一种加工长大油缸用的深孔镗头的制作方法

1.本发明属于专用刀具技术领域，具体涉及一种加工长大油缸用的深孔镗头。


背景技术：

2.深孔镗头属于深孔刀具，主要用于深孔加工，深孔加工是油缸行业最关键的工序，质量由刀具、工装和参数保证，长大油缸高压和高强度的工况要求材料必须具备高硬度和高强度的基本性能，缸筒材料一般选用高强度的合金热轧管+调质处理。
3.在公开号为cn204182947u的中国专利中，提到了带有前导向套的深孔加工镗头，前导向套前端设有减轻孔，外圆上有3个木键槽，木键槽内镶入前导向木键，后端有矩形凸台，深孔镗头前端头有开口槽，前导向套装入开口槽内，螺栓孔内的连接螺栓夹紧前导向套，深孔镗头上有3个木键槽，木键槽内镶入后导向木键，前导向木键、后导向木键为材质较硬的梨木或水曲柳木等。如前所述，深孔镗头组件包括镗头、导向套和安装在镗头上的刀具，镗头与导向套通过设置在镗头外壁的非金属花键配合，非金属花键作为镗头与导向套配合过程中的受力点。然而，现有深孔镗头组件加工变量小，加工变量只能控制在5mm内，如规格为150mm的镗头和导向套只能加工直径为150—155mm的深孔；而当所加工的深孔尺寸(外径)发生改变，尤其是当所加工的深孔尺寸(外径)变量大于5mm时，就须改变或更换成与深孔尺寸(外径)相匹配的镗头与导向套，目前缸筒加工常用的工艺有镗孔+珩磨或镗孔+刮辊+珩磨的工艺路线，深孔加工设备与刀具的特征造成镗孔单边和椭圆不可避免，越长、越大的缸筒因镗杆伸出越长、支撑磨损越严重、镗头越重镗孔单边和椭圆就更加突出，防止支撑磨损和减轻镗头重量是决定镗孔产品质量的关键难题，目前只能选用余量更大的材料增大加工量和增加材料成本来对保证产品质量。
4.对此发明人提出一种加工长大油缸用的深孔镗头，用以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种加工长大油缸用的深孔镗头，以解决现有深孔镗头组件加工变量小，而当所加工的深孔尺寸(外径)发生改变，尤其是当所加工的深孔尺寸(外径)变量大于5mm时，就须改变或更换成与深孔尺寸(外径)相匹配的镗头与导向套，目前缸筒加工常用的工艺有镗孔+珩磨或镗孔+刮辊+珩磨的工艺路线，深孔加工设备与刀具的特征造成镗孔单边和椭圆不可避免，越长、越大的缸筒因镗杆伸出越长、支撑磨损越严重、镗头越重镗孔单边和椭圆就更加突出，防止支撑磨损和减轻镗头重量是决定镗孔产品质量的关键难题，目前只能选用余量更大的材料增大加工量和增加材料成本来对保证产品质量的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种加工长大油缸用的深孔镗头，包括：
8.镗头轴，所述的镗头轴和安装在镗头轴前端的刀盘、后端的镗杆连接法兰通过螺栓连接构成整固结构；
9.镗杆连接法兰，通过螺栓连接与镗杆构成一体；
10.外筒，所述外筒和安装在外筒上的支撑胶木和安装在镗头轴上的轴承与镗头轴构成旋转副，外筒两端分别安装带密封的两个前后端盖，轴承外圈轴向位置通过外筒台阶定位、内圈设计隔套限位，并通过安装在镗头轴上的轴承定位套和锁紧螺母将外筒轴向定位。
11.优选的，所述刀盘沿着水平中心线两边对称均设计有刀杆安装槽，且刀杆安装槽内安装了可以径向调移动的粗镗刀杆和精镗刀杆，粗镗刀杆和精镗刀杆的轴向位置相差3—5mm。
12.优选的，所述刀盘截面为多边棱形，所述刀盘端部的φ1’孔与镗头轴的主轴外圆台阶φ1配合保证刀盘的径向定位，通过螺栓与镗头轴的主轴连接保证刀盘轴向定位，所述刀盘沿水平方向以刀尖为中心设置有两个倾斜冲水孔，所述刀盘下端设置有两个转向冲水孔。
13.优选的，所述的镗头轴设计成空心轴，镗头轴右端台阶φ1与刀盘内孔φ1’配合定位，左端台阶φ2与镗杆连接法兰内孔φ2’配合定位，镗头轴右端台阶φ3与前端盖为间隙配合。
