專利名稱：液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿及支撐方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精密加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是刀桿及刀桿的支撐方法， 一種應(yīng)用在精密鏜銷或鉸削中的鏜刀或鉸刀刀桿及刀桿的支撐方法。
背景技術(shù)：
在使用鏜刀或鉸刀進(jìn)行精密鏜削或鉸削孔時(shí)，刀桿的彎曲和振動(dòng)，對(duì)加工質(zhì)量有很大的 影響，尤其是細(xì)長(zhǎng)孔的精密加工更是如此。為了增加精密鏜削或鉸削孔時(shí)鏜刀刀桿或鉸刀刀 桿的剛度，以減小鏜刀刀桿或鉸刀刀桿的彎曲和振動(dòng)，提高加工精度，可以設(shè)法在刀桿上設(shè) 置輔助支承，比如，設(shè)置支撐條或支撐塊等"剛性"輔助支承刀桿。但是，采用支撐條或支 撐塊的輔助支承的刀桿結(jié)構(gòu)，實(shí)際操作中，對(duì)于支撐條或支撐塊的安裝和調(diào)整要求較高，制 造和使用成本高；另一方面，為了保證鏜削或鉸削加工的正常進(jìn)行，必然要求支撐條在徑向 上比刀尖高度略低，因此，在支撐條與鏜孔之間仍然存在有間隙，這一間隙使加工時(shí)鏜刀刀 桿或鉸刀刀桿依然會(huì)形成彎曲和振動(dòng)，支撐效果并不理想。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，用于 精密鏜削或鉸削的液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿及刀桿支撐方法，以液體動(dòng)壓支撐的形式增加精密 鏜削或鉸削孔時(shí)鏜刀刀桿或鉸刀刀桿的剛度，有效吸收刀桿的振動(dòng)，提高加工精度。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿，具有用于安裝刀具的桿頭、布置切削液流道的桿頸和作 為桿頭支承件的桿身，桿身的中央軸向孔設(shè)置為切削液供液通道，供液通道與桿頸切削液流 道相連通；本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在桿身的前端設(shè)置一段承壓槽，承壓槽的橫斷面為沿圓周分段設(shè)置 的楔形槽，楔形槽以深槽端為槽首，以淺槽端為槽尾，其間以圓弧過(guò)渡，各段楔形槽之間槽首與槽尾相接，供液通道通過(guò)桿頸切削液流道與楔形槽連通；切削液相對(duì)于回轉(zhuǎn)刀桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在楔形槽中沿圓周的流動(dòng)方向是自槽首到槽尾。本發(fā)明刀桿支撐方法的特點(diǎn)是桿身表面的承壓槽與工件的已加工孔的表面構(gòu)成承壓腔，在切削液供液通道中引入切削液，切削液通過(guò)切削液流道進(jìn)入承壓腔，回轉(zhuǎn)的刀桿是以承壓腔中切削液產(chǎn)生的動(dòng)壓效應(yīng)在工件的己加工孔中獲得液體動(dòng)壓支撐。 在使用切削液精密鏜孔或鉸孔時(shí)，已加工的孔的精度比較高，刀桿表面與已加工孔的表面存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且刀桿表面與已加工孔的表面之間充滿了切削液。本發(fā)明利用刀桿表面 特定的形狀，使得刀具在加工過(guò)程中，刀桿、工件的已加工孔和切削液自動(dòng)形成一個(gè)楔形油 膜的動(dòng)壓支承系統(tǒng)，刀桿被油膜支承在已加工孔之中，從而增加刀桿的剛性。與已有技術(shù)相 比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在 本發(fā)明利用刀桿與已加工孔之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和具有一定粘性的切削液而產(chǎn)生的液體動(dòng) 壓效應(yīng)自動(dòng)形成對(duì)刀桿的液體動(dòng)壓支承，是一種"柔性"支承，不需要人工調(diào)節(jié)，不存在因 剛性接觸而劃傷己加工表面的問(wèn)題，吸收刀具振動(dòng)的效果更好，也可與現(xiàn)有的支撐條或支撐 塊共同使用。


圖1為本發(fā)明液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿結(jié)構(gòu)示意。圖2為圖1的A—A斷面圖。圖中標(biāo)號(hào)1供液通道、2切削液流道、3刀具、4刀具緊定螺釘、5縫隙、6桿頸、7 工件、8桿身、9承壓槽、9a楔形槽、IO桿頭。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿具有用于安裝刀具的桿頭10、布置切削液流 道2的桿頸和作為桿頭支承件的桿身8，桿身8的中央軸向孔設(shè)置為切削液供液通道1，供 液通道1與桿頸切削液流道2相連通。