專利名稱：刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及內孔加工技術領域，具體而言，涉及一種刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置。
背景技術：
現有技術中，筒類零件深孔加工的加工裝置如圖1a和圖1b所示，粗刀座組件3與金屬支撐墊2分別通過螺釘I和螺釘4均勻地固定在刀盤5圓周上，且二者數量相同，金屬支撐墊2并未位于兩個粗刀座組件3連線的中心線上。粗刀座組件3實現對被加工工件內孔的加工，金屬支撐墊2實現對整個刀盤5在軸向移動中的支撐。圖2所示的是單刀切削過程中，粗刀座組件3的刀體所受的軸向力Fe與徑向力Ft變化曲線圖，從圖上可知，刀體所受的徑向力是波動變化的。而徑向力將會直接影響刀盤5在軸向移動過程中的直線性。所以金屬支撐墊2設置的目的就在于消除刀體所受徑向力對刀盤5軸向移動的影響。由于現有技術中的金屬支撐墊2均勻地分布在刀盤5的圓周上，刀盤5受到的金屬支撐墊2的徑向上的合力為零，使得刀盤5整體在未進行內孔加工或者在內孔加工過程中各刀體上所受的切削力相等的情況下，刀盤5處于穩定狀態。但在實際加工過程中，被加工工件內孔的加工余量各處是不相同的，因此刀盤5上各處刀體所受徑向力也就會不同，將各處徑向力合成后，整個刀盤5必然會受一個徑向力，所以刀盤5在徑向上也就會處于不穩定狀態，進而影響到刀盤5軸向移動中的直線性，容易出現工件壁厚差較大的情況。
實用新型內容本實用新 型旨在提供一種能夠減小刀盤所受徑向力對其軸向位移影響的刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種刀盤，包括刀盤本體、沿刀盤本體的周向均勻間隔地設置的多個刀體組件以及沿刀盤本體的周向間隔設置的多個支撐結構，多個支撐結構在沿刀盤本體的周向方向上非均勻分布。進一步地，支撐結構的數量不等于刀體組件的數量。進一步地，支撐結構的數量小于刀體組件的數量，且每個支撐結構單獨設置在相鄰兩個刀體組件之間。進一步地，支撐結構的數量為M，刀體組件的數量為N，其中，M=N-1, N彡3。進一步地，每個支撐結構單獨設置在相鄰兩個刀體組件所夾的圓弧夾角的中心位置。進一步地，支撐結構中，其中一組相鄰的支撐結構之間的圓弧夾角與其余組相鄰的支撐結構之間的夾角不相等，而其余組相鄰的支撐結構之間的夾角均相等。根據本實用新型的另一方面，提供了一種內孔加工裝置，包括刀盤和刀盤連接裝置，刀盤為上述的刀盤。[0013]進一步地，刀盤與刀盤連接裝置之間設置有定位件安裝空間，定位件安裝空間內設置有定位件，定位件在刀盤與刀盤連接裝置之間傳遞扭矩。進一步地，定位件安裝空間及定位件沿刀盤的周向均勻地設置有多個。進一步地，刀盤連接裝置包括鏜桿及刀盤連接件，刀盤與鏜桿之間通過刀盤連接件連接。本實用新型的刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置，通過將多個支撐結構沿刀盤本體的周向方向上非均勻地分布，使得各支撐結構在刀盤上的支撐合力不為零，刀盤本身處于不穩定狀態。采用這種結構，當對加工余量各處不相同的被加工工件的內孔進行加工時，在刀盤旋轉到不同角度時，刀盤所受支撐合力的指向都不同，當刀盤旋轉的角度不斷微分化后，刀盤所受支撐合力指向變化值也是一定的。也就是說，刀盤旋轉過程中，刀盤所受支撐合力指向也將同樣不斷變化，刀盤不再受力后向一點方向偏移。整體上看，刀盤在不斷旋轉中對工件作軸向切削時徑向偏移將減小，甚至將不會發生徑向偏移。采用本實用新型的刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置，減小徑向力對刀盤軸向移動的影響，保證了刀盤軸向移動的直線性。