14.优选的，所述外筒选用钢管或铝材制成，所述外筒内孔两端的φ4台阶孔与轴承为过盈配合，外筒的外圆周上均匀分布了六块支撑胶木的安装槽，所述支撑胶木与外筒的前后端面构成整体。
15.优选的，所述轴承定位套的φ5与镗头轴为间隙配合，所述轴承定位套的φ6与端盖φ0间隙配合。
16.优选的，前后所述端盖通过螺栓安装在外筒两端，前端盖内孔的φ0与镗头轴的φ2台阶间隙配合，前后所述端盖内孔中部设计了密封槽，密封槽内安装密封层。
17.优选的，所述镗头轴的左端设有螺纹，且与所述锁紧螺母螺纹连接。
18.优选的，所述镗杆连接法兰通过内外两圈螺栓连接镗头与镗杆，镗杆连接法兰右端φ2’孔与镗头轴左端台阶φ2配合定位并通过安装在带沉头孔里的螺栓与镗头连接成整体，外圈螺栓与镗杆连接。
19.优选的，所述支撑胶木选用pvc或尼龙等轻质耐磨材料，其厚度和圆弧根据加工产品尺寸要求将支撑胶木安装到镗头上后在车床上加工成型。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.(1)本发明通过设置分体式结构，镗头轴与刀盘和安装在刀盘上的刀杆与镗杆连接成整体，支撑胶木安装在外筒壁上，外筒通过轴承绕镗头轴旋转，支撑胶木随加工产品旋转，相对产品径向方向静止，极大限度地减小了支撑胶木的磨损，安装在刀盘上的刀杆可以沿径向方向移动，尺寸可任意调整。
22.(2)本发明通过安装在外筒上的支撑胶木在车床上加工成型，确保了每个支撑胶木的同轴度，分体式结构选择不同轴承配做相应外筒可以制作成任一规格的镗头，分析式结构两轴承中间形成腔间，极大限度地减小了镗头重量。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的镗头轴和支撑胶木的连接示意图；
25.图3为本发明的刀盘安装示意图；
26.图4为本发明的刀杆、刀盘安装示意图；
27.图5为本发明的镗头轴示意图；
28.图6为本发明的外筒结构示意图；
29.图7为本发明的轴承定位套结构示意图；
30.图8为本发明的前后端盖结构示意图；
31.图9为本发明的锁紧螺母结构示意图；
32.图10为本发明的连接法兰结构示意图；
33.图11为本发明的连接法兰结构侧面剖视图；
34.图12为本发明的支撑胶木结构示意图；
35.图中：1、镗头轴；2、轴承；3、外筒；4、刀盘；41、粗镗刀杆；42、精镗刀杆；5、支撑胶木；6、隔套；7、端盖；8、轴承定位套；9、锁紧螺母；10、镗杆连接法兰；11、冲水孔。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例一：
38.请参阅图1至图12所示，一种加工长大油缸用的深孔镗头，包括：
39.镗头轴1，的镗头轴1和安装在镗头轴1前端的刀盘4、后端的镗杆连接法兰10通过螺栓连接构成整固结构；
40.镗杆连接法兰10，通过螺栓连接与镗杆构成一体，加工时镗头轴1、刀盘4与镗杆成整体静止；
41.外筒3，外筒3和安装在外筒3上的支撑胶木5和安装在镗头轴1上的轴承2与镗头轴1构成旋转副，加工时随产品一起旋转，外筒3两端分别安装带密封的两个前后端盖7，轴承2外圈轴向位置通过外筒3台阶定位、内圈设计隔套6限位，并通过安装在镗头轴1上的轴承定位套8和锁紧螺母9将外筒3轴向定位，加工时整个镗头做轴向进给。
42.刀盘4沿着水平中心线两边对称均设计有刀杆安装槽，且刀杆安装槽内安装了可以径向调移动的粗镗刀杆41和精镗刀杆42，粗镗刀杆41和精镗刀杆42的轴向位置相差3—5mm，保证加工时粗镗刀在前、精镗刀在后，粗镗刀承担3/5加工余量、精镗刀加工到需要的内孔尺寸，刀杆在刀杆安装槽内可以径向移动，在一定范围内可以加工需要的任一尺寸。