本實(shí)施例中，如圖1所示，在桿身8的前端設(shè)置一段承壓槽9，如圖2所示，承壓槽9 的橫斷面為沿圓周分段設(shè)置的楔形槽9a，楔形槽9a以深槽端為槽首，以淺槽端為槽尾、其 間以圓弧過(guò)渡，各段楔形槽9a之間槽首與槽尾相接，供液通道1通過(guò)桿頸切削液流道2與 楔形槽9a連通；切削液相對(duì)于回轉(zhuǎn)刀桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在楔形槽9a中沿圓周的流動(dòng)方向是自槽首到 槽尾。槽的具體結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)時(shí)按動(dòng)壓軸承的原理進(jìn)行設(shè)置。 '桿身表面的承壓槽9與工件的已加工孔的內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成承壓腔，在切削液供液通道1中引 入切削液，切削液通過(guò)切削液流道2進(jìn)入承壓腔，回轉(zhuǎn)的刀桿是以承壓腔中液體產(chǎn)生的動(dòng)壓 效應(yīng)在工件的已加工孔中獲得液體動(dòng)壓支撐。具體實(shí)施中，如圖1所示，桿頸6的部位設(shè)置為環(huán)形槽，以環(huán)形槽作為切消液流道2的 流道出口，該流道出口與位于桿身前端圓周面上的承壓槽9形成連通，以使切消液能夠引向 承壓槽9，刀具3通過(guò)刀具緊定螺釘4固定在桿身8上。鏜孔時(shí)，工件7保持不動(dòng)，鏜桿連 帶刀具3按圖2中的箭頭方向旋轉(zhuǎn)。適當(dāng)設(shè)置切削液供液通道1和切削液流道2的通流量，適當(dāng)設(shè)置承壓腔和桿頸部位環(huán)形
槽的容積，以保證一方面刀桿不與工件相觸碰，另一方面切削液通過(guò)環(huán)形槽兩側(cè)外圓周面與 工件的已加工孔之的縫隙5分別向刀具所在一側(cè)和承壓腔所在一側(cè)沿整個(gè)外圓周面進(jìn)行分 流；流向刀具3所在一側(cè)的切削液用于沖走加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑，也對(duì)切削區(qū)進(jìn)行冷卻、 潤(rùn)滑；流向承壓腔內(nèi)的切削液隨著刀桿的回轉(zhuǎn)對(duì)刀桿形成動(dòng)壓支承。選擇具有一定粘度的切削液，并經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾，保證切削液中固體顆粒不在切消液通道 的任何位置—tl形成堵塞。本發(fā)明具體實(shí)施中，鏜孔切削液可選用切削油，切削油的過(guò)濾精度為0.005mm，切削液 可采用2—3Mpa的供給壓力，以利沖凈已加工表面的切屑，同時(shí)保證動(dòng)壓支承對(duì)液體的需
權(quán)利要求
1、液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿，具有用于安裝刀具(3)的桿頭(10)、布置切削液流道(2)的桿頸(6)和作為桿頭支承件的桿身(8)，桿身(8)的中央軸向孔設(shè)置為切削液供液通道(1)，所述供液通道(1)與桿頸切削液流道(2)相連通，其特征是在所述桿身(8)的前端設(shè)置一段承壓槽(9)，所述承壓槽(9)的橫斷面為沿圓周分段設(shè)置的楔形槽(9a)，所述楔形槽(9a)以深槽端為槽首，以淺槽端為槽尾，其間以圓弧過(guò)渡，各段楔形槽(9a)之間槽首與槽尾相接，所述供液通道(1)通過(guò)桿頸切削液流道(2)與楔形槽(9a)連通；切削液相對(duì)于回轉(zhuǎn)刀桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在楔形槽(9a)中沿圓周的流動(dòng)方向是自槽首到槽尾。
2、 權(quán)利要求1所述刀桿的支撐方法，其特征是桿身表面的承壓槽(9a)與工件的已加 工孔的表面構(gòu)成承壓腔，在切削液供液通道(1)中引入切削液，所述切削液通過(guò)切削液流 道(2)進(jìn)入承壓腔(9a)，回轉(zhuǎn)的刀桿是以所述承壓腔(9)中切削液產(chǎn)生的動(dòng)壓效應(yīng)在工 件的已加工孔中獲得液體動(dòng)壓支撐。
全文摘要
液體動(dòng)壓輔助支撐刀桿及支撐方法，刀桿具有桿頭、桿頸和桿身，桿身的中央軸向孔設(shè)置為切削液供液通道，供液通道與桿頸切削液流道相連通，其特征是在桿身的前端設(shè)置一段承壓槽，承壓槽的橫斷面為沿圓周分段設(shè)置的楔形槽，楔形槽以深槽端為槽首，以淺槽端為槽尾，其間以圓弧過(guò)渡，各段楔形槽之間槽首與槽尾相接，供液通道通過(guò)桿頸切削液流道與楔形槽連通；切削液相對(duì)于回轉(zhuǎn)刀桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在楔形槽中沿圓周的流動(dòng)方向是自槽首到槽尾。本發(fā)明利用刀桿表面特定的形狀，使得刀具在加工過(guò)程中，刀桿、工件的已加工孔和切削液自動(dòng)形成一個(gè)楔形油膜的動(dòng)壓支承系統(tǒng)，刀桿被油膜支承在已加工孔之中，從而增加刀桿的剛性。
文檔編號(hào)B23B27/00GK101396743SQ200810195000
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者斌 黃 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)