構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1a示出了現有技術中的刀盤的主視剖視結構示意圖；圖1b示出了根據圖1a所示的刀盤的E-E向的剖視結構示意圖；圖2示出了刀體所受切削力隨刀盤位移的變化曲線圖；圖3a示出了根據本實用新型的刀盤的主視剖視結構示意圖；圖3b示出了根據圖3a所示的刀盤的B_B向的剖視結構示意圖；圖4示出了根據圖3a中A范圍所示的局部放大圖；以及圖5示出了根據本實用新型的內孔加工裝置的側視剖視示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。如圖3a和圖3b所示，根據本實用新型的實施例的刀盤，包括刀盤本體50、沿刀盤本體50的周向均勻間隔地設置的多個刀體組件30以及沿刀盤本體50的周向間隔設置的多個支撐結構20，多個支撐結構20在沿刀盤本體50的周向方向上非均勻分布。優選地，支撐結構20為金屬支撐墊，且優選地，支撐結構20通過第一螺釘40固定在刀盤本體50上。本實施例的刀盤，通過將多個支撐結構20沿刀盤本體50的周向方向上非均勻地分布，使得各支撐結構20在刀盤上的支撐合力不為零，刀盤本身處于不穩定狀態。采用這種結構，當對加工余量各處不相同的被加工工件的內孔進行加工時，在刀盤旋轉到不同角度時，刀盤所受支撐合力的指向都不同，當刀盤旋轉的角度不斷微分化后，刀盤所受支撐合力指向變化值也是一定的。也就是說，刀盤旋轉過程中，刀盤所受支撐合力指向也將同樣不斷變化，刀盤不再受力后向一點方向偏移。整體上看，刀盤在不斷旋轉中對工件作軸向切削時徑向偏移將減小，甚至將不會發生徑向偏移。采用本實施例的刀盤，減小了徑向力對刀盤軸向移動的影響，保證了刀盤軸向移動的直線性。優選地，如圖3a所示，支撐結構20的數量不等于刀體組件30的數量。更加優選地，支撐結構20的數量小于刀體組件30的數量，且每個支撐結構20單獨設置在相鄰兩個刀體組件30之間。優選地，支撐結構20的數量為M，刀體組件30的數量為N，其中，M=N-1,N彡3。在本實用新型的一個具體實施例中，如圖3a至圖4所示，刀體組件30的數量N為4，均勻地沿刀盤本體50的周向分布，及各刀體組件30之間的夾角均為90°，支撐結構20的數量M為3。由于當采用支撐結構20支撐時，支撐結構20能產生多大的支撐力是由位置決定的，其中支撐結構20產生的支撐力的方向與圖4中所示的徑向力合力F的方向相反，其中徑向力合力F的方向為從刀體組件30的中點指向刀盤本體50的圓心的方向，當各個刀體組件30上所受的切削力相等時，即各處刀體組件30所受到的徑向力Ft相等，即與支撐結構20相鄰的兩個刀體組件30所受到的徑向力Ft相等，則如圖4所示，支撐結構20上產生的支撐力與徑向力合力F方向相反且大小相等，其中，根據徑向力合力F可得以下公式:F=Ft*cosC+Ft*cosD當支撐力即徑向力合力F為最大值時，就必須滿足C=D。因此，優選地，本實施例中的支撐結構20分別安放在兩刀體組件30圓弧夾角的中心位置上，及每個支撐結構20與相鄰的兩個刀體組件30之間的夾角分別為45°，以使得支撐力取得最大值。