43.为了减重刀盘4截面为多边棱形，刀盘4端部的φ1’孔与镗头轴1的主轴外圆台阶的φ1配合保证刀盘4的径向定位，通过螺栓与镗头轴1的主轴连接保证刀盘4轴向定位，且刀杆安装槽内安装有镗孔时使用粗/精二把刀同时加工，可以极大限度地相互抵消切削作用刀、保证加工平稳和防止镗孔单边，刀盘4沿水平方向以刀尖为中心设置有两个倾斜冲水孔11，保证加工时充分冷却刀尖并将铁屑冲向前方(待加工面)，刀盘4下端设置有两个转向冲水孔11、保证将铁屑完全冲向前方(待加工面)。
44.的镗头轴1设计成空心轴，其目的是为了减轻镗头重量和内孔通切削液，镗头轴1
右端台阶的φ1与刀盘4内孔的φ1’配合定位，左端台阶的φ2与镗杆连接法兰10内孔的φ2’配合定位，ab两轴颈处与轴承2为过盈配合，镗头轴1右端台阶的φ3与前端盖7为间隙配合。
45.外筒3选用钢管或铝材(φ500以上特大孔径镗头)制成、臂厚在满足强度与刚性的前提下越薄越好(减重)，外筒3内孔两端φ4台阶孔与轴承2为过盈配合，以确保使用中外筒3的稳定性，两端的φ4台阶孔分别为前后端盖7的安装位置，外筒3的外圆周上均匀分布了六块支撑胶木5的安装槽，支撑胶木5与外筒3的前后端面构成整体，加工时随产品一起旋转。
46.由上可知，通过设置分体式结构，镗头轴1与刀盘4和安装在刀盘4上的刀杆与镗杆连接成整体，支撑胶木5安装在外筒3壁上，外筒3通过轴承2绕镗头轴1旋转；
47.支撑胶木5随加工产品旋转，相对产品径向方向静止，极大限度地减小了支撑胶木5的磨损；
48.安装在刀盘4上的刀杆可以沿径向方向移动，尺寸可任意调整。
49.实施例二：
50.本实施例区别于实施例一的技术特征在于：
51.轴承定位套8的φ5与镗头轴1为间隙配合，轴承定位套8的φ6与端盖7的φ0间隙配合，保证锁紧螺母9锁定在轴承定位套8上。
52.前后端盖7通过螺栓安装在外筒3两端，前端盖7内孔的φ0与镗头轴1的φ2台阶间隙配合，前后端盖7内孔中部设计了密封槽，密封槽内安装密封层，防止切削液进入外筒3与轴承2腔间。
53.镗头轴1的左端设有螺纹，且与锁紧螺母9螺纹连接，其内螺纹用线切割切下一块矩形锁定块，调整时松开锁定块径向压紧螺栓锁定块随锁紧螺母9旋转调节轴向位置，轴向位置调整到位后锁紧锁定块上的螺栓防止工作中锁紧螺母9松动，保证轴承2和外筒3的轴向定位牢固。
54.镗杆连接法兰10通过内外两圈螺栓连接镗头与镗杆，镗杆连接法兰10右端的φ2’孔与镗头轴1左端台阶的φ2配合定位并通过安装在带沉头孔里的螺栓与镗头连接成整体，外圈螺栓与镗杆连接，从而使镗头与镗杆连接成一体。
55.支撑胶木5选用pvc或尼龙等轻质耐磨材料，其厚度和圆弧根据加工产品尺寸要求将支撑胶木5安装到镗头上后在车床上加工成型、可保证任一尺寸情况下六块支撑胶木5的同轴度，同时为了减重设计了多个减重孔。
56.由上可知，安装在外筒3上的支撑胶木5在车床上加工成型，确保了每个支撑胶木5的同轴度；
57.分体式结构选择不同轴承2配做相应外筒3可以制作成任一规格的镗头；
58.分析式结构两轴承2中间形成腔间，极大限度地减小了镗头重量，选择不同的轴承2配置与相配合的镗头轴1、外筒3和刀盘4就可以制作成不同规格的镗头主体系列，在同一个镗头主体上安装不同的支撑胶木5通过调节粗镗刀杆41和精镗刀杆42的径向位置，使得同一镗头主体又可以在一定范围内加工任一需要的孔径。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于，包括：镗头轴(1)，所述的镗头轴(1)和安装在镗头轴(1)前端的刀盘(4)、后端的镗杆连接法兰(10)通过螺栓连接构成整固结构；镗杆连接法兰(10)，通过螺栓连接与镗杆构成一体；外筒(3)，所述外筒(3)和安装在外筒(3)上的支撑胶木(5)和安装在镗头轴(1)上的轴承(2)与镗头轴(1)构成旋转副，外筒(3)两端分别安装带密封的两个前后端盖(7)，轴承(2)外圈轴向位置通过外筒(3)台阶定位、内圈设计隔套(6)限位，并通过安装在镗头轴(1)上的轴承定位套(8)和锁紧螺母(9)将外筒(3)轴向定位。2.