本發(fā)明涉及一種鏜刀，特別是一種鏜刀及使用該鏜刀加工孔的方法。

背景技術：

精鏜刀是鏜削刀具的一種，使用在鏜床、車床或銑床上，用于對已有的孔進行半精加工或精加工。在鏜孔時，為了獲得提高加工孔的尺寸精度，精加工用鏜刀的工作半徑需要準確地調(diào)整?，F(xiàn)有的微調(diào)精鏜刀多數(shù)都是把現(xiàn)成的微調(diào)精鏜單元簡單地安裝在刀體上制成，然而，在調(diào)節(jié)鏜刀調(diào)節(jié)工作半徑的過程中，刀桿及刀片的徑向位移易造成鏜刀轉動不平衡，從而影響孔的加工精度。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述狀況，有必要提供一種轉動穩(wěn)定且加工精度高的鏜刀及使用上述鏜刀加工孔的方法。

一種鏜刀，用于對工件進行孔加工，該鏜刀包括刀柄、鏜頭體、微調(diào)驅動件、平衡調(diào)節(jié)機構、探測器、控制器、刀桿、及刀片，該刀柄用于外接加工裝置，該鏜頭體滑動設置于該刀柄上，該微調(diào)驅動件、該平衡調(diào)節(jié)機構、該探測器、該控制器、該刀桿設置于該鏜頭體上，該刀片設置于該刀桿遠離該鏜頭體的一端，該微調(diào)驅動件用于驅動鏜頭體相對于刀柄移動，該探測器能夠探測刀桿及刀片相對于刀柄的中心軸的徑向位移，該控制器能夠控制該微調(diào)驅動件及平衡調(diào)節(jié)機構的工作，該平衡調(diào)節(jié)機構包括平衡驅動件及調(diào)節(jié)件，該平衡調(diào)節(jié)件設置于該鏜頭體上，該調(diào)節(jié)件滑動設置于該鏜頭體上，該平衡驅動件能夠驅動該調(diào)節(jié)件移動以靠近或者遠離該刀柄的中心軸從而平衡該刀桿及該刀片相對于該刀柄的中心軸的徑向位移使該鏜刀產(chǎn)生的轉動不平衡調(diào)節(jié)該鏜刀的旋轉動平衡。

一種使用鏜刀加工孔的方法，其包括以下步驟：

將鏜刀的刀柄安裝于加工裝置的主軸上；

在控制器的控制面板輸入所需加工孔徑R₀、動平衡精度等級G₀、主軸轉速n、選用的刀桿及刀片編號等參數(shù)；

控制器根據(jù)輸入的加工孔徑R₀控制微調(diào)驅動件通過第一齒輪、第二齒輪、蝸桿帶動傳動件轉動從而帶動本體移動而將鏜刀的加工孔徑調(diào)節(jié)至預設的理論孔徑R₁；

啟動該加工裝置使該鏜刀按照設定的轉速n旋轉，探測器探測出刀桿及刀片相對于該刀柄的中心軸的徑向位移x并反饋至該控制器；

該控制器根據(jù)該探測器反饋的刀桿及刀片的徑向位移x控制平衡驅動件帶動調(diào)節(jié)件移動從而使該鏜刀達到設定的動平衡精度等級G₀的公差要求；

該加工裝置驅動鏜刀對工件進行孔加工，該探測器對初步所加工孔的孔徑R₂進行測量并反饋至該控制器；

該控制器將該探測器反饋的孔徑R₂與預設的理論孔徑R₁進行對比以控制該微調(diào)驅動件調(diào)節(jié)該鏜刀的加工孔徑進行差補，從而達到所需加工孔徑R₀的公差要求；

該鏜刀按照上述調(diào)節(jié)后的加工孔徑對該工件繼續(xù)加工，最終完成對該工件的孔加工。

上述鏜刀及使用上述鏜刀加工孔的方法通過在鏜頭體上設置平衡調(diào)節(jié)機構，平衡調(diào)節(jié)機構的平衡驅動件驅動調(diào)節(jié)件移動以靠近或者遠離該刀柄的中心軸從而平衡刀桿及刀片相對于刀柄的中心軸的徑向位移使鏜刀產(chǎn)生的轉動不平衡以調(diào)節(jié)該鏜刀的旋轉動平衡，進而提高了鏜刀的加工精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例中鏜刀的立體示意圖。

