本發(fā)明涉及機(jī)加工領(lǐng)域，尤其涉及一種剛性刀座及機(jī)床。

背景技術(shù)：

對(duì)于套筒類工件，通常的工藝路線為：毛坯檢驗(yàn)—焊接—熱處理—數(shù)車—鉆孔—磨內(nèi)孔—鉗工—涂裝—裝配。對(duì)于套筒長(zhǎng)度超出目前內(nèi)圓磨床的最大磨程的套筒類工件來(lái)說(shuō)，目前的加工方案無(wú)法實(shí)現(xiàn)套筒類工件的內(nèi)孔磨削，只能通過(guò)重新購(gòu)買(mǎi)加長(zhǎng)的內(nèi)圓磨床設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)以上的工藝路線，這勢(shì)必帶來(lái)提高成本的問(wèn)題。

在以滾壓代磨的工藝創(chuàng)新過(guò)程中，車削內(nèi)孔和滾壓內(nèi)孔工藝需要使用數(shù)控車床來(lái)進(jìn)行工件內(nèi)孔的加工，在數(shù)控車床所用的刀具的冷卻方式上，目前采用的是外冷方式，這種方式難以有效的冷卻刀桿和刀頭，可能會(huì)因?yàn)闊崦浝淇s而造成刀具的變形或損壞，從而導(dǎo)致加工出的內(nèi)孔表面光潔度下降和尺寸超差。

如果選用更長(zhǎng)的刀具，目前的夾持刀座剛性較差，因此車削內(nèi)孔和滾壓內(nèi)孔的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)刀具振動(dòng)的問(wèn)題，進(jìn)而也會(huì)造成內(nèi)孔表面粗糙度超差，尺寸控制困難的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種剛性刀座及機(jī)床，能夠通過(guò)內(nèi)冷方式實(shí)現(xiàn)刀具的冷卻，進(jìn)而盡量減少或消除因熱脹冷縮而造成的刀具變形或損壞。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種剛性刀座，包括刀座本體，其中還包括冷卻液管路和冷卻液接頭，在所述刀座本體上設(shè)有用于對(duì)刀具的刀桿進(jìn)行夾持的刀桿夾持結(jié)構(gòu)，所述冷卻液管路設(shè)置在所述剛性刀座上，且用于與冷卻液源連通，所述冷卻液管路通過(guò)所述冷卻液接頭接通所述刀桿的中空內(nèi)腔，以使來(lái)自所述冷卻液源的冷卻液能夠通過(guò)所述刀桿的中空內(nèi)腔到達(dá)所述刀具的刀頭。

進(jìn)一步的，所述刀桿夾持結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述刀座本體內(nèi)部的刀桿夾持腔，能夠?qū)λ龅稐U進(jìn)行環(huán)抱固定。

進(jìn)一步的，所述刀座本體內(nèi)設(shè)置的所述刀桿夾持腔設(shè)有側(cè)方開(kāi)口，所述側(cè)方開(kāi)口位于所述刀桿夾持腔的一側(cè)。

進(jìn)一步的，在所述側(cè)方開(kāi)口的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有第一連接孔，通過(guò)在該第一連接孔內(nèi)安裝第一連接件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)插入到所述刀桿夾持腔的所述刀桿的夾緊。

進(jìn)一步的，在所述側(cè)方開(kāi)口的對(duì)應(yīng)位置還設(shè)有第二連接孔，通過(guò)在該第二連接孔內(nèi)安裝第二連接件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述刀桿夾持腔的側(cè)方開(kāi)口的支撐擴(kuò)大。

進(jìn)一步的，所述冷卻液接頭包括鉸接式接頭，所述鉸接式接頭一端與所述冷卻液管路連通，另一端連接在所述刀桿上遠(yuǎn)離所述刀尖位置的一端，并與所述刀桿的中空內(nèi)腔連通。

進(jìn)一步的，所述冷卻液接頭還包括過(guò)渡接頭，所述鉸接式接頭通過(guò)所述過(guò)渡接頭連接在所述刀桿上遠(yuǎn)離所述刀尖位置的一端。

進(jìn)一步的，在所述刀座本體上還設(shè)有刀座肋板，所述刀座肋板上設(shè)有第三連接孔，并通過(guò)在所述第三連接孔內(nèi)安裝第三連接件能夠?qū)⑺龅蹲甙骞潭ㄔ诘杜_(tái)上。

