[发明专利]一种多边形内孔快速加工装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造技术，具体涉及一种多边形内孔快速加工装置及方法。

背景技术

现阶段进行多边形内孔加工的设备主要有冲床、电火花加工机床、线切割机床等。在精度要求较低的情况下，主要采用冲床进行加工，由插刀进行多边形方孔逐边加工，且底孔的制造需要在其他设备上完成，必然经过二次装夹定位。因此，冲床进行多边形内孔制备的效率低下可想而知，且加工质量往往满足不了高精度的要求。随着制造业水平的不断发展，特种加工技术在生产中得以广泛推广。在高精度多边形内孔加工中，电加工技术得以很好的应用。电加工机床加工精度较冲床高，但其加工效率仍然较低，且加工成本较高。

由此可见，多边形内孔的加工在机械制造行业中未能找到最为合理的方法，其加工工艺方法落后是制约其高质、高效、低成本产出的主要因素。

发明内容

为解决多边形内孔高质、高效、低成本生产的技术难题，本发明提供一种高质量、高效率、低成本加工的多边形内孔快速加工装置及方法。

实现本发明目的的技术方案：一种多边形内孔快速加工装置，该装置包括依次相连的刀具、连接杆及旋转机构；

所述的刀具包括整体制成的刀头和刀杆，刀头的前角为0°，刀头的后角刃磨角度为1°；在刀杆上开设与连接杆的螺纹孔相配合的定位孔；

所述的连接杆前端为刀杆套筒，在刀杆套筒上相应定位孔的位置处开设螺纹孔，通过螺栓进行定位孔与螺纹孔的连接，将刀具与连接杆组装，实现刀具的准确定位；连接杆后端的连接杆实心轴端插入旋转机构的实心轴端前端内；

所述的旋转机构包括与车床连接的实心轴端，实心轴端前端内部中空，在实心轴端前端面处固定有端盖，实心轴端前端与端盖形成的封闭空腔内设有轴承一及轴承二，轴承一及轴承二的内圈与连接杆实心轴端配合，通过车床带动旋转机构旋转，进而带动刀具（11）和连接杆（12）的进给。

如上所述的一种多边形内孔快速加工装置，其所述的旋转机构的实心轴端选用莫氏锥度与车床尾座套筒配合。

如上所述的一种多边形内孔快速加工装置，其所述的刀具整体为高速钢材质。

如上所述的一种多边形内孔快速加工装置，其所述的轴承一为角接触球轴承，所述的及轴承二为推力轴承。

采用上述任一装置的多边形内孔快速加工方法，其包括如下步骤：

（a）将工件装夹于车床卡盘上，进行工件内的工艺底孔的加工；车床卡盘连接车床主轴；

（b）将连接杆装入旋转机构，再将刀具装入连接杆，然后将旋转机构的实心轴端装入车床尾座套筒中，车床尾座套筒与机床尾座连接；

（c）切削形式为工件、刀具同时做旋转运动；当工件与刀具紧紧贴合在一起情况下，车床主轴进行旋转运动时，由于工件转动惯量作用下，与刀具的接触面摩擦力可带动刀具做趋于同速的旋转运动；当转动平稳后便可摇动车床尾座，进行刀具的进给运动，完成多边形方孔的切削作业。

本发明的效果在于：本发明所述的多边形内孔快速加工装置及方法，可实现多边形内孔于车床上进行加工，加工过程中一次性装夹定位，确保了加工精度。本发明装置结构简单、可靠，制造成本低，实用性强，大幅度的提高了多边形内孔的加工质量及加工效率，控制了加工成本。本发明方法具备加工质量好、加工效率高、加工成本低等特点。

附图说明

图1为本发明所述的一种多边形内孔快速加工装置结构示意图；

图2为刀具结构示意图；

图3为连接杆与旋转机构连接示意图；

图4为多边形内孔快速加工装置安装于车床示意图；

图5为内孔加工过程示意图；

图中：1.刀头；2.刀杆；3.定位孔；4.刀杆套筒；5.螺纹孔；6.连接杆实心轴端；7.轴承一；8.轴承二；9.端盖；10.实心轴端；11.刀具；12.连接杆；13.旋转机构；14.工艺底孔；16.车床主轴；17.车床卡盘；18.工件；19.多边形内孔快速加工装置；20.车床尾座套筒；21.车床尾座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种多边形内孔快速加工装置及方法作进一步描述。

如图1所示，本发明所述的一种多边形内孔快速加工装置，其包括依次相连的刀具11、连接杆12及旋转机构13。

如图2所示，刀具11包括高速钢材质整体制成的刀头1和刀杆2，刀头1的前角为0°，刀头1的后角刃磨角度为1°；在刀杆2上开设与连接杆12的螺纹孔5相配合的定位孔3。刀头1其他尺寸需依据实际生产尺寸要求进行刃磨。