圖2是圖1所示鏜刀的立體分解示意圖。

圖3是圖2所示鏜刀的另一視角的立體分解示意圖。

圖4是圖2所示鏜刀的鏜頭體及微調(diào)機構的部分立體分解示意圖。

圖5是圖2所示鏜刀的鏜頭體及微調(diào)機構沿V-V線的剖面示意圖。

圖6是圖2所示鏜刀的鏜頭體及微調(diào)機構的立體剖面示意圖。

圖7是圖1所示鏜刀沿VII-VII線的剖面示意圖。

圖8是圖1所示使用鏜刀加工孔的方法流程圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以使直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中設置的組件。當一個組件被認為是“設置在”另一個組件，它可以使直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中設置的組件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

請同時參閱圖1，本發(fā)明提供一種鏜刀100。鏜刀100用于對工件(圖未示)進行孔加工，其包括刀柄10、鏜頭體20、微調(diào)機構30、平衡調(diào)節(jié)機構40、探測器50、控制器60、刀桿70、及刀片80。刀柄10能夠外接于一加工裝置(圖未示)上以使加工裝置驅動鏜刀100轉動。鏜頭體20滑動設置于刀柄10上。微調(diào)機構30設置于鏜頭體20上以調(diào)節(jié)鏜頭體20相對于刀柄10移動。平衡調(diào)節(jié)機構40設置于鏜頭體20上以調(diào)節(jié)整個鏜刀100轉動時的動平衡。探測器50設置于鏜頭體20上以探測刀桿70及刀片80相對于刀柄10的中心軸OA的徑向位移?？刂破?0用于控制微調(diào)機構30及平衡調(diào)節(jié)機構40的工作。刀桿70設置于鏜頭體20的一端。刀片80設置于刀桿70的自由端用于對工件進行切削。

請參閱圖2，本實施例中，刀柄10大致呈柱狀，其一端開設有滑槽11。

請參閱圖4，鏜頭體20包括本體21、穿設孔22、臺階孔23、安裝孔24、導向腔25(如圖5所示)、抵持件26、及卡槽27。本體21大致呈矩形塊體，其包括第一表面211及與第一表面211相對的第二表面212。本體21的一端滑動設置于刀柄10的滑槽11內(nèi)。穿設孔22開設于本體21的一端。穿設孔22大致位于本體21一端面的大致中央位置。臺階孔23開設于本體21的一側且深入本體21與穿設孔22相連通。安裝孔24開設于第一表面211上且深入本體21與臺階孔23相連通。

請參閱圖5，本實施例中，臺階孔23包括第一臺階孔部231及第二臺階孔部232。第一臺階孔部231開設于本體21的一側。第二臺階孔部232與第一臺階孔部231的一端相連通且深入本體21與穿設孔22相連通。第一臺階孔部231的孔徑大于第二臺階孔部232的孔徑。如圖6所示，安裝孔24包括第一安裝孔部241及第二安裝孔部242。第一安裝孔部241開設于第一表面211上。第二安裝孔部242與第一安裝孔部241的一端相連接且深入本體21與第一臺階孔部231相連通。第一安裝孔部241的孔徑大于第二安裝孔部242的孔徑。

導向腔25開設于本體21內(nèi)且靠近本體21遠離臺階孔23的一側。本實施例中，如圖6所示，導向腔25大致呈半圓弧狀且導向腔25的兩端繞本體21周向延伸，導向腔25的截面大致呈T形，但不限于此，在其他實施例中，導向腔25可為直線狀以且由本體21的一側深入本體21內(nèi)，導向腔25還可為貫穿本體21相對兩側的通孔。

抵持件26大致呈圓柱狀。抵持件26設置于第一臺階孔部231內(nèi)。

請參閱圖3，卡槽27開設于本體21遠離刀柄10的端面上。本實施例中，卡槽27的截面大致呈燕尾形。卡槽27的底面(未標示)上開設有縫隙271?？p隙271靠近卡槽27的一邊緣(未標示)。本體21的第二表面212上開設有多個固定孔272。多個固定孔272貫穿縫隙271且深入本體21內(nèi)(如圖7所示)。每個固定孔272內(nèi)設有固定螺栓273。固定螺栓273用于緊固于固定孔272內(nèi)以將卡槽27的一邊緣朝向本體21鎖緊。