進(jìn)一步的，所述刀座肋板沿垂直于所述刀桿軸線的方向進(jìn)行設(shè)置。

進(jìn)一步的，在所述刀座本體上相對(duì)于所述刀桿夾持腔兩側(cè)設(shè)置多組第四連接孔，通過(guò)在所述第四連接孔內(nèi)安裝第四連接件能夠?qū)⑺龅蹲倔w固定在刀臺(tái)上。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種機(jī)床，包括刀臺(tái)和前述的剛性刀座，通過(guò)所述剛性刀座能夠?qū)哂袃?nèi)孔刀桿或滾壓刀桿的刀具進(jìn)行裝夾。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種帶有刀桿夾持腔的剛性刀座，利用刀桿夾持腔對(duì)具有中空內(nèi)腔的刀桿進(jìn)行夾持，并且通過(guò)冷卻液管路和冷卻液接頭將冷卻液通入刀桿的中空內(nèi)腔，以便在工作過(guò)程中通過(guò)冷卻液對(duì)刀桿和刀頭的冷卻作用來(lái)盡量避免刀具的變形或損壞，進(jìn)而提高刀具加工的內(nèi)孔表面的光滑度，避免尺寸超差。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明剛性刀座的一實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明剛性刀座實(shí)施例在另一角度的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明剛性刀座實(shí)施例與刀具裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明剛性刀座的一實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖2所示的另一角度的分解結(jié)構(gòu)和圖3所示的裝配結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的剛性刀座包括刀座本體1、冷卻液管路13和冷卻液接頭，在所述刀座本體1上設(shè)有用于對(duì)刀具的刀桿31進(jìn)行夾持的刀桿夾持結(jié)構(gòu)，所述冷卻液管路13設(shè)置在所述剛性刀座上，且用于與冷卻液源連通，所述冷卻液管路13通過(guò)所述冷卻液接頭接通所述刀桿31的中空內(nèi)腔，以使來(lái)自所述冷卻液源的冷卻液能夠通過(guò)所述刀桿31的中空內(nèi)腔到達(dá)所述刀具的刀頭32。

這里的刀具的刀桿31內(nèi)部設(shè)有中空內(nèi)腔(圖中未示出)，該中空內(nèi)腔貫通刀桿，以使刀桿31上連接冷卻液接頭的部分能夠與刀頭32連通，進(jìn)而使冷卻液能夠經(jīng)由冷卻液管路13、冷卻液接頭和刀桿31的中空內(nèi)腔流向刀頭32，實(shí)現(xiàn)刀頭32和刀桿31的內(nèi)部冷卻作用。通過(guò)對(duì)刀頭32和刀桿31的內(nèi)部冷卻，可以使具有較長(zhǎng)刀桿的刀具減少因熱脹冷縮造成的刀具的刀頭或刀桿部分發(fā)生變形或損壞，從而提高加工精度，改善內(nèi)孔加工的粗糙度和尺寸超差問(wèn)題。此外，這種內(nèi)冷結(jié)構(gòu)還可以在刀具加工工件內(nèi)孔時(shí)，避免因內(nèi)孔擠屑問(wèn)題而造成的刀具損壞問(wèn)題。

冷卻液源可以使機(jī)床自帶冷卻液源，也可以是外接冷卻液源，通過(guò)冷卻液管路13能夠?qū)⒗鋮s液源提供的冷卻液輸送到刀桿31的中空內(nèi)腔，冷卻液接頭則是為了使冷卻液管路13能夠與刀桿31的中空內(nèi)腔進(jìn)行匹配連接，從而實(shí)現(xiàn)冷卻液管路13和刀桿31的中空內(nèi)腔的良好連通關(guān)系。

關(guān)于冷卻液接頭的形式，可采用鉸接式接頭，即鉸接式接頭一端與冷卻液管路13連通，另一端連接在刀桿31上遠(yuǎn)離刀頭32的一端，并與刀桿31的中空內(nèi)腔連通。圖1中的鉸接式接頭可以進(jìn)一步包括三通結(jié)構(gòu)14和帶有中空內(nèi)腔的螺栓15，三通結(jié)構(gòu)14沿軸向上的兩端分別連接刀桿31上遠(yuǎn)離刀頭32的一端和螺栓15，而中央的端部則連接冷卻液管路13。螺栓15上靠近螺栓頭的位置設(shè)有小孔，該小孔使外部與螺栓15的內(nèi)腔連通，這樣當(dāng)螺栓15穿過(guò)三通結(jié)構(gòu)14后固定在刀桿31上時(shí)，來(lái)自冷卻液管路13的冷卻液會(huì)先通過(guò)三通結(jié)構(gòu)14中間的入口進(jìn)入三通結(jié)構(gòu)14，再通過(guò)螺栓15上的小孔進(jìn)入螺栓15的內(nèi)腔，進(jìn)一步經(jīng)由螺栓15的內(nèi)腔進(jìn)入刀桿31的中空內(nèi)腔。這種結(jié)構(gòu)不僅保障了冷卻液的良好流通，并且使冷卻液管路13能夠通過(guò)冷卻液接頭更牢固的固定在刀桿31上。

