專利名稱：一種快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座的制作方法
技術領域：
本發明屬于金屬加工機械或通用機械、工程機械領域，具體涉及一種快速裝夾定 位數控鏜刀桿刀座。
背景技術：
國產數控車床上加工產品零部件(特別是石油固井工具)的內孔時，因有些零部 件的內孔較深，國內無較好的內孔刀桿應用，國內有的刀桿長度不夠，有的剛性不夠，還有 的刀桿因在加工時易產生刀桿振動而無法進行加工。因此，在國產數控車床上加工固井工 具零部件時一般選用進口防震刀桿。但是，國外的加工工藝與使用刀桿的方法與我國有著 很大的差異，因此在使用進口刀桿時會出現刀桿不宜裝夾、刀桿中心高偏低以及刀桿不易 定位等現象。而且，國內數控車床多是四工位刀架，在加工復雜零件時，需多次進行工件的 裝夾和刀具的裝夾，非常費時費力。現有技術中，公開號為CN17M196提供了一種有可換刀座的刀具組件，其存在的 不足是制作工藝及其復雜；不適合懸深7倍和10倍的刀桿加工；不適合小孔徑的加工，不 適合國內數控車床上應用。因此，目前還沒有一種專用數控刀座為國產數控車床應用進口刀桿提供支持。
發明內容
本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種快速裝夾定位數控 鏜刀桿刀座，為國產數控車床應用進口刀桿提供支持，且滿足精度高、穩定性好、成本低、自 動化程度高、使用便捷的要求，把進口刀具和國產數控結合起來，各取所長，發揮各自的優 勢，提高機械行業的生產效益和產品質量。本發明是通過以下技術方案實現的一種快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座，包括刀座體和設置在刀座體上的裝刀槽。所述刀座體包括裝夾部件和緊固部件。所述緊固部件為一水平放置的長方體結構，該長方體一側面上設有一水平凸臺， 構成了所述刀座體的裝夾部件，由此刀座體的垂直于水平方向的截面為呈90度旋轉后的 “T”型結構。所述裝夾部件，為所述刀座與車床刀架的結合部位，用于將所述刀座固定在數控 車床的刀架上；裝夾部件即水平凸臺的下表面與緊固部件的下表面形成的臺階為定位臺 階，用于刀座在數控車床刀架上垂直位置的定位？？。所述裝刀槽為穿過所述緊固部件的水平通孔，所述通孔為階梯孔，小孔徑段為刀 桿定位段，大孔徑段為刀桿裝夾段；裝刀槽的通孔內壁上，刀桿定位段與刀桿裝夾段之間 形成抬肩；刀桿裝夾段的內直徑與進口刀桿的外直徑為間隙式配合，間隙配合公差優選為 0. 05mm-0. 1_。刀桿定位段的內直徑小于刀桿的外直徑。所述刀桿定位段是用于對刀桿進行水平定位的。當刀桿從所述刀桿裝夾段插入裝刀槽時，頂在刀桿定位段與刀桿裝夾段之間的抬肩上進行定位。刀桿定位段長度沒有特殊 要求，一般為5 10mm，能夠起到定位作用即可。所述刀桿裝夾段用于直接夾持刀桿。所述緊固部件上表面上對應于裝刀槽的刀桿 裝夾段的位置，垂直開有至少兩個緊固定位孔，所述緊固定位孔與所述裝刀槽相通，其內壁 為螺紋結構，能夠通過旋入緊固螺栓或螺釘與插入裝刀槽刀桿裝夾段的刀桿相接觸來緊固 刀桿，并通過調整緊固螺拴的旋入深度來調整刀桿頂端的刀具刀尖的位置，以保持刀具刀 尖與加工平面的平行。本發明的這種定位和夾持刀桿的結構設計，能夠在加工復雜零件需要多個刀桿替 換時，可快速更換、定位，進而來提高效率。具體來說，所述裝夾部件的厚度是根據刀架需要夾持的厚度來確定的，所述定位 臺階的高度是根據數控車床的中心高及裝夾刀具的刀塔尺寸來確定。當刀桿插入所述刀座的裝刀槽，刀桿直徑部位的最低點與所述定位臺階之間的距 離用于控制刀桿與數控車床中心高的距離，是根據數控車床的中心高來確定的。所述緊固螺栓優選為平頭緊固螺栓。在所述緊固部件上，所述緊固定位孔為均布。 裝夾刀桿的直徑部位與刀桿用平頭緊固螺栓進行緊固，這樣由于配合公差，刀桿與刀座的 接觸面呈“U”形，大大增加了兩者的接觸面積，有效地增加了刀桿的強度。所述刀座采用普通圓鋼作為材質，并經過淬火處理。這樣所述刀座就有較高的韌 性和柔性，有效提高了進口刀桿的懸伸長度，把國產數控車床與進口刀桿結合起來。與現有技術相比，本發明的有益效果是(1)適用于機械加工中的所有車床，尤其 是數控車床；( 解決了國產數控車床不能裝夾進口鏜刀桿的問題，提高了國產數控車床 的加工能力；C3)適用于長孔和超長孔小直徑有色金屬的加工；(4)解決了國產數控車床因 刀架工位少，而無法對復雜零件進行加工的問題，可利用刀補對復雜零件內孔車面、切槽、 加工螺紋等；( 解決了刀架在裝刀時，刀桿直徑過大裝不上或刀桿裝在刀塔上中心高不 對等技術難題；(6)精度高、穩定性好、自動化程度高、制作簡單、應用方便、選料容易，成本 低。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述圖1是本發明快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座的立體2是本發明快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座的局部剖視3是本發明適用的進口數控刀桿示意4是本發明與進口刀桿的結合示意圖
具體實施例方式如圖1和圖2所示，一種快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座，包括刀座體和設置在刀座 體上的裝刀槽。所述刀座體包括裝夾部件1、緊固部件2。本發明所適用的進口數控刀桿5 如圖3所示。本發明與進口數控刀桿5的結合示意圖如圖4所示。如圖1和圖2所示，刀座體包括裝夾部件1和緊固部件2。所述緊固部件2為一水 平放置的長方體結構，該長方體一側面上設有一水平凸臺，構成了所述刀座體的裝夾部件1。由此刀座體的垂直于水平方向的截面為呈90度旋轉后的“T”型結構。所述裝夾部件1，為所述刀座與車床刀架的結合部位，用于將所述刀座固定在數控 車床的刀架上。裝夾部件1即水平凸臺的下表面與緊固部件2的下表面形成的臺階為定位 臺階。所述裝刀槽為穿過所述緊固部件2的水平通孔。所述通孔為階梯孔，小孔徑段為 刀桿定位段3，大孔徑段為刀桿裝夾段4。裝刀槽的通孔內壁上，刀桿定位段3與刀桿裝夾 段4之間形成抬肩。刀桿裝夾段4的內直徑與進口數控刀桿5的外直徑為間隙式配合。刀 桿定位段3的內直徑小于刀桿5的外直徑。刀桿5從所述刀桿裝夾段4插入裝刀槽，頂在 所述刀桿定位段3與刀桿裝夾段4之間的抬肩上；所述刀桿定位段3用于刀桿5的水平定 位。所述刀桿裝夾段4用于直接夾持刀桿5。所述緊固部件上表面上對應于裝刀槽的刀桿裝夾段4的位置，垂直開有三個緊固 定位孔，所述緊固定位孔與所述裝刀槽相通，其內壁為螺紋結構，能夠通過旋入平頭的緊固 螺栓與插入裝刀槽刀桿裝夾段4的5相接觸，來緊固刀桿5，并通過調整緊固螺拴的旋入深 度來調整刀桿頂端的刀具刀尖的位置，以保持刀具刀尖與加工平面的平行。具體來說，所述裝夾部件的厚度a是由刀架需要夾持的厚度來確定。所述定位臺 階的高度b是根據數控車床的中心高及夾持刀桿上刀具的尺寸來確定的。所述緊固螺栓為平頭緊固螺栓；在所述緊固部件上，所述緊固定位孔為均布。具體 來說，圖2中的緊固定位孔孔距d和緊固定位孔距e相等，c為刀桿定位緊固孔距，是刀桿 定位部位與與之最近的緊固定位孔之間的距離。c、d、e的尺寸是根據具體使用的刀桿直徑 和車床刀架尺寸確定的，使用的刀桿直徑越大其尺寸就越大。裝夾刀桿的直徑部位與刀桿 用平頭緊固螺栓進行緊固，這樣由于配合公差，刀桿與刀座的接觸面呈“U”形，大大增加了 兩者的接觸面積，有效地增加了刀桿的強度。圖2中的g為裝刀槽的刀桿裝夾段4與進口數控刀桿5配合的直徑尺寸，所述刀 桿裝夾段4內徑與刀桿外徑的配合公差為0. 05mm-0. 1mm。圖1所述刀桿的直徑部位的最低 點與所述定位臺階之間的距離f用于控制刀桿與數控車床中心高的距離，是根據數控車床 的中心高來確定的。所述刀座采用普通圓鋼作為材質，并經過淬火處理。這樣所述刀座就有較高的韌 性和柔性，有效提高了進口刀桿的懸伸長度，把國產數控車床與進口刀桿結合起來本發明適合加工懸深7倍、10倍、12倍、14倍的刀桿。因為采用進口刀桿，因此內 孔加工可以加工到4倍刀桿直徑以上的孔深，即適用于加工小孔徑。下面是在具體實施中，對該實用新型的裝置進行實驗所達到的效果實施例1在德州機床廠生產的CKD6140數控車床上加工產品，使用本發明結合進口刀具， 廣泛的加工生產一般的機加工零部件，適用性強，加工尺寸準確，可與多種進口刀桿結合， 適合直徑較小的進口小刀桿的配合。實施例2在大連機床廠生產的CKA6763數控車床上加工產品，根據車床參數和使用進口 (瑞士山特維克公司)刀桿參數來制定了 a、b、f、g的尺寸，解決了裝夾問題，很好的控制了 刀尖與機床的中心距，增強了進口刀桿的強度，且裝卸方便，定位準確，解決了在國產數控車床上加工深孔臺階和螺紋(懸深為刀桿的10倍)的問題，并解決了加工復雜工件多次裝 夾的問題。實施例3在沈陽機床廠生產的S1-34;3B管螺紋數控車床上加工產品，根據車床參數和使用 進口(瑞士山特維克公司、法國日曼公司)刀桿參數來制定了 a、b、f、g的尺寸，解決了裝夾 問題，很好的控制了刀尖與機床的中心距，增強了進口刀桿的強度，且裝卸方便，定位準確， 特別是在我公司取法國日曼公司的氣密封螺紋WAM-TOP、WAM-E工S等系列扣授權時，根據 法國日曼公司提供的刀具，在國產數控車床上根本無法裝夾，是在使用了本發明后，才使國 產數控車床上，對法國日曼公司的氣密封螺紋得以加工。使國產數控車床能加工國外高精 端廣品。實施例4在使用機床廠生產的STC341500數控車床上加工產品，使用本發明結合進口刀 具，廣泛的加工各種石油套管螺紋、油管螺紋，特別是近幾年隨著石油開采技術的發展， 國內各鋼鐵公司也相續開發了各種新型石油用螺紋，加工難度也越來越高，使用本發明 在STC341500數控車床上相續解決了國內寶鋼公司的BGC小偏梯螺紋；天津鋼管公司的 TP-CQ、TP-FJ、TP-NF等系列螺紋的加工，不僅加工質量好，而且加工效率提高了 3倍以上。實施例5在加工塔深1井所用的固井工具時，國內刀具無法加工產品深孔臺階、深孔槽、深 孔螺紋，使用本發明與進口刀桿結合，很好地解決了這種技術難題，為科學探討提供了技術保障。上述技術方案只是本發明的一種實施方式，對于本領域內的技術人員而言，在本 發明公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本 發明上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優選地，而并不具有限制 性的意義。
權利要求
1.一種快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座，包括刀座體和設置在刀座體上的裝刀槽，其特 征在于所述刀座體包括裝夾部件和緊固部件；所述緊固部件為一水平放置的長方體結構，該 長方體一側面上設有一水平凸臺，構成了所述刀座體的裝夾部件，由此刀座體的垂直于水 平方向的截面為呈90度旋轉后的“T”型結構；所述裝夾部件，為所述刀座與車床刀架的結合部位，用于將所述刀座固定在數控車床 的刀架上；裝夾部件即水平凸臺的下表面與緊固部件的下表面形成的臺階為定位臺階，用 于刀座在數控車床刀架上垂直位置的定位；所述裝刀槽為穿過所述緊固部件的水平通孔，所述通孔為階梯孔，小孔徑段為刀桿定 位段，大孔徑段為刀桿裝夾段；裝刀槽的通孔內壁上，刀桿定位段與刀桿裝夾段之間形成抬 肩；刀桿裝夾段的內直徑與刀桿的外直徑為間隙式配合；刀桿定位段的內直徑小于刀桿的 外直徑。刀桿從所述刀桿裝夾段插入裝刀槽，頂在所述刀桿定位段與刀桿裝夾段之間的抬 肩上；所述刀桿定位段用于在加工復雜零件時利用刀補進行更換多個刀桿，所述刀桿裝夾 段用于直接夾持刀桿；所述緊固部件上表面上對應于裝刀槽的刀桿裝夾段的位置，垂直開有至少兩個緊固定 位孔，所述緊固定位孔與所述裝刀槽相通，其內壁為螺紋結構，能夠通過旋入緊固螺栓或螺 釘與插入裝刀槽刀桿裝夾段的刀桿相接觸來緊固刀桿，并通過調整緊固螺拴的旋入深度來 調整刀桿頂端的刀具刀尖的位置，以保持刀具刀尖與加工平面的平行。
2.根據權利要求1所述的刀座，其特征在于 在所述緊固部件上，所述緊固定位孔為均布。
3.根據權利要求1所述的刀座，其特征在于所述裝夾刀桿的直徑部位與刀桿的間隙配合公差為0. 05mm-0. 1mm。
4.根據權利要求1所述的刀座，其特征在于 所述緊固螺栓為平頭緊固螺栓。
5.根據權利要求1 4之任一所述的刀座，其特征在于 所述刀座采用普通圓鋼作為材質，并經過淬火處理。
全文摘要
本發明提供一種快速裝夾定位數控鏜刀桿刀座。所述刀座包括刀座體和裝刀槽。刀座體包括裝夾部件(1)和緊固部件(2)。所述裝夾部件(1)用于將刀座固定在車床刀架上；所述裝刀槽為穿過緊固部件(2)的水平通孔，分為刀桿定位段(3)和刀桿裝夾段(4)。刀桿裝夾段(4)的內徑與刀桿(5)的外徑為間隙式配合；刀桿定位段(3)的內徑小于刀桿(5)外徑。刀桿(5)從所述刀桿裝夾段(4)插入裝刀槽，由刀桿定位段(3)與刀桿裝夾段(4)之間的抬肩進行定位。利用本刀座可以把進口刀具與國產數控車床成功結合起來，對復雜零件進行精細加工，同時解決了刀架在裝刀時，刀桿直徑過大裝不上或刀桿裝在刀塔上中心高不對等技術難題。
文檔編號B23B29/06GK102049539SQ200910236770
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者孔博, 熊新榮, 趙玉峰, 郭朝輝, 陳武君 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院