CN107900687B - 一种深孔镗滚复合加工工具 - Google Patents

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Abstract

本发明属于深孔加工工程技术领域，特别涉及一种深孔镗滚复合加工工具，解决了现有镗滚压工具退刀时易划伤已加工工件表面、辅助时间长、加工效果不理想、滚子容易失效等问题。其包括镗削***、滚压***以及进给***，镗削***和滚压***连接，所述的镗削***包括镗销刀体，镗销刀体上设置有精镗刀以及粗镗刀，滚压***包括滚压刀体，滚压刀体上设置有滚柱，精镗刀在镗销刀体上和滚柱在滚压刀体上能够同时径向进给或径向退回。本发明结构紧凑，操作简单，实现两次镗削和两次滚压，减少生产时的辅助时间，提高生产效率。

Description

一种深孔镗滚复合加工工具
技术领域
本发明属于深孔加工工程技术领域，特别涉及一种深孔镗滚复合加工工具。
背景技术
对于孔径大于30mm的精密深孔加工，目前，常采用粗镗、半精镗、精镗、珩磨这一传统加工工艺，各道工序单独进行，生产效率极其低下。由于一些工件在较高精度要求的同时，对表面的强度、硬度及耐磨性也有着较高的要求，滚压加工使金属表层发生塑性变形，使表层组织冷硬化，是目前采用较多的一道工序。所以同时又存在采用镗削和滚压组合的加工工艺，但是由于现有的镗滚压工具的结构原因，存在着在加工完成之后，退出刀具时精镗刀和滚子会划伤已加工工件表面这一严重问题，同时还会伴随着辅助工时长，加工效果不理想，滚子容易失效的问题。
发明内容
本发明为了解决在进行精密深孔加工时，传统加工工艺的生产效率低下，以及在采用现有的镗滚压工具时，出现的退刀时划伤已加工工件表面、辅助时间长、加工效果不理想、滚子容易失效等问题，提供一种深孔镗滚复合加工工具。
为克服以上问题，本发明采用如下的技术方案：
一种深孔镗滚复合加工工具，包括镗削***、滚压***以及进给***，镗削***和滚压***连接，所述的镗削***包括镗削刀体，镗削刀体上设置有精镗刀以及粗镗刀，所述滚压***包括滚压刀体，滚压刀体上设置有滚柱，精镗刀在镗削刀体上和滚柱在滚压刀体上能够同时径向进给或径向退回。
进一步的，所述的镗销***包括还包括精镗刀排，所述镗削刀体径向开有槽，精镗刀排插装在槽中；精镗刀安装在所述精镗刀排上，所述的镗削刀体轴向开通孔，通孔内有精镗刀排径向位置调节件。
进一步的，所述的镗销***还包括若干硬质合金导向块和若干聚甲醛导向块Ⅰ，若干硬质合金导向块周向均布安装在所述镗削刀体上，若干聚甲醛导向块Ⅰ周向均布安装在所述镗削刀体上，硬质合金导向块和聚甲醛导向块Ⅰ的径向最大尺寸分别与粗镗刀和精镗刀的径向最大尺寸一致，硬质合金导向块和聚甲醛导向块Ⅰ的安装位置分别滞后于粗镗刀和精镗刀的安装位置。
进一步的，所述的滚柱设置两排，每排滚柱包括周向均布在滚压刀体上的若干滚柱，每排滚柱能够自转，所述的滚柱为圆锥滚柱，圆锥滚柱的中心线与滚压刀体的中心线平行。