考慮到刀桿31的端部可能與鉸接式接頭之間存在尺寸或形狀不一致的問(wèn)題，冷卻液接頭還可以進(jìn)一步包括過(guò)渡接頭16，鉸接式接頭可以通過(guò)過(guò)渡接頭16連接在刀桿31上遠(yuǎn)離刀頭32的一端。該過(guò)渡接頭16也具有中空結(jié)構(gòu)，且一端能夠匹配刀桿31的端部，另一端能夠匹配鉸接式接頭，這樣來(lái)自冷卻液管路13的冷卻液會(huì)先通過(guò)三通結(jié)構(gòu)14中間的入口進(jìn)入三通結(jié)構(gòu)14，再通過(guò)螺栓15上的小孔進(jìn)入螺栓15的內(nèi)腔，進(jìn)一步順序經(jīng)由螺栓15的內(nèi)腔和過(guò)渡接頭16的中空結(jié)構(gòu)進(jìn)入刀桿31的中空內(nèi)腔。

參見(jiàn)圖2，在刀座本體1上還可以設(shè)有與機(jī)床刀臺(tái)上的冷卻液源對(duì)接的冷卻液孔24，該冷卻液孔24的另一側(cè)則通過(guò)端直通接頭23與冷卻液管路13進(jìn)行連通。冷卻液管路13可以通過(guò)螺母21和卡套22等配件進(jìn)行連接固定。

前面對(duì)刀桿和刀頭的內(nèi)冷結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，考慮到為了加工較深的工件內(nèi)孔，需要購(gòu)置具有較長(zhǎng)尺寸刀桿的刀具，考慮到刀具的受力情況，則面臨著刀具剛度不夠，穩(wěn)定性差的問(wèn)題，因此本發(fā)明的刀桿夾持結(jié)構(gòu)采用了設(shè)置在所述刀座本體內(nèi)部的刀桿夾持腔12的形式，利用刀桿夾持腔對(duì)所述刀桿31進(jìn)行環(huán)抱固定。

這種刀桿夾緊方式利用刀座本體1的刀桿夾持腔12對(duì)刀桿31進(jìn)行環(huán)抱，通過(guò)刀桿夾持腔12的內(nèi)表面對(duì)刀桿31的外表面形成較大面積的接觸擠壓，提高了刀桿31的有效夾持長(zhǎng)度，從而改善了刀桿的裝夾剛性，盡量減少或消除了內(nèi)孔加工時(shí)刀具在內(nèi)孔振動(dòng)的問(wèn)題，同時(shí)增加了剛性刀座對(duì)更長(zhǎng)的刀具的適用性。為了使刀桿31夾持腔12能夠?qū)Φ稐U31達(dá)到更好的環(huán)抱效果，可以將刀桿夾持腔12的內(nèi)表面的整體輪廓形狀設(shè)置成與刀桿31的外表面的輪廓形狀一致。

為了方便刀桿31的拆裝，在刀座本體1內(nèi)設(shè)置的所述刀桿夾持腔12還開(kāi)設(shè)了側(cè)方開(kāi)口11，該側(cè)方開(kāi)口11位于所述刀桿夾持腔12的一側(cè)。通過(guò)設(shè)置側(cè)方開(kāi)口11能夠在刀桿31安裝時(shí)通過(guò)改變側(cè)方開(kāi)口11的開(kāi)口尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)刀桿夾持腔12的擴(kuò)張，從而方便刀桿11沿軸向向刀桿夾持腔12內(nèi)安裝。

對(duì)于采用了側(cè)方開(kāi)口11的刀座本體1來(lái)說(shuō)，刀桿31安裝后可利用刀座本體自身的彈性來(lái)環(huán)抱夾緊刀桿31來(lái)實(shí)現(xiàn)固定，也可以在側(cè)方開(kāi)口11的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有第一連接孔6，通過(guò)在該第一連接孔6內(nèi)安裝第一連接件2能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)插入到所述刀桿夾持腔12的所述刀桿31的環(huán)抱式固定。這里的第一連接孔6可以設(shè)置成側(cè)方開(kāi)口的一側(cè)為通孔，另一側(cè)為螺紋孔，而第一連接件2為一端設(shè)有螺紋段的螺栓，通過(guò)螺栓穿過(guò)側(cè)方開(kāi)口的一側(cè)的通孔，然后與另一側(cè)的螺紋孔進(jìn)行螺紋連接，進(jìn)而保持或縮小側(cè)方開(kāi)口的開(kāi)口尺寸，來(lái)使刀桿夾持腔12環(huán)抱夾緊刀桿31。在其他實(shí)施例中，第一連接件2還可以替換為螺釘、卡勾、卡扣、綁繩等其他可實(shí)現(xiàn)連接作用的部件。

