一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，包括刀柄、刀頭、支承套和鏜刀；所述刀柄、刀頭為分體式連接結(jié)構(gòu)，便于在小腔室內(nèi)部便于安裝；所述支承套安裝于刀柄上；所述鏜刀安裝在刀頭頂端。支承套在加工過(guò)程中自然形成一個(gè)滑動(dòng)軸承，在不破壞已加工好的孔系精度的情況下，充分提高了鏜桿的剛性。支承套具有一定的軸向定位調(diào)整量，覆蓋尺寸大。有效解決了典型性的口小肚大腔室內(nèi)部高精度圓孔鏜削時(shí)存在的鏜桿懸伸長(zhǎng)、撓度差等問(wèn)題。刀柄與刀頭的分體式設(shè)計(jì)，滿足了小腔室加工的操作需求，保證了鏜桿的精度與強(qiáng)度。采用模塊化思路，其主要零部件，如刀柄、刀頭、支承塊等聯(lián)接方式簡(jiǎn)單可靠，均可根據(jù)實(shí)際情況改制，使用便捷。
【專利說(shuō)明】 一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具及使用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及口小肚大的狹小腔室的內(nèi)孔加工。具體地講是一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具及使用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)汽輪機(jī)是各類大型工業(yè)裝置的關(guān)鍵動(dòng)力裝備。根據(jù)其特殊用途，工業(yè)汽輪機(jī)被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、電力、輕工、電站等工業(yè)領(lǐng)域。相對(duì)于電站汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)，工業(yè)汽輪機(jī)的重要零部件常常具有一些根據(jù)其特殊用途而制定的特殊的設(shè)計(jì)和制造要求。由于某些工業(yè)汽輪機(jī)的軸承箱結(jié)構(gòu)尺寸小，箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求加工精度高，在需要進(jìn)行軸承箱軸承檔口小肚大的狹小腔室的內(nèi)孔加工時(shí)，與傳統(tǒng)汽輪機(jī)軸承箱的加工差別較大。現(xiàn)有的加工方案是:使用專用鏜桿反鏜加工該軸承檔前后兩處軸承內(nèi)孔。采用現(xiàn)有加工方案雖然可以保證軸承檔中前端軸承內(nèi)孔的定位精度和尺寸要求，但由于其后端軸承內(nèi)孔距離軸承箱前端面較遠(yuǎn)，約200mm，鏜桿的長(zhǎng)徑比超過(guò)5，加工中鏜桿撓度差，直接影響軸承內(nèi)孔的加工精度，致使前、后兩個(gè)軸承內(nèi)孔的實(shí)際中心線并不同心。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具及使用方法，很好地解決了口大肚小的狹小腔體中的內(nèi)孔鏜削質(zhì)量問(wèn)題，滿足了加工精度高的要求。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，包括刀柄、刀頭、支承套和鏜刀；所述刀柄、刀頭為分體式連接結(jié)構(gòu)；所述支承套套接于刀柄上；所述鏜刀安裝在刀頭頂端；所述刀柄、刀頭為分體式主要是為了在小腔室內(nèi)部便于安裝。
[0005]所述刀柄直徑略小于加工件外孔直徑；所述支承套為圓環(huán)狀套筒，其內(nèi)圓與刀柄相配合，其外圓與加工件前端內(nèi)孔間隙配合；所述支承套與刀柄止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片；支承套的作用是提高鏜桿的剛性。