进一步的，所述的滚压刀体左端套装固定滚道体，滚道体上开有两排凹槽，凹槽的位置和形状对应两排圆锥滚柱，滚道体外套装有能够相对其滑动保持架，保持架上开有通槽安装圆锥滚柱，所述的圆锥滚柱能够相对滚压刀体沿平行轴线方向移动。
进一步的，所述的滚压刀体右端沿周向均布固定安装有若干聚甲醛导向块Ⅱ。
进一步的，所述的进给***包括螺杆、螺纹套、活动块、密封圈、复位弹簧、前端盖以及后端盖，所述的镗削刀体左端嵌装螺纹套，所述的螺杆通过螺纹套旋入镗削刀体，所述的镗削刀体右端套装有能够相对其轴向滑动的前端盖，所述的前端盖右端能够作用于保持架，所述的镗削刀体右端端部径向方向上开有第一方形槽，前端盖对应第一方形槽的位置开有第二方形槽，所述的活动块的两端分别装入第一方形槽和第二方形槽内，所述的螺杆的端部能够作用于活动块，所述的后端盖套装在滚压刀体上并能相对滚压刀体滑动，后端盖和滚压刀体的接触面上设置密封圈，所述后端盖的左端能够作用于保持架，后端盖的右端设置处于压缩状态的复位弹簧。
进一步的，所述的螺杆上有台阶面，通过台阶面两侧的螺杆杆部作用于精镗刀排底部完成精镗刀的径向进给和复位所述精镗刀排底部有与之配合的斜度。
进一步的，所述的镗削***与所述滚压***通过镗削刀体与滚压刀体之间的螺纹固定连接。
进一步的，所述的圆锥滚柱和滚道体均有1:20的锥度，每排各有圆锥滚柱6个。
旋入螺杆时，可以使精镗刀排和圆锥滚柱进给，旋出螺杆时，复位弹簧推动圆锥滚柱向左移动使其径向退回，同时精镗刀径向退回，达到该工具退出工件时不会划伤已加工工件表面的目的；两排圆锥滚柱起到滚压修圆的作用，各导向块起到支撑和减轻加工工具径向力的作用。
本发明的优点在于集成了两把镗刀，两排滚柱，实现了一次粗镗，一次精镗和两次滚压过程，本发明结构简单，加工性能好；加工之后，在工件表面硬度提升的同时，表面粗糙度可以达到Ra0.4~0.2。为防止退刀时，镗滚复合加工工具划伤已加工工件表面，精镗刀可以径向退回，同时圆锥滚柱也可以落入滚道体的凹槽内实现径向退回。为减少辅助时间，操作时只需拧动螺杆就可将该深孔镗滚复合加工工具的精镗刀和圆锥滚柱同时径向进给和退出。起滚压作用的滚柱，共有两排，前排主要起滚压的作用，后排主要起圆整的作用，并且滚柱采用带锥度的形式，减少了工件与滚柱的冲击，延长了滚柱的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A向视图；
图3为图1的B-B处剖视图；
图4为图2的C-C处剖视图。
图中：1-螺杆，2-螺纹套，3-硬质合金导向块，4-聚甲醛导向块Ⅰ，5-镗削刀体，6-活动块，7-圆锥滚柱，8-推力轴承，9-密封圈，10-聚甲醛导向块Ⅱ，11-滚压刀体，12-复位弹簧，13-后端盖，14-套筒，15-滚道体，16-支承销，17-保持架，18-前端盖，19-精镗刀排，20-精镗刀，21-粗镗刀。
具体实施方式
结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本发明提供的一种深孔镗滚复合加工工具，包括螺杆1、螺纹套2、粗镗刀21、硬质合金导向块3、精镗刀排19、精镗刀20、聚甲醛导向块Ⅰ4、镗削刀体5、活动块6、前端盖18、圆锥滚柱7、保持架17、支承销16、滚道体15、推力轴承8、套筒14、后端盖13、密封圈9、复位弹簧12、滚压刀体11；所述镗滚复合加工刀具主要由镗削***、滚压***、进给***组成；
所述镗削***包括硬质合金导向块3、聚甲醛导向块Ⅰ4、镗削刀体5、精镗刀排19、精镗刀20、粗镗刀21。所述镗削刀体5左端与螺纹套2通过螺钉连接，粗镗刀21安装在所述镗削刀体5上。所述镗削刀体5径向开有槽，精镗刀排19插装在镗削刀体5上；所述精镗刀排19底部有部分锥度，精镗刀20安装在所述精镗刀排19上。所述硬质合金导向块3、聚甲醛导向块Ⅰ4各3个，周向均布安装在所述镗削刀体5上，硬质合金导向块3和聚甲醛导向块Ⅰ4的最大径向尺寸分别与粗镗刀和精镗刀的最大径向尺寸一致，硬质合金导向块3和聚甲醛导向块Ⅰ4通过螺纹连接固定在镗削刀体5上，并且分别滞后于粗镗刀20和精镗刀21，起支承和导向的作用。
所述滚压***包括圆锥滚柱7、推力轴承8、聚甲醛导向块Ⅱ10、滚压刀体11、滚道体15、支承销16、保持架17。所述滚压刀体11左端开有螺纹盲孔，镗削刀体5通过螺纹与所述滚压刀体11相连接。所述圆锥滚柱7有两排，每排有6个圆锥滚柱7，分别起到滚压和圆整的作用；所述圆锥滚柱7、滚道体15、支承销16均淬硬，以达到一定的使用寿命要求。所述滚道体15热装在滚压刀体11左端；装配时所述圆锥滚柱7的中心线与滚压刀体11的回转中心平行，以具备较高的使用精度，所述聚甲醛导向块Ⅱ有3个，且用螺钉沿周向均布固定安装滚压刀体11右侧，并且其径向尺寸为所加工工件的公差范围内所要求的尺寸。
所述进给***包括螺杆1、螺纹套2、活动块6、密封圈9、复位弹簧12、后端盖13、套筒14、前端盖18。镗削刀体5径向方向上开有方形槽，所述活动块6通过所述方形槽装入，所述密封圈9和后端盖13套装在滚压刀体11上，并可在轴向滑动；前端盖18套装在镗削刀体5上，可轴向滑动；所述螺杆1通过螺纹套2向右旋入镗滚复合刀具，在旋入的过程中，带动精镗刀20径向位移，使其处于工作位置，所述螺杆1右端与活动块6相接触，使活动块6沿轴向向右移动。所述活动块6同时安装在前端盖15的方形槽里，所述前端盖18随着活动块6轴向向右移动。所述前端盖18带动保持架17、圆锥滚柱7、支承销16、套筒14、后端盖13轴向向右移动，从而实现精镗刀20、圆锥滚柱7的同时进给。加工完成后，将螺杆1向左旋出；所述螺杆1旋出的过程中，精镗刀排19径向尺寸减小，实现退回；同时由于复位弹簧12的作用，在前端盖18失去螺杆1的作用力之后，所述复位弹簧12推动后端盖13、密封圈9沿轴向向左移动。后端盖13带动密封圈9、套筒14、支承销16、圆锥滚柱8、保持架17、前端盖18和活动块6向左移动，在移动的过程中，圆锥滚柱7落入滚道体15的凹槽内，实现圆锥滚柱7的径向退回。套筒在滚柱右侧，使其不向右侧移动。保持架是将滚柱固定在圆周确切的位置，两者共同作用使滚柱正常工作。套筒与保持架可以为一体结构，也可以分体连接。
所述圆锥滚柱、滚道体、支承销的材料均采用GCr15，经过热处理，HRC达到63-67.