請再次參閱圖4，微調(diào)機構30包括微調(diào)驅動件31、第一齒輪32、蝸桿33、第二齒輪34、傳動件35、及連接件36。微調(diào)驅動件31設置于本體21內(nèi)且靠近第一表面211。第一齒輪32轉動設置于本體21內(nèi)(如圖7所示)且與微調(diào)驅動件31相連接。第一齒輪32在微調(diào)驅動件31的驅動下轉動。蝸桿33轉動設置于安裝孔24的第二安裝孔部242內(nèi)。第二齒輪34轉動設置于本體21內(nèi)(如圖7所示)且套設于蝸桿33上。第二齒輪34與第一齒輪32嚙合。第二齒輪34在第一齒輪32的帶動下轉動以帶動蝸桿33轉動。傳動件35包括蝸輪351及與蝸輪351相連接的傳動螺桿352。蝸輪351轉動設置于臺階孔23的第一臺階孔部231內(nèi)且與蝸桿33嚙合。蝸輪351的相對兩側分別抵持第一臺階孔部231的底面(未標示)及抵持件26。蝸輪351在蝸桿33的帶動下轉動。傳動螺桿352穿設于臺階孔23的第二臺階孔部232內(nèi)。連接件36大致呈桿狀。連接件36穿設于穿設孔22內(nèi)且連接件36的一端連接于刀柄10上(如圖7所示)。連接件36的另一端與傳動螺桿352螺合連接。本實施例中，微調(diào)驅動件31為伺服電機，但不限于此。

本實施例中，連接件36上貫穿開設有螺紋孔361。螺紋孔361用于穿設傳動螺桿352且與傳動螺桿352螺合。傳動螺桿352在蝸輪351的帶動下在螺紋孔361內(nèi)轉動從而帶動本體21移動。連接件36的直徑小于穿設孔22的直徑。

本實施例中，微調(diào)機構30還包括撥盤37。撥盤37轉動設置于第一安裝孔部241內(nèi)且與蝸桿33的一端相連接。撥盤37遠離蝸桿33的一側開設有調(diào)節(jié)孔371。調(diào)節(jié)孔371為多棱柱孔。利用工具(圖未示)插入調(diào)節(jié)孔371內(nèi)以使撥盤37轉動從而帶動蝸桿33轉動。撥盤37上還開設有刻度372以進行調(diào)節(jié)轉動撥盤37。

請參閱圖6，平衡調(diào)節(jié)機構40包括平衡驅動件41及調(diào)節(jié)件42。平衡驅動件41設置于本體21內(nèi)且靠近第一表面211。調(diào)節(jié)件42大致為T形塊。調(diào)節(jié)件42滑動設置于導向腔25內(nèi)。調(diào)節(jié)件42在平衡驅動件41的驅動下沿導向腔25移動以靠近或者遠離刀柄10的中心軸OA。

控制器60設置于本體21的第一表面211上。控制器60具有控制面板61?？刂泼姘?1能夠進行輸入加工孔徑大小、動平衡精度等級、加工裝置主軸轉速、選用的刀桿70及刀片80的編號等參數(shù)?？刂破?0能夠存儲孔加工的相關數(shù)據(jù)及程序。

請再次參閱圖2，刀桿70包括固定部71及設置于固定部71上的桿體72。本實施例中，固定部71的相對兩側分別開設有凹槽711。每個凹槽711的截面大致呈V形。固定部71通過凹槽711滑動卡合于卡槽27內(nèi)。桿體72遠離固定部71的一端用于固定刀片80。

請同時參閱圖1至圖7，組裝時，將微調(diào)驅動件31設置于本體21內(nèi)且靠近第一表面211，并將第一齒輪32轉動設置于本體21內(nèi)且與微調(diào)驅動件31相連接。將第二齒輪34轉動設置于本體21內(nèi)，并將蝸桿33轉動設置于安裝孔24的第二安裝孔部242內(nèi)且穿設于第二齒輪34上。將蝸輪351轉動設置于臺階孔23的第一臺階孔部231內(nèi)且與蝸桿33嚙合，并將傳動螺桿352穿設于臺階孔23的第二臺階孔部232內(nèi)。將抵持件26設置于臺階孔23的第一臺階孔部231內(nèi)且與蝸輪351相抵接，并將傳動螺桿352穿設于臺階孔23的第二臺階孔部232內(nèi)。將連接件36的一端于刀柄10相連接，并將本體21的一端滑動設置于刀柄10的滑槽11內(nèi)以使連接件36穿設于穿設孔22內(nèi)。將傳動螺桿352的一端螺合于連接件36的螺紋孔361內(nèi)，并將撥盤37轉動設置于第一安裝孔部241內(nèi)且與蝸桿33的一端相連接。將平衡驅動件41設置于本體21內(nèi)且靠近第一表面211，并將調(diào)節(jié)件42滑動設置于導向腔25內(nèi)。將控制器60設置于本體21的第一表面211上。將刀桿70的固定部71滑動卡合于卡槽27內(nèi)，并將固定螺栓273緊固于固定孔272內(nèi)以使卡槽27的一邊緣靠近本體21以固定該固定部71，最后將刀片80固定于桿體72遠離固定部71的一端完成了對整個鏜刀100的組裝。