[0006]所述刀柄兩側(cè)有對(duì)稱的兩處定位鍵槽，槽內(nèi)分別有定位螺孔，且兩螺孔呈錯(cuò)位布置；定位鍵槽安裝有定位塊，該定位塊可在槽內(nèi)沿軸向調(diào)整位置；所述定位塊上有腰形槽，用緊定螺釘穿過(guò)腰形槽將定位塊固定在刀柄上，且安裝后緊定螺釘頂部不能突出支承套直徑。
[0007]所述刀柄與刀頭通過(guò)端面上的銷孔結(jié)構(gòu)和端鍵結(jié)構(gòu)完成聯(lián)接。
[0008]所述刀頭前端面有圓柱銷，該圓柱銷前端帶有錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述刀柄的前端面有圓柱銷孔；所述圓柱銷與圓柱銷孔相適配。
[0009]所述刀柄與刀頭間有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，在該鍵槽上有固定刀柄刀頭的螺孔。
[0010]所述刀柄上端鍵呈弧狀，刀頭上有與刀柄端鍵配套的鍵槽結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)加工方便。
[0011]所述刀頭端部有安裝鏜刀的方形鏜刀刀槽，所述鏜刀通過(guò)方頭緊定螺釘與徑向壓緊螺孔配合、鏜刀軸向壓緊螺釘與軸向壓緊螺孔配合緊定。
[0012]一種使用上述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具的方法，包括如下步驟:
1)先在加工件上鏜削作為安裝孔的外孔及前端內(nèi)孔，并同時(shí)在后端內(nèi)孔的前端鏜一基準(zhǔn)圓，見光即可，用于鏜刀對(duì)刀找中；
2)將刀柄安裝至鏜床主軸；
3)移動(dòng)工作臺(tái)，從外側(cè)將刀柄穿過(guò)作為安裝孔的外孔；
4)從外孔的內(nèi)側(cè)將支承套安裝在刀柄上；在支承套與刀柄止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片調(diào)整支承套位置；支承套位置調(diào)整確定后，在刀柄兩側(cè)定位鍵槽內(nèi)安裝定位塊，使定位塊緊頂支承套，并用緊定螺釘通過(guò)定位塊上的腰形槽固定定位塊；且安裝后緊定螺釘頂部不能突出支承套直徑；
5)安裝刀頭，將刀頭前端面的帶有錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圓柱銷，插入刀柄的前端面圓柱銷孔；同時(shí)將刀柄與刀頭間有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，用緊定螺釘穿過(guò)端鍵上的緊定孔，再穿入該鍵槽上固定刀柄刀頭的螺孔，并緊定；
6)安裝鏜刀，將鏜刀安裝于刀頭端部的方形鏜刀刀槽，用方頭緊定螺釘與徑向壓緊螺孔配合、鏜刀軸向壓緊螺釘與軸向壓緊螺孔配合緊定，將鏜刀預(yù)緊；
7)按后端內(nèi)孔的前端基準(zhǔn)圓完成鏜刀對(duì)刀，對(duì)刀時(shí)可配合使用標(biāo)準(zhǔn)塞尺，最終確定鏜刀位置，并最終按步驟6)固定該鏜刀，粗鏜后端內(nèi)孔，單邊留余量；
8)按已加工的內(nèi)孔復(fù)核中心，并精鏜內(nèi)孔。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、引入了支承套結(jié)構(gòu)，該支承套在加工過(guò)程中自然形成一個(gè)滑動(dòng)軸承，在不破壞已加工好的孔系精度的情況下，充分提高了鏜桿的剛性。支承套具有一定的軸向定位調(diào)整量，覆蓋尺寸大。有效解決了典型性的口小肚大腔室內(nèi)部高精度圓孔鏜削時(shí)存在的鏜桿懸伸長(zhǎng)、接度差等問(wèn)題。
[0014]2、采用了刀柄與刀頭的分體式設(shè)計(jì)，滿足了小腔室加工的操作需求，保證了鏜桿的精度與強(qiáng)度。
[0015]3、采用模塊化思路，其主要零部件，如刀柄、刀頭、支承塊等聯(lián)接方式簡(jiǎn)單可靠，均可根據(jù)實(shí)際情況改制，使用便捷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為加工件外觀示意圖；