如圖5所示，本實用新型還提供了一種內孔加工裝置，包括刀盤和刀盤連接裝置，其中，刀盤為上述的刀盤。優選地，刀盤與刀盤連接裝置之間通過第二螺釘70固定連接。優選地，刀盤與刀盤連接裝置之間設置有定位件安裝空間，定位件安裝空間內設置有定位件60，定位件60在刀盤與刀盤連接裝置之間。優選地，刀盤連接裝置包括鏜桿90及刀盤連接件80，刀盤與鏜桿90之間通過刀盤連接件80連接。從以上的描述中，可以看出，本實用新型的刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置，通過將多個支撐結構20沿刀盤本體50的周向方向上非均勻地分布，使得各支撐結構20在刀盤上的支撐合力不為零，刀盤本身處于不穩定狀態。采用這種結構，當對加工余量各處不相同的被加工工件的內孔進行加工時，在刀盤旋轉到不同角度時，刀盤所受支撐合力的指向都不同，當刀盤旋轉的角度不斷微分化后，刀盤所受支撐合力指向變化值也是一定的。也就是說，刀盤旋轉過程中，刀盤所受支撐合力指向也將同樣不斷變化，刀盤不再受力后向一點方向偏移。整體上看，刀盤在不斷旋轉中對工件作軸向切削時徑向偏移將減小，甚至將不會發生徑向偏移。采用本實施例的刀盤，減小了徑向力對刀盤軸向移動的影響，保證了刀盤軸向移動的直線性。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種刀盤，包括刀盤本體(50)、沿所述刀盤本體(50)的周向均勻間隔地設置的多個刀體組件(30)以及沿所述刀盤本體(50)的周向間隔設置的多個支撐結構(20)，其特征在于，多個所述支撐結構(20)在沿所述刀盤本體(50)的周向方向上非均勻分布。
2.根據權利要求1所述的刀盤，其特征在于，所述支撐結構(20)的數量不等于所述刀體組件(30)的數量。
3.根據權利要求2所述的刀盤，其特征在于，所述支撐結構(20)的數量小于所述刀體組件(30 )的數量，且每個所述支撐結構(20 )單獨設置在相鄰兩個所述刀體組件(30 )之間。
4.根據權利要求3所述的刀盤，其特征在于，所述支撐結構(20)的數量為M，所述刀體組件(30)的數量為N，其中，M=N-1, N≥3。
5.根據權利要求 4所述的刀盤，其特征在于，每個所述支撐結構(20)單獨設置在相鄰兩個所述刀體組件(30 )所夾的圓弧夾角的中心位置。
6.根據權利要求2至4中任意一項所述的刀盤，其特征在于，所述支撐結構(20)中，其中一組相鄰的支撐結構(20)之間的圓弧夾角與其余組相鄰的支撐結構(20)之間的夾角不相等，而其余組相鄰的支撐結構(20)之間的夾角均相等。
7.—種內孔加工裝置，包括刀盤和刀盤連接裝置，其特征在于，所述刀盤為根據權利要求I至6中任一項所述的刀盤。
8.根據權利要求7所述的內孔加工裝置，其特征在于，所述刀盤與所述刀盤連接裝置之間設置有定位件安裝空間，所述定位件安裝空間內設置有定位件(60)，所述定位件(60)在所述刀盤與所述刀盤連接裝置之間傳遞扭矩。
9.根據權利要求8所述的內孔加工裝置，其特征在于，所述定位件安裝空間及所述定位件(60)沿所述刀盤的周向均勻地設置有多個。
10.根據權利要求7至9中任一項所述的內孔加工裝置，其特征在于，所述刀盤連接裝置包括鏜桿(90)及刀盤連接件(80)，所述刀盤與所述鏜桿(90)之間通過所述刀盤連接件(80)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置。其中，刀盤包括刀盤本體、沿刀盤本體的周向均勻間隔地設置的多個刀體組件以及沿刀盤本體的周向間隔設置的多個支撐結構，多個支撐結構在沿刀盤本體的周向方向上非均勻分布。采用本實用新型的刀盤及包括該刀盤的內孔加工裝置，減小徑向力對刀盤軸向移動的影響，保證了刀盤軸向移動的直線性。
文檔編號B23B41/00GK202984709SQ20122071160
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者段孟馳, 李春貴, 李志軍 申請人:湖南特力液壓有限公司