考慮到刀座本體1的整體剛性，雖然其具有側(cè)方開(kāi)口11，但為了方便刀桿31的安裝，可以在側(cè)方開(kāi)口11的對(duì)應(yīng)位置進(jìn)一步設(shè)有第二連接孔7，通過(guò)在該第二連接孔7內(nèi)安裝第二連接件3能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所述刀桿夾持腔12的側(cè)方開(kāi)口11的支撐擴(kuò)大。這里的第二連接孔7可以設(shè)置成側(cè)方開(kāi)口的一側(cè)為螺紋孔，另一側(cè)為平面，而第二連接件3為設(shè)有螺紋段的螺栓，通過(guò)螺栓與側(cè)方開(kāi)口的一側(cè)的螺紋孔進(jìn)行螺紋連接，并穿出該螺紋孔來(lái)頂壓另一側(cè)的平面，以此來(lái)支撐擴(kuò)大側(cè)方開(kāi)口的開(kāi)口尺寸，從而方便刀桿31插入刀桿夾持腔12并到達(dá)固定位置，屆時(shí)再將螺栓向回撤出，不再頂壓另一側(cè)的平面。在其他實(shí)施例中，第二連接件3還可以替換為螺釘、頂桿等其他可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張作用的部件。

考慮到刀具本身自重較重，為了使刀座獲得更好的連接剛性，還可以在刀座本體1上增設(shè)刀座肋板17。為了進(jìn)一步在刀臺(tái)上加固刀座本體1，還可以在刀座肋板17上設(shè)置第三連接孔9，并通過(guò)在所述第三連接孔9內(nèi)安裝第三連接件5能夠?qū)⑺龅蹲甙?7固定在刀臺(tái)上。這里的第三連接孔9可以設(shè)置成刀座肋板上的通孔，而第三連接件5為設(shè)有螺紋段的螺栓，通過(guò)螺栓穿過(guò)刀座肋板上的通孔，然后與刀臺(tái)進(jìn)行螺紋連接。

為了方便刀座本體1在所述刀臺(tái)進(jìn)行安裝固定時(shí)能夠準(zhǔn)確定位，還可以在刀座本體1上設(shè)置刀座定位槽25，具體可參見(jiàn)圖2所示。該刀座定位槽25可設(shè)置在刀座本體1靠近刀臺(tái)一側(cè)的表面上，其呈內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，以便與刀臺(tái)上的凸起結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合，這種配合結(jié)構(gòu)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定位作用，也能夠協(xié)助刀座本體1在刀臺(tái)上的固定。刀座定位槽25整體可設(shè)置為長(zhǎng)圓槽，以方便局部調(diào)整。進(jìn)一步的，還可以使刀座定位槽25的中心線和刀桿夾持腔的中心線處于或接近處于同一豎直平面，以使受力更為均衡。

為了實(shí)現(xiàn)刀座本體1在刀臺(tái)上的固定連接，對(duì)于采用刀桿夾持腔12的刀桿夾持結(jié)構(gòu)，可以相對(duì)于所述刀桿夾持腔12兩側(cè)設(shè)置多組第四連接孔8，通過(guò)在所述第四連接孔8內(nèi)安裝第四連接件4能夠?qū)⑺龅蹲倔w1固定在刀臺(tái)上。這里的第四連接孔8可以設(shè)置成貫穿刀座本體1的通孔，而第四連接件4為設(shè)有螺紋段的螺栓，通過(guò)螺栓穿過(guò)刀座本體1的通孔，然后與刀臺(tái)進(jìn)行螺紋連接。

前面對(duì)本發(fā)明的剛性刀座的不同實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明還提供了一種機(jī)床，包括刀臺(tái)和前述任一種剛性刀座實(shí)施例，通過(guò)所述剛性刀座能夠?qū)哂袃?nèi)孔刀桿或滾壓刀桿的刀具進(jìn)行裝夾。本發(fā)明的機(jī)床可以為內(nèi)圓磨床，或其他任何需要對(duì)具有內(nèi)孔的工件進(jìn)行加工或者使用較長(zhǎng)刀桿的刀具的機(jī)床設(shè)備。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。