一種成型刀具及成型設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)床領(lǐng)域的成型刀具及成型設(shè)備，特別是涉及鏜床、鉆頭、擠壓設(shè)備等的成型刀具及鏜床、鉆頭、擠壓設(shè)備等成型設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]普通鏜床等設(shè)備，在加工過程中，當(dāng)需要擴(kuò)孔時需停車后，再調(diào)節(jié)鏜刀的徑向進(jìn)給量?，F(xiàn)有的鏜刀，在調(diào)節(jié)刀刃外徑大小時，多數(shù)是對單個刀刃一個一個地調(diào)節(jié)。這樣，要想把每一個刀刃的外徑調(diào)節(jié)到一樣大小，調(diào)節(jié)時需要花費(fèi)較長時間。而且，當(dāng)某一個刀刃的外徑調(diào)整好并用鎖緊螺釘壓緊后，這個刀刃的外徑往往又會發(fā)生輕微變化。因此，很難把每一個刀刃的外徑調(diào)整得完全一致。
[0003]申請?zhí)枮?01310008874.7的發(fā)明專利中，公開了一種可同步調(diào)節(jié)外徑的多刃鏜刀，帶有下刀體、非標(biāo)刀夾、上刀體和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；下刀體上有凹槽；中部有定位孔；非標(biāo)刀夾的下部有下凸臺，后端部有梯形端面，前端上部安裝有刀片；上刀體上有安裝孔、壓緊孔、臺階孔、刀槽，側(cè)面有統(tǒng)削側(cè)面和螺孔；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括有調(diào)節(jié)螺釘、止轉(zhuǎn)螺母以及錐面調(diào)節(jié)塊和彈簧。通過調(diào)節(jié)螺釘可以帶動錐面調(diào)節(jié)塊向上或者向下移動。當(dāng)錐面調(diào)節(jié)塊向上移動時，彈簧推動錐面調(diào)節(jié)塊上升。這時，錐面調(diào)節(jié)塊的錐面和梯形端面的梯形面，帶動各個非標(biāo)刀夾同步向外移動，使得刀刃外徑增大。當(dāng)錐面調(diào)節(jié)塊向下移動時，非標(biāo)刀夾在每個向心彈簧的作用下，把各個非標(biāo)刀夾向內(nèi)推動，使得刀刃的外徑變小。調(diào)節(jié)時，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺釘，通過錐面調(diào)節(jié)塊和非標(biāo)刀夾的梯形端面，帶動非標(biāo)刀夾移動，調(diào)節(jié)刀刃外徑。這種結(jié)構(gòu)的鏜刀，雖然可以實(shí)現(xiàn)同步調(diào)節(jié)刀刃外徑，但調(diào)節(jié)刀刃外徑時，鏜刀必須停止工作，無法實(shí)現(xiàn)加工工件的過程中調(diào)節(jié)鏜刀外徑。用這種結(jié)構(gòu)的鏜刀，加工工件的孔壁上的環(huán)形槽，效率低。
[0004]在為了解決在加工過程中，當(dāng)需要擴(kuò)孔時需停車再調(diào)節(jié)鏜刀的徑向進(jìn)給量的問題，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直在不懈的努力
[0005]中國發(fā)明專利《自進(jìn)給差動行星平旋盤》(申請?zhí)?200810049865.1)公開的是一種可有效解決鏜床徑向進(jìn)給的精度、提高機(jī)械加工質(zhì)量的平旋盤，平旋盤與鏜銑軸同時旋轉(zhuǎn)，平旋盤上有驅(qū)動滑板，還有蝸條，蝸桿與蝸條相連，蝸輪帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動滑板上的蝸條做徑向直線運(yùn)動，從而帶動刀頭徑向運(yùn)動，該發(fā)明不足之處為徑向進(jìn)給速度的改變不方便。
[0006]實(shí)用新型專利《鏜刀架》(申請?zhí)?94237587.4)是由本體、蝸桿、內(nèi)齒圈、上蓋板、滑塊、鑲塊、絲桿、離合器、調(diào)節(jié)螺釘和撥叉組成，自動進(jìn)給切削時能改變進(jìn)給量和進(jìn)刀方向，可鏜切內(nèi)槽、外圓、切外槽、內(nèi)外錐面和臺階孔端面，其不足之處為:需要準(zhǔn)備多個不同齒數(shù)的內(nèi)齒圈才能滿足改變滑塊的單位時間移動值要求。
