[实用新型]连杆可调式内球面车削工具

说明书

技术领域

本实用新型技术属于加工技术领域使用的新型技术，主要涉及一种连杆可调式内球面车削工具。

背景技术

内球面零件由于加工表面比较特殊，加工起来有一定难度，特别是对于加工精度要求较高的内球面零件，若采用手动车削，球面曲率质量难以保证且粗糙度较高，与其它零件配合时，不能实现良好的球面接触，装配使用效果难以保证。使用专用旋风车削工具车削内球面，虽然能够保证加工质量，但旋风工具成本较高，制造较为复杂，且通用性差，只能加工直径跨度范围较小的内球面。

发明内容

本实用新型的目的即由此产生，提出一种连杆可调式内球面车削工具。该工具操作简单，使用方便，制作成本低，在普通车床上应用即可加工内球面零件，有效提高内球面工件的加工精度和加工效率。

本实用新型为实现上述目的采取的技术方案是：其主要由刀头、滑杆、滑座、左螺杆、右螺杆、调整螺母、锥柄组成，刀头与滑杆的一端固定连接，滑座套接在滑杆上，滑杆的另一端与左螺杆的一端通过销铰接连接，调整螺母连接在左螺杆和右螺杆之间，右螺杆的另一端与锥柄的一端通过销铰接连接。

本实用新型采用连杆可调式设计结构，在使用过程中工具上的相关零件可按照连杆运动的机能产生回转运动，从而带动刀头实现圆弧进给，以达到加工内球面的目的。该工具具有结构简单，制作成本低、使用方便、加工效率和加工精度高的特点。加工内球面的表面粗糙度小于3.2μm，适于批量化生产球面半径R为100～1300mm的内球面，为提高内球面工件的加工精度和加工效率打下良好基础。由于工具半径调整范围较宽，可以实现采用自动、手动两种进刀方式在普通车床上批量加工各类尺寸不同的内球面。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1A-A的剖视图。

图3是本实用新型的使用示意图

图中1.刀头，2.内六角紧固螺钉，3.滑杆，4.滑座，5.销，6.左螺杆，7.限位螺母，8.调整螺母，9.限位螺母，10.右螺杆，11.销，12.锥柄，13.陷入式平键，14.尾座，15.刀架，16.内球面。

具体实施方式

结合附图，给出本实用新型的实施例如下：

如图1所示：本实施例由连杆机构、尺寸调整机构、切削机构和工具安装机构四部分组成，其中：

连杆机构包括滑杆3、销5、左螺杆6、调整螺母8、右螺杆10、销11、锥柄12，其中滑杆3通过销5与由左螺杆6、调整螺母8、右螺杆10组成的尺寸调整机构连接在一起，滑杆3与左螺杆6均可以以销5为中心作回转运动；尺寸调整机构的右螺杆10与工具安装机构的锥柄12通过销11连接，同样，右螺杆10也可以以销11为中心作回转运动，由此就形成了具有两个回转中心的连杆机构，在工具的使用过程中连杆机构与工具上各零件之间角度位置不断发生变化，从而将刀头的径向进刀运动与刀具轴向进刀运动两者柔性合成，推动与连杆机构左螺杆6连接的滑杆3在滑座4内向前移动(如图2所示)，使上述零件之间形成典型的连杆运动机构，可以沿不同的销作旋转，从而在工具的使用中形成连杆运动效应。使刀具最终轨迹成为一条圆弧线，实现加工内球面的功能。

尺寸调整机构包括调整螺母8，左螺杆6和右螺杆10及两个限位螺母7、9，左螺杆6和右螺杆10通过调整螺母8连接，在与调整螺母8连接的左螺杆6上设置有限位螺母7、在右螺杆10上设置有限位螺母9。需要调整工具加工尺寸时，旋转调整螺母8，使左螺杆6和右螺杆10作相反方向移动，直到两处销5、11中心距半径与加工工件内球面半径R尺寸一致。拧紧两个限位螺母7、9，使其与调整螺母8两边靠紧，从而将左螺杆6、右螺杆10与调整螺母8之间的位置锁死，确保调整后的尺寸不在加工过程中发生变动，实现工具加工不同尺寸的内球面。

切削机构包括装配式刀头1、两个内六角紧固螺钉2，刀头1的刀杆部位插入滑杆3上的定位孔中，用两个内六角紧固螺钉2紧固。此种结构的最大优点是刀头1拆装非常简单、快捷，当刀头1磨损后，松开两个内六角紧固螺钉2，可以实现刀头1的快速拆装，以便重新磨刀或更换新刀头，避免了整工具装置的整体报废。

工具安装机构包括滑座4和锥柄12，滑座4与连杆机构的滑杆3套接连接并采用陷入式平键13作为配合方式(如图2所示)，工具使用时滑杆3可在滑座4内作精确的直线移动，从而确保使用该工具加工内球面时尺寸、形状精度的质量稳定性。锥柄12的尾部采用标准莫氏锥度，与车床尾座锥孔14配合精度较高，有利于提高校正器的安装精度，且提高了工具在不同型号车床的通用性。

使用时将该工具上的锥柄12一侧安装在车床尾座14锥孔内，此时尾座14固定在车床导轨上不能移动。然后将滑座4下端窄边部位安装在刀架15上，并用刀架上的三个紧固螺钉17紧固。加工工件前，先旋转调整螺母8，使左螺杆6和右螺杆10作相反方向移动，直到两处销5、11中心距半径与加工工件内球面半径R尺寸一致。拧紧两个限位螺母7、9，使其与调整螺母8两边靠紧，从而将左螺杆6、右螺杆10与调整螺母8之间的位置锁死，避免在加工过程中尺寸发生变化。具体使用方法如图3所示：车床中拖板采用自动或手动两种进刀方式沿径向走刀，从而带动固定在刀架15上的滑座4内的滑杆3作同步径向进给运动，随着进刀过程的不断进行，此时工具连杆机构上各零件中心线的位置也在以销5、11为中心发生变化，由于连杆运动效应的作用，整个连杆机构以销11为中心作如图3所示半径为R(即要加工的内球面半径)圆弧运动，推动与连杆机构左螺杆6连接的滑杆3在滑座4内向前移动，并带动刀头1作与R同心的圆弧运动，即将刀头的径向进刀运动与刀具轴向进刀运动两者柔性合成，使刀具最终轨迹成为一条圆弧，从而加工出内球面16。