請同時參閱圖1至圖8所示，使用鏜刀100加工孔的方法步驟如下：

S1：將鏜刀100的刀柄10安裝于加工裝置的主軸(圖未示)上；

S2：在控制器60的控制面板61輸入所需加工孔徑R₀、動平衡精度等級G₀、主軸轉速n、選用的刀桿70及刀片80編號等參數(shù)；

S3：控制器60根據(jù)輸入的加工孔徑R₀控制微調(diào)驅動件31通過第一齒輪32、第二齒輪34、蝸桿33帶動傳動件35轉動從而帶動本體21移動而將鏜刀100的加工孔徑調(diào)節(jié)至預設的理論孔徑R₁；

S4：啟動加工裝置使鏜刀100按照設定的轉速n旋轉，探測器50探測出刀桿70及刀片80相對于刀柄10的中心軸OA的徑向位移x并反饋至控制器60；

S5：控制器60根據(jù)探測器50反饋的刀桿70及刀片80的徑向位移x控制平衡驅動件41帶動調(diào)節(jié)件42移動從而使鏜刀100達到設定的動平衡精度等級G₀的公差要求；

S6：加工裝置驅動鏜刀100對工件進行孔加工，探測器50對初步所加工孔的孔徑R₂進行測量并反饋至控制器60；

S7：控制器60將探測器50反饋的孔徑R₂與預設的理論孔徑R₁進行對比以控制微調(diào)驅動件31調(diào)節(jié)鏜刀100的加工孔徑進行差補，從而達到所需加工孔徑R₀的公差要求；

S8：鏜刀100按照上述調(diào)節(jié)后的加工孔徑對工件繼續(xù)加工，最終完成對工件的孔加工。

另外，在S7步驟中根據(jù)調(diào)節(jié)后的鏜刀100的加工孔徑，探測器50將刀桿70及刀片80相對于刀柄10的中心軸OA的徑向位移再次反饋至控制器60，重復上述S5的調(diào)節(jié)方式而對鏜刀100進行多次動平衡精度等級調(diào)節(jié)。

同時，探測器50對所加工孔的孔徑進行多次測量，重復上述S7中的方式經(jīng)鏜刀的加工孔徑進行多次差補。

本實施例中，鏜刀100調(diào)節(jié)動平衡精度等級G₀的具體如下：探測器50探測出刀桿70及刀片80的徑向位移x反饋至控制器60，控制器60計算出因刀桿70及刀片80的徑向位移產(chǎn)生的動平衡精度等級G₁；控制器60根據(jù)設定的動平衡精度等級G₀，通過公式：[G]＝G₀*W*9550/n，計算出許用動平衡精度等級[G]，其中，n為鏜刀轉速(單位：r/min)，W為整個鏜刀質量(單位：kg)；同時，控制器60計算出需補償?shù)膭悠胶饩鹊燃塆₂＝[G]-G₁；控制器60根據(jù)需補償?shù)膭悠胶饩鹊燃塆₂控制平衡驅動件41帶動調(diào)節(jié)件42移動產(chǎn)生動平衡精度等級G₃而抵消需補償?shù)膭悠胶饩鹊燃塆₂，使鏜刀100達到需求的動平衡精度等級G₀。

在本實施方式中，鏜頭體20包括本體21、穿設孔22、臺階孔23、安裝孔24、導向腔25、抵持件26、及卡槽27，但不限于此，抵持件26、及卡槽27可以去除，臺階孔23為兩端封閉的孔腔，傳動件35的蝸輪351直接抵持臺階孔23的兩端面，刀桿70直接設置于鏜頭體20的一端，并不影響微調(diào)機構30驅動鏜頭體20移動及刀桿70將刀片連接于該鏜頭體20上。

在本實施方式中，微調(diào)機構30包括微調(diào)驅動件31、第一齒輪32、蝸桿33、第二齒輪34、傳動件35、及連接件36，但不限于此，第一齒輪32、蝸桿33、第二齒輪34、傳動件35、及連接件36可以去除，微調(diào)驅動件31直接與刀柄10相連接，并不影響微調(diào)驅動件31驅動鏜頭體20相對于刀柄移動。

上述鏜刀100及使用上述鏜刀100加工孔的方法通過在鏜頭體20上設置平衡調(diào)節(jié)機構40，平衡調(diào)節(jié)機構40的平衡驅動件41驅動調(diào)節(jié)件42移動以靠近或者遠離該刀柄10的中心軸OA從而平衡刀桿70及刀片80相對于刀柄10的中心軸OA的徑向位移使鏜刀100產(chǎn)生的轉動不平衡以調(diào)節(jié)該鏜刀100的旋轉動平衡，進而提高了鏜刀100的加工精度。

另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍。