一種利于消除間隙的鏜刀安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)雜孔壁形狀的鏜削加工領(lǐng)域，具體涉及一種利于消除間隙的鏜刀安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鏜削是一種用刀具擴(kuò)大孔或其它圓形輪廓的內(nèi)徑切削工藝，其應(yīng)用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為鏜刀或鏜桿。鏜孔是對(duì)鍛出，鑄出或鉆出孔的進(jìn)一步加工，屬于鏜削方式的一種。鏜孔可擴(kuò)大孔徑，提高精度，減小表面粗糙度，還可以較好地糾正原來(lái)孔軸線的偏斜。
[0003]普通的鏜刀結(jié)構(gòu)，一般包括刀柄和設(shè)置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安裝在機(jī)床上，使用時(shí)靠機(jī)床提供動(dòng)力進(jìn)行鏜削加工。但對(duì)于一些不適合靠機(jī)床實(shí)現(xiàn)加工的情況，例如在一些已安裝好的較大設(shè)備上進(jìn)行技改需要擴(kuò)孔鏜削加工等情況，則很難采用現(xiàn)有的加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)加工。
[0004]另外，現(xiàn)有的鏜刀，鏜削加工性能有限，對(duì)于深度大于直徑6倍以上的深孔鏜削加工，以及一些比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)例如螺旋式斷隔槽、直槽、斜槽、圓弧槽、螺紋、螺旋面、圓弧面、內(nèi)孔的局部擴(kuò)大等加工時(shí)，也難以保證精度和加工效率。
[0005]為了解決上述現(xiàn)有鏜刀難以加工復(fù)雜型面和難以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立加工的問(wèn)題，申請(qǐng)人考慮設(shè)計(jì)了一種鏜削加工三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械臂，包括整體呈圓柱狀的刀柄和刀具，刀具安裝在刀柄前端的切削段內(nèi)，其特點(diǎn)在于，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具徑向進(jìn)給的徑向進(jìn)給控制段、用于控制刀具切削段周向旋轉(zhuǎn)的周向旋轉(zhuǎn)控制段和用于控制刀具切削段軸向伸縮的軸向伸縮控制段，刀柄上還設(shè)置有用于實(shí)現(xiàn)在被加工孔內(nèi)支撐的刀具穩(wěn)定支撐裝置。這樣，該機(jī)械臂能夠靠刀具穩(wěn)定支撐裝置支撐在被加工孔內(nèi)部，然后加工過(guò)程中能夠產(chǎn)生三軸聯(lián)動(dòng)，靠周向旋轉(zhuǎn)控制段控制旋轉(zhuǎn)鏜削的同時(shí)能夠控制刀具沿徑向進(jìn)給或伸縮運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了鏜削獨(dú)立加工的同時(shí)，能夠完成復(fù)雜結(jié)構(gòu)和深孔結(jié)構(gòu)的鏜削加工。具有鏜削加工范圍大，適用性廣的特點(diǎn)。同時(shí)，其中所述切削段包括一個(gè)切削段筒體，切削段筒體前部位置設(shè)置有刀具安裝槽并用于安裝鏜刀刀具，鏜刀刀具考慮在刀具的安裝柄部分上設(shè)置傳動(dòng)齒條用于和傳動(dòng)輸入齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且利于傳動(dòng)比精確控制。
[0006]但其中，齒條和齒輪傳動(dòng)，如果其嚙合精度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致裝配難度較大，如果降低裝配難度，則又會(huì)造成嚙合精度過(guò)低進(jìn)而存在嚙合間隙，導(dǎo)致傳動(dòng)配合精度較差，影響加工精度；同時(shí)在實(shí)現(xiàn)刀具自身和刀具安裝槽的配合時(shí)也會(huì)存在裝配順暢度和裝配精度相矛盾的相同問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種裝配操作順暢快捷，同時(shí)能夠提高裝配精度，消除間隙以提高加工精度的利于消除間隙的鏜刀安裝方法。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種利于消除間隙的鏜刀安裝方法，鏜刀裝置的刀具沿刀柄徑向安裝在刀具安裝槽內(nèi)，刀具的安裝柄部分上設(shè)置有傳動(dòng)齒條用于和傳動(dòng)輸入齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)，其特征在于，將傳動(dòng)齒條設(shè)計(jì)為并列且錯(cuò)位的兩條，且兩條傳動(dòng)齒條之間并列相接一側(cè)設(shè)置一處斜面配合結(jié)構(gòu)，再在刀具和刀具安裝槽的軸向前后之間位置設(shè)置對(duì)應(yīng)的斜鐵構(gòu)成第二處斜面配合結(jié)構(gòu)，安裝時(shí)靠斜鐵的插入推動(dòng)帶動(dòng)兩處斜向配合結(jié)構(gòu)聯(lián)動(dòng)配合并轉(zhuǎn)化為兩條傳動(dòng)齒條的錯(cuò)位移動(dòng)，直至兩條傳動(dòng)齒條同時(shí)和傳動(dòng)輸入齒輪嚙合緊密，此時(shí)完成斜鐵固定即完成裝配。
[0009]這樣，裝配時(shí)先將兩條傳動(dòng)齒條和傳動(dòng)輸入齒輪嚙合后，插入斜鐵，靠?jī)商幮泵媾浜辖Y(jié)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)兩條傳動(dòng)齒條錯(cuò)位移動(dòng)并和傳動(dòng)輸入齒輪嚙合緊密，這樣傳動(dòng)輸入齒輪正反轉(zhuǎn)時(shí)各自靠一個(gè)傳動(dòng)齒條受力帶動(dòng)刀具徑向伸出或縮回，故消除了齒輪傳動(dòng)間隙的同時(shí)消除了刀具軸向安裝間隙。故方便安裝，提高裝配順暢程度的同時(shí)保證了裝配配合精度，提高了后續(xù)加工精度的可靠性。
