[发明专利]机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头Ⅱ型

说明书

技术领域

本发明涉及一种孔切削断屑装置，尤其是钻削高强度韧性材料时能自动断屑的机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头II型。

技术背景

目前，本设计人申请的(申请号201620794060.X)国内第一款机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头，通过实践已实现了钻孔自动断屑。但该夹头还存在以下不足：用于克服浮动刀杆钻削阻力的单个压缩弹簧的弹力不足，影响钻削较大直径孔的断屑；没有设置弹力调节机构，对钻削使用范围中的小孔时，造成功率损失；钻削使用范围中的大孔时钻头一转的断屑频率偏低，致使断屑长度超过24Mmm；夹头重量偏重，整体结构需缩小，以减轻物重；上、下外套的连接用螺钉固定，定位准确性和安全性差；孔架装于下外套孔中时，滚动体孔周向准确定位困难，影响振幅调定；组装夹头时，键齿与齿槽在封闭腔内压缩弹簧过程中，要对准并逐步咬合比较费时。

发明内容

为了克服现有的机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头，在结构设计和使用中存在的前述问题，本发明提供的机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头II型，在结构上增强浮动刀杆狭小上孔中的圆柱压缩弹簧弹力；在浮动刀杆中增设灵巧的调压装置，解决简便调整弹力问题；通过改进驱动浮动刀杆振动的上凸轮结构，使振动频率增加一倍，利于形成短屑；上、下外套的连接采用圆柱销替代螺钉定位固紧，以提高构件轴向位置精度和安全性；在封闭状态下逐步咬合的上齿槽和下键齿的端口，增加引导结构，使槽与齿未准确对正也能顺利咬合；增加孔架周向定位槽结构，由定位圆柱销引导准确定位；重新缩小所有结构件径向、轴向尺寸，使夹头减轻物重。

本发明采用的技术方案是：在尺寸有限的弹簧安装孔中，在原弹簧孔中再套入一个小直径压缩弹簧，形成套装双层弹簧，弹力增加一倍以上；在浮动刀杆下孔中设置调压螺钉，挤压浮动刀杆上端孔中的弹簧改变压缩长度，使产生的弹力发生变化，以达到调压目的；在驱动浮动刀杆振动的上凸轮中增加凸缘数，使一转中的振动频率增加一倍，让钻屑变短；孔架外缘增加周向定位槽结构，并在下外套相应位置安装定位圆柱销，使孔架定位槽按定位圆柱销位置在圆周向准确就位；在装配时需逐步咬合的上齿槽和下键齿的端口，设置引导斜面，使齿槽与键齿能准确咬合；上、下外套组装前按周向位置要求先套合到位，再钻铰好定位销孔，组装压合到位时再插入连接圆柱销，形成方便准确、不易松脱的固连；滚动体中心点向回转中心线适当内移，达到减少所有结构件径向及轴向尺寸目的。本发明(机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头II型)尺寸可由原有的机械振动式孔加工刀具微型断屑夹头Φ88x135mm尺寸减少至Φ81x130mm，整体结构和性能都得到优化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1是本发明实施例的总图。

在附图中，1.刀夹体、2.上外套、3.内压缩弹簧、4.外压缩弹簧、5.键齿端斜面、6.齿槽端斜面、7.连接圆柱销、8.轴承、9.下外套、10.上凸轮、11.上凸轮凸缘、12.滚动体、13.浮动刀杆、14.调压螺钉、15.调幅盘、16.下凸轮、17.孔架、18.孔架定位槽、 19.定位圆柱销、20.弹簧垫。

具体实施方式

在附图中，刀夹体(1)的齿槽上有齿槽端斜面(6)，上凸轮(10)的键齿上有键齿端斜面(5)；上外套(2)与下外套(9)压合连接由几个连接圆柱销(7)锁定固连；浮动刀杆(13)的上内孔中，内压缩弹簧(3)套装在外压缩弹簧(4)内孔中；浮动刀杆(13)下内孔中装有穿过上、下孔间壁的调压螺钉(14)，并顶在双套的外压缩弹簧(4)和内压缩弹簧(3)下端的弹簧垫(20)上，以调整弹簧压缩量，改变弹力；上凸轮(10)与滚动体(12)接触的上凸轮凸缘(11)增加到两个及以上，以实现浮动刀杆(13)多次振动；在孔架(17)的特定外圆处，开有径向的孔架定位槽(18)，并在下外套(9)侧壁的相应位置上，装有径向的定位圆柱销(19)，相互套合定位；直径缩小2mm的滚动体(12)朝浮动刀杆(13)中心线移近1mm后，上外套(2)、下外套(9)、轴承(8)、孔架(17)、下凸轮(16)、调幅盘(15)结构均大幅缩小，使本发明主体外形尺寸缩小到不超过81x130mm，夹头重量相对减少20％。当机床主轴通过刀夹体(1)带动浮动刀杆(13)旋转时，在每一转中，上凸轮凸缘(11)有两次或以上次数挤压不回转、且轴向受下凸轮(16)限位的孔架(17)中的滚动体(12)，迫使浮动刀杆(13)克服外压缩弹簧(4)和内压缩弹簧(3)的弹力多次向上移动调定的振幅距离，凸轮凸缘(11)每次越过滚动体(12)后，浮动刀杆(13)都在外压缩弹簧(4)和内压缩弹簧(3)的弹力驱动下复位，因而产生多次振动，使刀具实现多次断屑。随着具有内压缩弹簧(3)、外压缩弹簧(4)、调压螺钉(14)和包含多个上凸轮凸缘(11)之上凸轮(10)的应用，以及其它结构的完善，本发明钻孔断屑适应的钻头直径和材料类型将增多，可靠性、实用性会更好。