圖2為圖1的A-A視圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為刀柄結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖4的A向視圖；
圖6為刀頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖6的B向示意圖；
圖8為定位塊結(jié)構(gòu)意圖；
圖9為圖8的B-B視圖。
[0017]圖中標(biāo)號(hào):I—刀柄，2—刀頭，3—支承套，4一定位塊，5—緊定螺釘，6—墊片，7—鍵刀軸向壓緊螺釘，8—方頭緊定螺釘，9一鍵刀，10—與外孔相接觸的軸段，11-支承套安裝軸段，12—定位鍵槽，13—定位螺孔，14 一圓柱銷孔，15—端鍵，16—緊定孔，17—圓柱銷，18—端面鍵槽，19一方形鏜刀安裝槽，20—鍵刀徑向壓緊螺孔，21—鍵刀軸向壓緊螺孔，22一外孔，23一IU端內(nèi)孔，24一后端內(nèi)孔，25一加工件,26一腰形槽，27一腰形槽臺(tái)階，ΦE—外孔直徑，ΦD—內(nèi)孔直徑。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1至圖9所示，以某型工業(yè)汽輪機(jī)的軸承箱軸承孔鏜削為例，一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，包括刀柄1、刀頭2、支承套3和鏜刀9 ;所述刀柄I采用了與數(shù)控鏜床數(shù)控接口相匹配的Φ40削平柄結(jié)構(gòu)。加工件25的外孔22為軸承箱箱體前端安裝孔，其外孔直徑ΦΕ為40mm，內(nèi)孔直徑Φ?大于外孔直徑ΦΕ，呈典型口小肚大結(jié)構(gòu)。內(nèi)孔分為前端內(nèi)孔23和后端內(nèi)孔24，前端內(nèi)孔23即為前端軸承孔，后端內(nèi)孔24即為后端軸承孔?？紤]到軸承箱箱體前端直徑僅40mm的安裝孔結(jié)構(gòu)，鏜桿的直徑尺寸在刀柄I與箱體端面安裝孔相接觸的軸段10直徑為Φ39.5mm。為了提高鏜桿的剛性，該鏜桿專門設(shè)計(jì)支承套3。支承套3采用黃銅(H62)材料制作，結(jié)構(gòu)為一圓環(huán)狀套筒。支承套3內(nèi)圓與鏜桿刀柄I相配合，其配合公差為Φ37Η7/ h6?？紤]到軸承箱前端內(nèi)孔23加工尺寸為Φ50 (+0.05，0)，為保證支承套3外圓與軸承箱前端內(nèi)孔23相配合，其設(shè)計(jì)尺寸為Φ49.5 (+0.05，0)。支承套3的總長(zhǎng)度應(yīng)能夠覆蓋鏜削后軸承孔時(shí)的走刀行程。為實(shí)現(xiàn)支承套3在鏜桿的定位和軸向方向上的位置調(diào)整，該鏜桿設(shè)計(jì)有定位塊4。該定位塊4上有腰形槽26，槽內(nèi)有腰形槽臺(tái)階27，用緊定螺釘5穿過(guò)腰形槽26將定位塊4固定在刀柄I上，且安裝后緊定螺釘5頂部不能突出支承套3直徑。該定位塊4可在槽內(nèi)沿軸向調(diào)整位置，可實(shí)現(xiàn)最大8_的軸向位置調(diào)整。刀柄I的前端設(shè)計(jì)有對(duì)稱的兩處定位鍵槽12，槽內(nèi)分別設(shè)計(jì)有M6-6H定位螺孔13，且兩螺孔呈錯(cuò)位布置。切削過(guò)程中，支承套3與前端內(nèi)孔23為間隙配合，相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)軸承，從而起到很好的支承作用。所述支承套3與刀柄I止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片6。為保證在使用過(guò)程中支承套3易于定位和調(diào)整，刀柄I中支承套安裝軸段11的直徑基本尺寸設(shè)計(jì)為Φ37πιπι。由于支承套3只能在鏜桿刀柄I穿過(guò)軸承箱前端安裝孔后，從箱體內(nèi)側(cè)安裝到鏜桿刀柄I上，且軸承箱箱體內(nèi)腔狹小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作空間極為有限，因此，本鏜桿采用分體式結(jié)構(gòu)，將刀柄I與刀頭2通過(guò)端面上的銷孔結(jié)構(gòu)和端鍵結(jié)構(gòu)完成聯(lián)接。其中，刀頭2前端面設(shè)計(jì)有Φ12Η7圓柱銷17，圓銷長(zhǎng)14.5mm，前端帶有15°錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。刀柄I的前端面設(shè)計(jì)有Φ121ι6圓柱銷孔14,孔深15mm。刀柄I與刀頭2間除了通過(guò)銷孔結(jié)構(gòu)完成定位外，還設(shè)計(jì)有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，并在該鍵槽上設(shè)計(jì)有固定刀柄I刀頭2的螺孔結(jié)構(gòu)。其中，刀柄I上端鍵15呈弧狀，鍵寬16mm，厚6mm，長(zhǎng)度14mm。刀頭2上則設(shè)計(jì)有與刀柄端鍵15配套的端面鍵槽18，同時(shí)設(shè)計(jì)有M6-6H緊定孔16。刀頭2端部設(shè)計(jì)有寬21mm，高20 (+0.05，+0.02) mm的方形鏜刀安裝槽19，用于安裝鏜刀9。鏜刀9的緊定則通過(guò)鏜刀徑向壓緊螺孔20和鏜刀軸向壓緊螺孔21分別擰入方頭緊定螺釘8和鏜刀軸向壓緊螺釘7實(shí)現(xiàn)。值得一提的是，由于鏜桿刀頭2直徑僅Φ37πιπι，考慮到鏜刀徑向壓緊螺孔20的位置，方形鏜刀安裝槽19的徑向中心線與鏜桿的中心線并不重合，因此，設(shè)計(jì)鏜刀9時(shí)應(yīng)考慮到這個(gè)差值，以保證鏜刀9的刀尖中心過(guò)鏜桿的中心。
[0019] 一種使用上述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具的方法，包括如下步驟:
1)先在加工件上鏜削作為安裝孔的外孔及前端內(nèi)孔，并同時(shí)在后端內(nèi)孔的前端鏜一基準(zhǔn)圓，見光即可，用于鏜刀對(duì)刀找中；
2)將刀柄安裝至鏜床主軸；
3)移動(dòng)工作臺(tái)，從外側(cè)將刀柄穿過(guò)作為安裝孔的外孔；
4)從外孔的內(nèi)側(cè)將支承套安裝在刀柄上；在支承套與刀柄止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片調(diào)整支承套位置；支承套位置調(diào)整確定后，在刀柄兩側(cè)定位鍵槽內(nèi)安裝定位塊，使定位塊緊頂支承套，并用緊定螺釘通過(guò)定位塊上的腰形槽固定定位塊；且安裝后緊定螺釘頂部不能突出支承套直徑；
5)安裝刀頭，將刀頭前端面的帶有錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圓柱銷，插入刀柄的前端面圓柱銷孔；同時(shí)將刀柄與刀頭間有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，用緊定螺釘穿過(guò)端鍵上的緊定孔，再穿入該鍵槽上固定刀柄刀頭的螺孔，并緊定；
6)安裝鏜刀，將鏜刀安裝于刀頭端部的方形鏜刀刀槽，用方頭緊定螺釘與徑向壓緊螺孔配合、鏜刀軸向壓緊螺釘與軸向壓緊螺孔配合緊定，將鏜刀預(yù)緊；
7 )按后端內(nèi)孔的前端基準(zhǔn)圓完成鏜刀對(duì)刀，對(duì)刀時(shí)可配合使用標(biāo)準(zhǔn)塞尺，最終確定鏜刀位置，并最終按步驟6)固定該鏜刀，粗鏜后端內(nèi)孔，單邊留余量；
8)按已加工的內(nèi)孔復(fù)核中心，并精鏜內(nèi)孔。
【權(quán)利要求】