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述刀盘(4)沿着水平中心线两边对称均设计有刀杆安装槽，且刀杆安装槽内安装了可以径向调移动的粗镗刀杆(41)和精镗刀杆(42)，粗镗刀杆(41)和精镗刀杆(42)的轴向位置相差3—5mm。3.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述刀盘(4)截面为多边棱形，所述刀盘(4)端部的φ1’孔与镗头轴(1)的主轴外圆台阶的φ1配合保证刀盘(4)的径向定位，通过螺栓与镗头轴(1)的主轴连接保证刀盘(4)轴向定位，所述刀盘(4)沿水平方向以刀尖为中心设置有两个倾斜冲水孔(11)，所述刀盘(4)下端设置有两个转向冲水孔(11)。4.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述的镗头轴(1)设计成空心轴，镗头轴(1)右端台阶的φ1与刀盘(4)内孔φ1’配合定位，左端台阶φ2与镗杆连接法兰(10)内孔的φ2’配合定位，镗头轴(1)右端台阶的φ3与前端盖(7)为间隙配合。5.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述外筒(3)选用钢管或铝材制成，所述外筒(3)内孔两端的φ4台阶孔与轴承(2)为过盈配合，外筒(3)的外圆周上均匀分布了(6)块支撑胶木(5)的安装槽，所述支撑胶木(5)与外筒(3)的前后端面构成整体。6.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述轴承定位套(8)的φ5与镗头轴(1)为间隙配合，所述轴承定位套(8)的φ6与端盖(7)的φ0间隙配合。7.根据权利要求6所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：前后所述端盖(7)通过螺栓安装在外筒(3)两端，前端盖(7)内孔的φ0与镗头轴(1)的φ2台阶间隙配合，前后所述端盖(7)内孔中部设计了密封槽，密封槽内安装密封层。8.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述镗头轴(1)的左端设有螺纹，且与所述锁紧螺母(9)螺纹连接。9.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述镗杆连接法兰(10)通过内外两圈螺栓连接镗头与镗杆，镗杆连接法兰(10)右端的φ2’孔与镗头轴(1)左端台阶的φ2配合定位并通过安装在带沉头孔里的螺栓与镗头连接成整体，外圈螺栓与镗杆连接。10.根据权利要求1所述的一种加工长大油缸用的深孔镗头，其特征在于：所述支撑胶木(5)选用pvc或尼龙等轻质耐磨材料，其厚度和圆弧根据加工产品尺寸要求将支撑胶木(5)安装到镗头上后在车床上加工成型。

技术总结
本发明涉及专用刀具技术领域，具体公开了一种加工长大油缸用的深孔镗头，包括：镗头轴、轴承、外筒、刀盘、粗镗刀杆、精镗刀杆、支撑胶木、端盖和轴承定位套；本发明通过设置分体式结构，镗头轴与刀盘和安装在刀盘上的刀杆与镗杆连接成整体，支撑胶木安装在外筒壁上，外筒通过轴承绕镗头轴旋转，支撑胶木随加工产品旋转，相对产品径向方向静止，极大限度地减小了支撑胶木的磨损，安装在刀盘上的刀杆可以沿径向方向移动，尺寸可任意调整，通过安装在外筒上的支撑胶木在车床上加工成型，确保了每个支撑胶木的同轴度，分体式结构选择不同轴承配做相应外筒可以制作成任一规格的镗头，分析式结构两轴承中间形成腔间，极大限度地减小了镗头重量。重量。重量。


技术研发人员：王一森 梁鸿
受保护的技术使用者：德州博奥机械有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/1