ) 与可换刀杆（8) 间发生相对转动，用紧定螺钉（23 )旋入紧定螺孔（24) 中并压紧平键（27 ); 可换刀杆（8)通过拆可换刀杆的螺母（83) 安装在转动锥体（2) 的锥孔（22) 中，刀具（82)通过紧固螺钉（81 )在可换刀杆（8)上。