所述圆锥滚柱和滚道体均有锥度，锥度为1:20。排各有圆锥滚柱6个，圆锥滚柱装配时应成对装配，以减少误差。
所述复位弹簧始终处于压缩状态。
所述镗削***与所述滚压***通过镗削刀体与滚压刀体之间的螺纹固定连接；所述保持架与套筒的外壁有均布的供切削液通过的凹槽，实现对镗削加工时的冷却与润滑，同时将切屑冲向工件前端流出；所述滚压刀体右端通过矩形螺纹与机床镗杆连接。所述螺纹套通过螺钉固定在镗削刀体左端。

Claims (5)

1.一种深孔镗滚复合加工工具，其特征在于包括镗削***、滚压***以及进给***，镗削***和滚压***连接，所述的镗削***包括镗削刀体（5），镗削刀体（5）上设置有精镗刀（20）以及粗镗刀（21），所述滚压***包括滚压刀体（11），滚压刀体（11）上设置有滚柱，精镗刀（20）在镗削刀体（5）上和滚柱在滚压刀体（11）上能够同时径向进给或径向退回；
所述的镗削***包括还包括精镗刀排（19），所述镗削刀体（5）径向开有槽，精镗刀排（19）插装在槽中；精镗刀（20）安装在所述精镗刀排（19）上，所述的镗削刀体（5）轴向开通孔，通孔内有精镗刀排径向位置调节件；
所述的滚柱设置两排，每排滚柱包括周向均布在滚压刀体（11）上的若干滚柱，每排滚柱能够自转，所述的滚柱为圆锥滚柱（7），圆锥滚柱（7）的中心线与滚压刀体（11）的中心线平行；所述的滚压刀体（11）左端套装固定滚道体（15），滚道体（15）上开有两排凹槽，凹槽的位置和形状对应两排圆锥滚柱，滚道体（15）外套装有能够相对其滑动保持架（17），保持架（17）上开有通槽安装圆锥滚柱（7），所述的圆锥滚柱能够相对滚压刀体沿平行轴线方向移动；
所述的进给***包括螺杆（1）、螺纹套（2）、活动块（6）、密封圈（9）、复位弹簧（12）、前端盖（18）以及后端盖（13），所述的镗削刀体（5）左端嵌装螺纹套（2），所述的螺杆（1）通过螺纹套（2）旋入镗削刀体（5），所述的镗削刀体（5）右端套装有能够相对其轴向滑动的前端盖（18），所述的前端盖（18）右端能够作用于保持架（17），所述的镗削刀体（5）右端端部径向方向上开有第一方形槽，前端盖（18）对应第一方形槽的位置开有第二方形槽，所述的活动块（6）的两端分别装入第一方形槽和第二方形槽内，所述的螺杆（1）的端部能够作用于活动块（6），所述的后端盖（13）套装在滚压刀体（11）上并能相对滚压刀体（11）滑动，后端盖（13）和滚压刀体（11）的接触面上设置密封圈（9），所述后端盖（13）的左端能够作用于保持架（17），后端盖（13）的右端设置处于压缩状态的复位弹簧（12）；所述的螺杆上有台阶面，通过台阶面两侧的螺杆杆部作用于精镗刀排（19）底部完成精镗刀（20）的径向进给和复位，所述精镗刀排底部有与之配合的斜度。
2.根据权利要求1所述的深孔镗滚复合加工工具，其特征在于所述的镗削***还包括若干硬质合金导向块（3）和若干聚甲醛导向块Ⅰ（4），若干硬质合金导向块（3）周向均布安装在所述镗削刀体（5）上，若干聚甲醛导向块Ⅰ（4）周向均布安装在所述镗削刀体（5）上，硬质合金导向块（3）和聚甲醛导向块Ⅰ（4）的径向最大尺寸分别与粗镗刀（21）和精镗刀（20）的径向最大尺寸一致，硬质合金导向块（3）和聚甲醛导向块Ⅰ（4）的安装位置分别滞后于粗镗刀（21）和精镗刀（20）的安装位置。
3.根据权利要求2所述的深孔镗滚复合加工工具，其特征在于所述的滚压刀体（11）右端沿周向均布固定安装有若干聚甲醛导向块Ⅱ（10）。
4.根据权利要求3所述的深孔镗滚复合加工工具，其特征在于所述的镗削***与所述滚压***通过镗削刀体（5）与滚压刀体（11）之间的螺纹固定连接。
5.根据权利要求4所述的深孔镗滚复合加工工具，其特征在于所述的圆锥滚柱（7）和滚道体（15）均有1:20的锥度，每排各有圆锥滚柱6个。
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