[0007]發(fā)明專利《機(jī)械平旋盤》(申請?zhí)?200910094665.2)包括安裝于主軸箱內(nèi)的水平主軸、法蘭盤、固定齒輪、行星齒輪、絲桿副(13)，在傳動軸上連接有蝸輪蝸桿、被動齒輪、主動齒輪和離合器，操作簡單，其不足之處是:加工時進(jìn)給量不可調(diào)，平旋盤內(nèi)還附帶有電氣控制設(shè)備，不利于安全操作。
[0008]申請?zhí)枮?01020259579.0的發(fā)明專利中，公開了一種鏜床多功能刀架，為一獨(dú)立的刀架體結(jié)構(gòu)，刀架體內(nèi)由刀架主軸、兩組NW型行星輪系、手動——自動轉(zhuǎn)換裝置、計(jì)數(shù)裝置及定軸輪系等組成，刀架體由其外部的卡盤固聯(lián)在機(jī)床上，刀架主軸穿過刀架體，其軸一端為與機(jī)床主軸聯(lián)接的錐軸，另一端固聯(lián)有平旋盤，機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動通過刀架主軸傳至平旋盤，平旋盤轉(zhuǎn)速與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速相同，兩組NW型行星輪系安裝在刀架體內(nèi)，其輸入端為刀架主軸上的主動齒輪，輸出端為齒輪d，在安裝平旋盤一側(cè)為定軸輪系，其輸入端為齒輪a，輸出端為內(nèi)齒輪a，手動、自動轉(zhuǎn)換裝置和計(jì)數(shù)裝置安裝在兩組NW型行星輪系與定軸輪系之間；當(dāng)徑向進(jìn)刀處于手動擋位置時，嚙合套上的內(nèi)齒輪d與兩組NW型行星輪系的輸出齒輪d脫離嚙合，嚙合套上的內(nèi)花鍵與刀架主軸上一段外花鍵相連接，嚙合套上的外齒輪和齒輪a與齒輪b和內(nèi)齒輪a的傳動比乘積為I ;主軸停止轉(zhuǎn)動時，通過撥動撥叉使嚙合套上的內(nèi)齒輪d與兩組NW型行星輪系的輸出齒輪d嚙合，刀架主軸上的外花鍵與嚙合套上的內(nèi)花鍵分離，齒輪c和齒輪a與齒輪b和內(nèi)齒輪a的傳動比乘積不等于I ;計(jì)數(shù)裝置由計(jì)數(shù)表盤、計(jì)數(shù)蝸輪、蝸桿、蝸桿軸擋蓋、手動蝸桿搖柄組成，計(jì)數(shù)表盤與計(jì)數(shù)蝸輪同軸，計(jì)數(shù)蝸輪與蝸桿嚙合，蝸桿又與定軸輪系的大蝸輪嚙合。該專利通過尾部的卡盤和錐軸與類似T68系列臥式鏜床的主軸相聯(lián)，雖然在機(jī)床主軸不停的情況下可以完成鏜刀桿的手動和自動徑向進(jìn)給，可以切削平面、內(nèi)外圓上的環(huán)形溝槽、內(nèi)外圓上的錐面等，又可以簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，該刀架類似一個無級變速器，能在主軸不停的情況下任意調(diào)節(jié)鏜刀桿的徑向進(jìn)給量，彌補(bǔ)了普通鏜床徑向進(jìn)刀這方面的缺陷，鏜刀桿徑向進(jìn)給運(yùn)動所需的動力來自主軸本身，無需外加電氣或機(jī)械等動力源。這種結(jié)構(gòu)的鏜床多功能刀架，鏜刀桿徑向進(jìn)給的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。
[0009]申請?zhí)枮?01110231372.1的發(fā)明專利中，公開了一種鏜刀具。具體說，是鏜床上用來對孔進(jìn)行鏜削加工處理用的鏜刀具。它包括本體，本體上有中心孔，本體后端有液壓油缸。本體前端有封蓋，中心孔的前段內(nèi)有錐芯?？拷钊麠U的錐芯一端有頂桿。頂桿的中間段上套有第二彈簧。頂桿兩端分別與活塞桿和錐芯相抵。錐芯與封蓋間有第一彈簧。本體的前段周向有徑向滑孔，徑向滑孔內(nèi)有刀塊。徑向滑孔一側(cè)的本體壁上和刀塊上均有斜孔，該斜孔的外端旋有壓緊螺釘。刀塊一側(cè)亦有斜孔，該斜孔與本體壁上的斜孔對應(yīng)，兩斜孔間有壓緊螺釘和第三彈簧。通過液壓油缸的活塞桿推動頂桿、頂桿推動錐芯向封蓋方向軸向運(yùn)動，錐芯的錐形外側(cè)面在刀塊的錐形內(nèi)側(cè)面滑動，刀塊向外徑向運(yùn)動，刀片的加工外徑變大；加工完成后，錐芯在第一彈簧和第二彈簧的作用下向背離封蓋的方向軸向運(yùn)動，通過第三彈簧的彈力使刀塊向內(nèi)徑向運(yùn)動，刀片復(fù)位。