本發(fā)明屬于機(jī)械制造孔加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉆桿支撐裝置。

背景技術(shù)：

深孔加工主要方式有：第一，刀具旋轉(zhuǎn)，工件進(jìn)給；第二，工件旋轉(zhuǎn)，刀具進(jìn)給；第三，刀具和工件都旋轉(zhuǎn)，同時(shí)刀具相對(duì)工件進(jìn)給。鉆頭按排屑方式主要分為：內(nèi)排屑深孔鉆和外排屑深孔鉆。深孔加工基本原理見(jiàn)于王峻《現(xiàn)代深孔加工技術(shù)》和王世清主編的《深孔加工技術(shù)》。

深孔加工過(guò)程中難以觀察加工部位和刀具狀況，刀桿長(zhǎng)度大，容易發(fā)生偏斜，造成工件報(bào)廢，因此深孔加工是機(jī)械加工的難點(diǎn)。防止與糾正鉆頭、鏜刀及刀桿偏斜，確保加工精度，是需要解決的重大課題，也是遠(yuǎn)未解決的世界性技術(shù)難題。

現(xiàn)有深孔加工機(jī)床、現(xiàn)有深孔加工BTA刀具是本發(fā)明重要的技術(shù)背景之一。

目前所用的內(nèi)排屑深孔鉆鉆桿外部為圓柱體。于大國(guó)等針對(duì)深孔刀具和刀桿申請(qǐng)了多項(xiàng)專利，包括一種糾偏鉆桿、自糾偏深孔加工系統(tǒng)、一種帶有凸起的切削工具、一種斜面結(jié)構(gòu)后置的深孔加工刀具、自糾偏深孔加工刀具系統(tǒng)，取得了良好的效果，但是技術(shù)無(wú)止境，還可以繼續(xù)進(jìn)行新的研究。

深孔加工過(guò)程中造成刀具偏斜的主要原因有兩點(diǎn)：第一，由于被加工材料的不均勻使刀頭偏斜造成深孔加工偏斜；第二，由于刀桿的長(zhǎng)度較長(zhǎng)再加上刀具進(jìn)給軸向力的作用使得刀桿彎曲，造成深孔偏斜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：針對(duì)深孔加工過(guò)程中刀具容易偏離理想位置這一技術(shù)難題，提出相關(guān)解決方案，防止刀具的偏斜，使刀具盡可能處于正確位置，提高深孔加工成品率及加工精度。

本發(fā)明借鑒了滾珠絲杠的設(shè)計(jì)原理。滾珠絲杠廣泛應(yīng)用于機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)裝置中，一種鉆桿支撐裝置利用刀桿的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)支撐連接裝置上螺母沿導(dǎo)軌的軸向移動(dòng)，兩者具有相似之處，饒振鋼和王勇衛(wèi)撰寫(xiě)了著作《滾珠絲杠副及自鎖裝置》，1990年在國(guó)防工業(yè)出版社出版，中圖分類號(hào)：TH132，該書(shū)共252頁(yè)，該書(shū)的超星網(wǎng)址為：

http：//www.sslibrary.com/book/card？cnFenlei＝TH132&ssid＝10191539&d＝c98d0739095a1d08f3a1f37a7b939dd3&dxid＝000000244614&isFromBW＝false&isjgptjs＝false

該著作在25頁(yè)提出：絲杠傳動(dòng)可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，絲杠傳動(dòng)即可以傳遞能量或動(dòng)力，也可以用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)或調(diào)整零件的相互位置，因此，在機(jī)床、起重設(shè)備、鍛壓機(jī)械、測(cè)量?jī)x器、船舶、飛機(jī)及火炮、火箭發(fā)射裝置等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中都引用了絲杠副。滾珠絲杠相對(duì)于滑動(dòng)絲杠用滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦具有以下特點(diǎn)：

(1)摩擦損失小、傳動(dòng)效率高：其傳動(dòng)效率可以達(dá)到90％-96％，約為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)的2-3倍。

(2)磨損小、壽命長(zhǎng)：滾動(dòng)摩擦的磨損很小，具有良好的耐磨性，工作壽命長(zhǎng)。

(3)軸向剛度剛高：可以完全的消除傳動(dòng)間隙，而不影響絲杠運(yùn)動(dòng)的靈活性。

(4)摩擦阻力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)：由于是滾動(dòng)摩擦，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差極小，期摩擦阻力幾乎跟速度無(wú)關(guān)，而且靜止摩擦力極小，啟動(dòng)力矩與運(yùn)動(dòng)力矩近乎相等。因而靈敏度高，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)，啟動(dòng)時(shí)無(wú)顫動(dòng)，低速時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象。

本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于包括刀頭2、固定支撐組件3、刀桿4、移動(dòng)支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9，刀頭2位于工件1內(nèi)，刀頭2與刀桿4固定連接，固定支撐組件5上有固定支撐，移動(dòng)支撐組件上有移動(dòng)支撐，固定支撐組件3和刀4桿固定連接，固定支撐和移動(dòng)支撐與工件內(nèi)孔壁接觸。刀桿4內(nèi)部有通孔，切削液從輸油器7的進(jìn)油口10被壓入，沿著支撐連接套6與工件1之間的間隙流向刀頭，切削液流過(guò)移動(dòng)支撐組件5的移動(dòng)支撐和固定支撐組件3的固定支撐之間的間隙，然后在刀頭位置攜帶切屑從刀桿4的通孔流出同時(shí)起到潤(rùn)滑和降溫的作用。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于固定支撐組件3位于刀頭2與移動(dòng)支撐組件5之間。深孔加工造成偏斜的主要原因之一就是由于材料的質(zhì)地、密度、硬度的不均勻造成刀頭2導(dǎo)向條發(fā)生偏移，使切削刃的受力不平衡導(dǎo)致刀頭2發(fā)生偏斜，固定支撐組件3可以彌補(bǔ)導(dǎo)向條容易造成偏斜的缺點(diǎn)，當(dāng)位于刀頭2發(fā)生偏斜時(shí)，固定支撐組件3可以提支撐力使刀頭2的中心保持在深孔軸線位置。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于移動(dòng)支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9套在刀桿4上能夠相對(duì)于刀桿旋轉(zhuǎn)和軸向位移，刀桿4的遠(yuǎn)離刀頭2的一半長(zhǎng)度加工有螺紋，螺紋與螺母部分9以及中間的滾珠配合構(gòu)成滾珠絲杠結(jié)構(gòu)；刀桿4的接近刀頭2的一半長(zhǎng)度沒(méi)有螺紋，移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分與刀桿緊密接觸起到密封的作用使切削液不會(huì)從刀桿4和支撐連接套6之間流出；移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分與刀桿緊密配合，增加了刀桿的強(qiáng)度，增加了刀桿4的抗彎曲能力。如圖2所示，開(kāi)始加工時(shí)移動(dòng)支撐組件和固定支撐組件接觸。如圖3所示，加工結(jié)束時(shí)動(dòng)支撐組件到達(dá)刀桿的中部，螺母部分位于刀桿的右端。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于輸油器7固定于機(jī)架，導(dǎo)軌8安裝于輸油器7上，導(dǎo)軌穿過(guò)螺母部分9上設(shè)置的導(dǎo)向孔，導(dǎo)軌穿過(guò)導(dǎo)向孔使移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分只能沿導(dǎo)軌8做軸向移動(dòng)。在加工時(shí)工件1做高速旋轉(zhuǎn)，刀桿4做低速旋轉(zhuǎn)同時(shí)刀桿做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工時(shí)控制刀桿4的轉(zhuǎn)速，使移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分有與刀桿進(jìn)給速度V₁方向相反的速度V₂，V₂的大小是V₁的一半，兩個(gè)速度疊加使刀桿4的相對(duì)于地面進(jìn)給速度是移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分的相對(duì)于地面進(jìn)給速度的兩倍，方向由刀桿指向刀頭，這樣移動(dòng)支撐組件5始終保持在被加工深孔軸線長(zhǎng)度的中部。因?yàn)樯羁准庸ぴ斐善钡闹饕蛑皇怯捎谳S向進(jìn)給力的作用刀桿4容易發(fā)生彎曲，在刀桿4的中點(diǎn)位置彎曲程度最大，移動(dòng)支撐組件5在深孔加工過(guò)程中始終位于被加工深孔軸向長(zhǎng)度的中部，使刀桿4的軸線與被加工深孔的軸線保持重合。

所述的一種鉆桿支撐裝置，其特征在于固定支撐和移動(dòng)支撐頂端都安裝有圓珠，圓珠鑲嵌在支撐組件的內(nèi)部，圓珠可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。圓珠與被加工深孔內(nèi)壁接觸并且為滾動(dòng)摩擦，加工過(guò)程中因?yàn)橛星邢饕簣A珠和被加工深孔內(nèi)壁的之間會(huì)產(chǎn)生油膜，形成彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑，降低了摩擦阻力，還可以起到散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收震動(dòng)、防止腐蝕等作用，具體參見(jiàn)邱宣懷主編的《機(jī)械設(shè)計(jì)》第四版，高等教育出版社，396頁(yè)。如圖4所示，固定支撐和移動(dòng)支撐的個(gè)數(shù)為三個(gè)或三個(gè)以上。

綜上所述，本發(fā)明具有以下創(chuàng)新性：

1.一種鉆桿支撐裝置，包括刀頭(2)，固定支撐組件(3)、刀桿(4)、移動(dòng)支撐組件(5)、支撐連接套(6)、螺母部分(9)，其特征在于刀桿位于工件(1)內(nèi)，刀頭與刀桿固定連接，固定支撐組件(3)上面有固定支撐，移動(dòng)支撐組件(5)上面有移動(dòng)支撐，固定支撐組件(3)和刀桿固定連接，固定支撐和移動(dòng)支撐與工件內(nèi)孔孔壁接觸，刀桿內(nèi)部有通孔；切削液從輸油器(7)的進(jìn)油口(10)被壓入，沿著支撐連接套與工件之間的間隙流向刀頭，切削液流過(guò)移動(dòng)支撐組件(5)處的間隙和固定支撐組件(3)處的間隙，然后在刀頭位置攜帶切屑從刀桿的通孔流出；移動(dòng)支撐組件(5)、支撐連接套(6)、螺母部分(9)套在刀桿(4)上，刀桿(4)前端沒(méi)有螺紋，刀桿后端有螺紋，移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分能夠相對(duì)于刀桿旋轉(zhuǎn)和軸向位移，螺母部分(9)與導(dǎo)軌(8)能夠相對(duì)移動(dòng)；在加工時(shí)工件(1)做高速旋轉(zhuǎn)，刀桿(4)做低速旋轉(zhuǎn)同時(shí)做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)支撐組件、支撐連接套、螺母部分隨刀桿一起做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)軌(8)安裝于輸油器(7)上，導(dǎo)軌穿過(guò)螺母部分(9)上設(shè)置的導(dǎo)向孔，刀桿的進(jìn)給速度是移動(dòng)支撐組件(5)進(jìn)給速度的兩倍，移動(dòng)支撐組件(5)在深孔加工過(guò)程中始終位于被加工深孔軸向長(zhǎng)度的中部。

2.一種鉆桿支撐裝置，固定支撐組件(3)位于刀頭(2)與移動(dòng)支撐組件(5)之間，固定支撐和移動(dòng)支撐的個(gè)數(shù)可以為三個(gè)或三個(gè)以上，固定支撐組件和移動(dòng)支撐組件上設(shè)置滾動(dòng)體，滾動(dòng)體為圓珠或圓柱體。

本發(fā)明的有益效果：

第一、在加工時(shí)工件1做高速旋轉(zhuǎn)，刀桿4做低速旋轉(zhuǎn)同時(shí)刀桿做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工時(shí)控制刀桿4的轉(zhuǎn)速，由于導(dǎo)軌8的導(dǎo)向作用移動(dòng)支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9會(huì)隨刀桿4一起做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使得刀桿4的進(jìn)給速度是移動(dòng)支撐組件5的進(jìn)給速度的兩倍，這樣移動(dòng)支撐組件5始終保持在被加工深孔軸線長(zhǎng)度的中部。因?yàn)樯羁准庸ぴ斐善钡闹饕蛑皇怯捎谳S向進(jìn)給力的作用刀桿4容易發(fā)生彎曲，在刀桿4的中點(diǎn)位置彎曲程度最大，移動(dòng)支撐組件5在深孔加工過(guò)程中始終位于被加工深孔軸向長(zhǎng)度中部，使刀桿4的軸線與被加工深孔的軸線保持重合。

第二、固定支撐組件3位于與刀頭2與移動(dòng)支撐組件5之間，深孔加工造成偏斜的主要原因之一是由于材料的質(zhì)地、密度、硬度的不均勻造成刀頭2導(dǎo)向條發(fā)生偏移，使切削刃的受力不平衡導(dǎo)致刀頭2發(fā)生偏斜，固定支撐組件3可以彌補(bǔ)導(dǎo)向條容易造成偏斜的缺點(diǎn)，當(dāng)位于刀頭2上的導(dǎo)向條發(fā)生偏斜時(shí)，固定支撐組件3可以使刀頭2的中心保持在深孔軸線位置。

第三、刀桿4的遠(yuǎn)離刀頭2的一半長(zhǎng)度加工有螺紋，螺紋與螺母部分9以及中間的滾珠配合構(gòu)成滾珠絲杠結(jié)構(gòu)；刀桿4的接近刀頭2的一半長(zhǎng)度沒(méi)有螺紋，刀桿與支撐連接套緊密配合但可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)，起到密封的作用使得切削液不會(huì)從刀桿4和支撐連接套6之間流出；刀桿4與支撐連接套6緊密配合，增加了刀桿的強(qiáng)度，增加了刀桿4的抗彎曲能力。

附圖說(shuō)明

圖1為一種鉆桿支撐裝置總裝配圖，圖2為一種鉆桿支撐裝置開(kāi)始加工位置圖，圖3為一種鉆桿支撐裝置加工結(jié)束位置圖，圖4為移動(dòng)支撐組件截面圖，。圖中：1-工件，2-刀頭，3-固定支撐組件，4-刀桿，5-移動(dòng)支撐組件，6-支撐連接套，7-輸油器，8-導(dǎo)軌，9-螺母部分，10-進(jìn)油口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明，具體實(shí)施方式不對(duì)本發(fā)明做任何限制。

實(shí)施方式一：在采用本發(fā)明時(shí)，固定支撐組件3與移動(dòng)支撐組件5頂端都安裝有圓珠。

實(shí)施方式二：在采用本發(fā)明時(shí)，固定支撐組件3與移動(dòng)支撐組件5頂端都安裝有圓柱體。

實(shí)施方式三：在采用本發(fā)明時(shí)，固定支撐組件3與移動(dòng)支撐組件5支撐的個(gè)數(shù)可以為三個(gè)或三個(gè)以上。