[发明专利]瓶腔深孔内轮廓加工用精密镗刀

说明书

本发明涉及一种瓶腔深孔内轮廓加工用精密镗刀，包括镗杆、变径结构及拉杆。所述拉杆贯穿于镗杆内，并连有传动定位块，通过外部伺服控制的丝杠螺母副传动系统与传动定位块连接，驱动拉杆进行轴向直线伸缩运动，拉杆将轴向运动通过销钉传递给芯轴，芯轴将轴向伸缩运动通过斜面转化为滑块的径向伸缩运动，从而实现了变径结构内刀座及刀片的径向伸缩。同时，本装置变径结构的径向驱动比为2：1，驱动精确可靠，外部布设导向块和减振条，可实现自导向和抑制振动的效果，内部设有第一滑块导轨、第二滑块导轨及滑块导轨支撑可满足变径结构斜面传动的刚性。本发明具有结构合理、精确可靠等特点，可广泛用于各种具有复杂内部轮廓的瓶腔孔的加工。

技术领域

本发明属于深孔内轮廓加工领域，尤其涉及深孔内轮廓精密加工刀具。

背景技术

深孔中存在一种特殊的孔，该类孔由于具有复杂的内部轮廓以及轮廓类瓶状的特点，被称之为瓶腔孔。瓶腔孔广泛存在于飞机起落架、汽车发动机缸体、石油采油树等具有复杂内轮廓的零件当中。对于这些零件的加工通常靠电解加工和镗削加工来实现，电解加工虽然不会产生残余应力，加工硬化，刀具磨损等现象，但由于其加工效率低、成本高、污染严重等原因应用较少，因而镗削工艺应用较为广泛。

而瓶腔孔的镗削加工通常会出现刀具悬伸长度过长，刚度降低，极容易产生颤振严重进而影响加工质量等现象。同时，瓶腔孔由于内部尺寸不一致使内部轮廓存在梯度，而普通的镗削加工刀具，由于无法实现刀头的径向伸缩或伸缩量较少，或刀具刚性不足，很难实现具有复杂内部轮廓的瓶腔孔的加工，如专利号为：201110151356.1，提供的一种基于盲深孔连续自动后排屑的内扩孔刀具，其具体包括如下不足之处：

a.该装置的刀具与滑块直接相连，当应用在不同的加工环境时，仅能更换刀片，而滑块处的装刀部位只适配一种刀片，随意更换刀片可能会使刀片和滑块出现不兼容的现象，进而影响加工质量；

b.该装置不存在独立的滑块导轨，将滑块的滑道直接设置在镗杆上，且滑道上未设有凹槽，对滑块的限位精度不够，当滑块的滑道出现问题时，需要更换整个镗杆，经济损失较大；

c.该装置的斜面变径结构采用单排斜面配合，在进行加工时，变径结构的刚性很难满足，斜面很容易因为刚性不足而产生弯曲，进而影响滑块径向伸缩的流畅性及精度；

d.该装置的芯轴未与滑块接触的部位，与装置内其他部件采用平面配合或配合面积较少，使芯轴受到的力更加集中，同时，现有的内轮廓加工装置不具备滑块导轨支撑，使芯轴及滑块配合的刚性很难得到满足；

e.该装置由于结构的原因，只适用于长度范围较小的的深孔零件的加工，适应能力较弱；且为防止拉杆轴向转动，该装置采用螺钉进行周向限位，但限位精度很难满足加工要求。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种能人为控制切削轨迹，刀具可径向伸缩且伸缩量较大，以及切削刚性能满足加工要求的瓶腔深孔内轮廓加工用精密镗刀。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种瓶腔深孔内轮廓加工用精密镗刀，包括刀座及同轴设置的前镗杆、后镗杆和拉杆，端盖以圆柱面配合安装在所述前镗杆的端部，所述前镗杆和后镗杆均为中空筒体，所述的拉杆设置在所述中空筒体的腔体内，且所述拉杆的一端伸出所述的后镗杆的筒体与传动定位块相连接，所述的传动定位块用于驱动拉杆沿轴向运动，所述拉杆的另一端通过销钉固定连接有用于驱动刀座径向移动的芯轴；

在所述前镗杆端部的轴向设有定位槽口，在定位槽口的槽底安装有第一滑块导轨，在第一滑块导轨的对侧的定位槽口内设有第二滑块导轨，且所述的第二滑块导轨固定安装在所述的端盖内侧，滑块的两侧滑动设置在第一滑块导轨与第二滑块导轨内，所述的刀座设置在滑块上，所述的滑块带动刀座径向移动；