這種結(jié)構(gòu)的鏜刀具，由于調(diào)節(jié)刀片的加工外徑的活塞桿、頂桿、第二彈簧等置于本體(刀軸)內(nèi)，本體必須為空心軸，一方面會大大影響本體的受力，特別是當(dāng)本體很長時，加工裝配都很困難，而本體很的外徑很小時，無法實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成型刀具及成型設(shè)備，能在在刀軸旋轉(zhuǎn)即加工狀態(tài)的情況下任意調(diào)節(jié)成型刀具的徑向進(jìn)給量，結(jié)構(gòu)非常簡單，成本非常低，能同時加工工件的孔壁上的多個環(huán)形凹槽。
[0011]一種成型刀具，包括刀軸、兩片以上的刀片，還包括在刀片加工狀態(tài)保持刀片軸線位置不變的刀片軸向定位機(jī)構(gòu)、使刀片徑向復(fù)位和將刀片合抱在一起的彈簧；刀軸包括設(shè)置在刀軸上用來驅(qū)動刀片向外徑向運(yùn)動的膨脹用驅(qū)動錐面，設(shè)置在刀軸上與刀片配合的軸向刀片滑槽；刀片包括刀片本體，凸設(shè)在刀片本體外側(cè)面上的刀刃，在刀片本體的外側(cè)面上靠近刀片本體的兩端均設(shè)有周向分布的彈簧容置槽，在刀片本體的內(nèi)側(cè)設(shè)有與膨脹用驅(qū)動錐面配合的膨脹用錐面；刀片安裝在刀片滑動槽內(nèi)，在刀片未膨脹狀態(tài)，刀片的膨脹用錐面合抱在刀軸上相應(yīng)的膨脹用驅(qū)動錐面上，并通過彈簧將刀片合抱在刀軸上；安裝在軸向刀片滑槽內(nèi)的刀刃徑向凸出刀軸。
[0012]作為方案一的改進(jìn)，還包括壓簧，刀軸為階梯軸；壓簧套在刀軸上，一側(cè)被刀軸的階梯面抵擋，一側(cè)被刀片抵擋。刀片加工工件時，由于刀片被軸向定位在軸線方向無位移，刀軸向刀片方向運(yùn)動，因此壓簧被壓縮積聚很大的彈力，在刀片加工工件完成后，壓簧的彈力使刀片的膨脹用錐面的小端朝向刀軸的膨脹用驅(qū)動錐面的小端運(yùn)動，同時在彈簧的作用下刀片徑向向內(nèi)運(yùn)動，達(dá)到刀片徑向向內(nèi)運(yùn)動復(fù)位的目的。壓簧和彈簧共同復(fù)位，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低。
[0013]作為方案二的改進(jìn)，在刀片本體的內(nèi)側(cè)面上向內(nèi)凸設(shè)有第一內(nèi)凸部，刀片上的膨脹用錐面設(shè)置在第一內(nèi)凸部上；在刀軸上設(shè)有與第一內(nèi)凸部配合的凹陷部，膨脹用驅(qū)動錐面設(shè)置在凹陷部上；在刀片未膨脹狀態(tài)，刀片上的第一內(nèi)凸部安裝在刀軸上的凹陷部內(nèi)。
[0014]通過刀片上的第一內(nèi)凸部安裝在刀軸上的凹陷部內(nèi)，對刀片軸向限位，確保刀片保持在刀軸上。
[0015]作為方案一的改進(jìn)，在刀軸上凸設(shè)有用來驅(qū)動刀片向外徑向運(yùn)動和用來驅(qū)動刀片向內(nèi)徑向運(yùn)動的膨脹收縮用凸出部，刀軸上膨脹用驅(qū)動錐面設(shè)置在凸出部朝向刀軸的自由端的一側(cè)，在背離刀軸的自由端的一側(cè)膨脹收縮用凸出部與刀軸形成用來驅(qū)動刀片向內(nèi)徑向運(yùn)動的收縮用凹陷部，收縮用凹陷部的側(cè)壁形成收縮用驅(qū)動錐面，刀軸上的膨脹用驅(qū)動錐面與收縮用驅(qū)動錐面的錐度方向一致；在刀片本體上設(shè)有與刀軸的膨脹收縮用凸出部配合的膨脹收縮用凹陷部，膨脹收縮用凹陷部背離刀軸自由端的槽壁形成膨脹用錐面，膨脹收縮用凹陷部朝向刀軸自由端的槽壁形成用來驅(qū)動刀片向內(nèi)徑向運(yùn)動、與刀軸的收縮用驅(qū)動錐面配合的收縮用錐面。設(shè)有相互配合的收縮用驅(qū)動錐面和收縮用錐面，在加工完成后，刀軸的收縮用驅(qū)動錐面在刀片上的收縮用錐面滑動，驅(qū)動刀片向內(nèi)徑向運(yùn)動，使刀片復(fù)位更可靠。
[0016]作為方案一的改進(jìn)，成型刀具為加工盲孔的刀具；刀片軸向定位機(jī)構(gòu)包括定位連接件、定位套筒、定位球；定位連接件包括階梯狀的圓柱形的定位連接件，在定位連接件的大軸上設(shè)有與軸向刀片滑槽連通并配合的刀片容置槽、與刀片本體上的彈簧容置槽連通并配合的彈簧容置槽，在定位連接件小軸的外周上設(shè)有外螺紋部；定位套筒包括與定位連接件的大軸外徑相匹配的圓柱形部，