1.一種小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:包括刀柄、刀頭、支承套和鏜刀；所述刀柄、刀頭為分體式連接結(jié)構(gòu)；所述支承套套接于刀柄上；所述鏜刀安裝在刀頭頂端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀柄直徑略小于加工件外孔直徑；所述支承套為圓環(huán)狀套筒，其內(nèi)圓與刀柄相配合，其外圓與加工件前端內(nèi)孔間隙配合；所述支承套與刀柄止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀柄兩側(cè)有對(duì)稱的兩處定位鍵槽，槽內(nèi)分別有定位螺孔，且兩螺孔呈錯(cuò)位布置；定位鍵槽安裝有定位塊，該定位塊可在槽內(nèi)沿軸向調(diào)整位置；所述定位塊上有腰形槽，用緊定螺釘穿過(guò)腰形槽將定位塊固定在刀柄上，且安裝后緊定螺釘頂部不能突出支承套直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀柄與刀頭通過(guò)端面上的銷孔結(jié)構(gòu)和端鍵結(jié)構(gòu)完成聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀頭前端面有圓柱銷，該圓柱銷前端帶有錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述刀柄的前端面有圓柱銷孔；所述圓柱銷與圓柱銷孔相適配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀柄與刀頭間有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，在該鍵槽上有固定刀柄刀頭的螺孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀柄上端鍵呈弧狀，刀頭上有與刀柄端鍵配套的鍵槽結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具，其特征在于:所述刀頭端部有安裝鏜刀的方形鏜刀刀槽，所述鏜刀通過(guò)方頭緊定螺釘與徑向壓緊螺孔配合、鏜刀軸向壓緊螺釘與軸向壓緊螺孔配合緊定。
9.一種使用上述小腔室內(nèi)孔帶支承模塊化鏜削工具的方法，其特征在于，包括如下步驟: .1)先在加工件上鏜削作為安裝孔的外孔及前端內(nèi)孔，并同時(shí)在后端內(nèi)孔的前端鏜一基準(zhǔn)圓，見光即可，用于鏜刀對(duì)刀找中； . 2)將刀柄安裝至鏜床主軸； .3)移動(dòng)工作臺(tái)，從外側(cè)將刀柄穿過(guò)作為安裝孔的外孔； . 4)從外孔的內(nèi)側(cè)將支承套安裝在刀柄上；在支承套與刀柄止口間墊標(biāo)準(zhǔn)墊片調(diào)整支承套位置；支承套位置調(diào)整確定后，在刀柄兩側(cè)定位鍵槽內(nèi)安裝定位塊，使定位塊緊頂支承套，并用緊定螺釘通過(guò)定位塊上的腰形槽固定定位塊；且安裝后緊定螺釘頂部不能突出支承套直徑； .5)安裝刀頭，將刀頭前端面的帶有錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圓柱銷，插入刀柄的前端面圓柱銷孔；同時(shí)將刀柄與刀頭間有用于傳遞扭矩的對(duì)稱的兩處鍵槽結(jié)構(gòu)，用緊定螺釘穿過(guò)端鍵上的緊定孔，再穿入該鍵槽上固定刀柄刀頭的螺孔，并緊定； . 6)安裝鏜刀，將鏜刀安裝于刀頭端部的方形鏜刀刀槽，用方頭緊定螺釘與徑向壓緊螺孔配合、鏜刀軸向壓緊螺釘與軸向壓緊螺孔配合緊定，將鏜刀預(yù)緊； .7 )按后端內(nèi)孔的前端基準(zhǔn)圓完成鏜刀對(duì)刀，對(duì)刀時(shí)可配合使用標(biāo)準(zhǔn)塞尺，最終確定鏜刀位置，并最終按步驟6)固定該鏜刀，粗鏜后端內(nèi)孔，單邊留余量；
8)按已加工的內(nèi)孔復(fù)核中心，并精鏜內(nèi)孔。
【文檔編號(hào)】B23B41/16GK104128636SQ201410368467
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】鞏麗, 胡建軍, 冷進(jìn)明, 唐仕東, 朱永祥, 李旭, 鄧麗娟, 李西, 胡玉林 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司