[0010]作為優(yōu)化，本方法在以下結(jié)構(gòu)的鏜刀裝置中實(shí)現(xiàn)，鏜刀裝置前端為切削段，所述切削段包括一個(gè)切削段筒體，切削段筒體前部位置設(shè)置有刀具安裝槽并用于安裝刀具，刀具包括用于形成切削刃的刀頭部分和用于實(shí)現(xiàn)安裝和刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)的安裝柄部分，刀頭部分的切削刃位置外露出刀具安裝槽;安裝柄部分的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有傳動(dòng)齒條用于實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)；
所述傳動(dòng)齒條包括第一傳動(dòng)齒條和第二傳動(dòng)齒條，第一傳動(dòng)齒條和第二傳動(dòng)齒條并列錯(cuò)位設(shè)置且同時(shí)和用于實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)的刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)齒輪嚙合;刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁傾斜設(shè)置且前側(cè)內(nèi)壁中和刀具徑向進(jìn)給方向一致的該端往靠近刀具的方向傾斜，該刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁和刀具前側(cè)外壁之間配合設(shè)置有一塊斜鐵，斜鐵和刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁相貼一側(cè)為斜面，斜鐵和刀具相貼一側(cè)為和刀具進(jìn)給方向一致的直面；
第一傳動(dòng)齒條和第二傳動(dòng)齒條靠并列相接一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置的凹凸配合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)嵌接配合，所述凹凸配合結(jié)構(gòu)中具有傾斜于相接側(cè)面的一個(gè)斜向滑動(dòng)配合面。
[0011]這樣，在裝配時(shí)，先將第一傳動(dòng)齒條和第二傳動(dòng)齒條并列排布好，并使得二者相接一側(cè)的凹凸配合結(jié)構(gòu)先沿斜向滑動(dòng)配合面相貼插入完成部分嵌入配合，將刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)齒輪安裝到位，再選取長(zhǎng)度大于斜鐵安裝空間長(zhǎng)度且外形匹配的斜鐵塊，將斜鐵塊的較小一端從斜鐵安裝空間的較大一端插入，斜鐵塊插入時(shí)依靠和刀具安裝槽前側(cè)的傾斜內(nèi)壁的滑動(dòng)配合擠壓兩塊傳動(dòng)齒條相互并攏，兩塊傳動(dòng)齒條相互并攏過(guò)程中依靠二者之間凹凸配合結(jié)構(gòu)中的斜向滑動(dòng)配合面的配合帶動(dòng)兩塊傳動(dòng)齒條沿自身傳動(dòng)方向錯(cuò)位移動(dòng)，直至刀具徑向進(jìn)給傳動(dòng)齒輪一個(gè)齒槽的兩側(cè)同時(shí)被兩塊傳動(dòng)齒條的一個(gè)輪齒相貼抵緊;此時(shí)斜鐵塊無(wú)法再行插入，將斜鐵塊外端沿斜鐵安裝空間入口處截?cái)鄻?gòu)成斜鐵，保持斜鐵位置固定完畢后完成裝配。這樣的裝配過(guò)程直接依靠斜鐵的插入配合就消除了齒輪傳動(dòng)導(dǎo)致的配合間隙的同時(shí)也一起消除了刀具安裝的軸向間隙；而且極大地提高了裝配效率，保證裝配可靠性。
[0012]作為優(yōu)化，刀頭部分采用硬質(zhì)合金材料制得，安裝柄部分采用45號(hào)鋼制得。這樣能夠滿足兩部分各自功能要求，較低了成本。
[0013]進(jìn)一步地，斜鐵較大一端被固定于靠近刀具安裝槽前側(cè)內(nèi)壁的切削段筒體外表面的限位螺釘限位固定;這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且方便斜鐵的限位固定。
[0014]再進(jìn)一步地，可以在斜鐵和刀具相貼一側(cè)沿垂直于刀具徑向進(jìn)給方向設(shè)置多個(gè)滾柱槽，所述多個(gè)滾柱槽沿刀具徑向進(jìn)給方向均勻間隔排布，所述滾柱槽內(nèi)安裝有空心滾柱且空心滾柱外表面露出于滾柱槽并用于和刀具前側(cè)面相貼合。這樣空心滾柱將裝配過(guò)程和后續(xù)刀具徑向進(jìn)給過(guò)程中的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，提高刀具裝配和進(jìn)給調(diào)整的順暢性，同時(shí)依靠空心滾柱的彈性，可以更好地消除間隙并起到減震效果。
[0015]進(jìn)一步地空心滾柱采用60Si2Mn的彈簧鋼材料，以更好地產(chǎn)生彈性提高減震效果。
[0016]綜上所述，本發(fā)明具有裝配操作順暢快捷，同時(shí)能夠提高裝配精度，消除間隙以提高加工精度等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]
圖1為一種采用了本發(fā)明方法安裝得到的鏜削加工三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械臂的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為圖1中刀具位置的A-A剖視圖。
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