多功能弹出式刀具结构的制作方法
【专利摘要】一种多功能弹出式刀具结构，包括筒状刀体外壳，该刀体外壳前部均设有与刀体外壳内腔相通的多个限位槽；每一限位槽中嵌设有活动刀架，该活动刀架与刀体外壳之间通过第一、二弹性固定涨圈实现安装固定；该活动刀架的上部安装有切削刀具，该活动刀架的底部为刀架基体，该刀架基体的底部设有多个斜槽；一调节心轴设置于该刀体外壳的内腔内，且该调节心轴的前端连接撑杆，该调节心轴上还设有多组凸台，该多组凸台的侧面形成第二斜面，该第二斜面与该活动刀架的多个斜槽相匹配；在调节心轴向前推进过程中，该多组凸台的第二斜面分别抵顶该活动刀架的多个斜槽，使活动刀架的前端向外逐渐展开，实现刀具加工半径的调整。
【专利说明】多功能弹出式刀具结构
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种刀具结构，特别是一种可应用于异型零件的深孔环形槽如油 槽、挡圈槽和退刀槽的加工，兼顾普通零件内孔加工，同时还具备切槽、镗孔、研磨等功能的 多功能弹出式刀具。
【背景技术】
[0002] 当零件内孔槽太深或回转结构较为复杂时，采用传统深孔刀具，或加长刀杆配合 大行程车床的加工方法可解决大部分零件的加工。但这种传统方法不仅效率低，而且还常 受加工设备的加工长度限制，就深孔刀具而言，其高昂的造价，苛刻的设备要求条件，不适 宜生产科研过程中的单件、小批量生产；若采用加长刀杆配大行程机床的加工方案，则零件 周转时间长，刀具更换耗时量大，企业生产效率低下。
[0003] 在航空产品中常遇到一些深孔槽或回转体内孔的活塞杆零件，无法通过一般的深 孔加工设备而完成。因此急需一种新方案或新工艺来解决此类深孔槽典型零件的加工难 题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种可应用于异型 零件的深孔环形槽加工，兼顾普通零件内孔加工，同时还具备切槽、镗孔、研磨等功能的多 功能弹出式刀具。
[0005] 首先说明一下，本文中提到的"前端"是指靠近切削刀具刀尖的一端，"后端"是指 远离切削刀具刀尖的一端。
[0006] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多功能弹出式刀具结 构，其包括一筒状的刀体外壳，该刀体外壳的中部和前端开设有U型凹槽，且该刀体外壳的 前部均设有大小相同且与刀体外壳内腔相通的多个限位槽，每一限位槽中嵌设有一活动刀 架，该活动刀架的前、后端分别开设有与刀体外壳上U型凹槽相匹配且对应安装的定位槽， 带有预紧力的第一、二弹性固定涨圈分别设置于刀体外壳的中部和前端U型凹槽中实现对 活动刀架的安装固定，该活动刀架的上部安装有切削刀具，该活动刀架的底部为刀架基体， 该刀架基体的底部设有多个斜槽；一调节心轴设置于该刀体外壳的内腔内，且该调节心轴 的前端连接撑杆，该调节心轴上设有多组凸台，该多组凸台的径向截面形状与该刀体外壳 前端内腔形状相同，该多组凸台的外径由后往前逐渐递减，使该多组凸台的侧面形成第二 斜面，该第二斜面与该活动刀架的多个斜槽相匹配；在调节心轴向前推进过程中，该多组凸 台的第二斜面抵顶该活动刀架的多个斜槽，使活动刀架的前端克服第二弹性固定涨圈的弹 力向外逐渐展开，实现切削刀具加工半径的调整。
[0007] 上述方案的进一步改进为，该刀体外壳的前端开设有四个限位槽，使该刀体外壳 的前端内腔径向截面呈现为十字状，该调节心轴上凸台的径向截面形状相应为十字状。
[0008] 上述方案的进一步改进为，该刀架基体底部的多个斜槽为设于该刀架基体底部前 端的第一斜面和设于该刀架基体底部的一个斜槽，该调节心轴上设有两组凸台。该调节心 轴后端凸台与该活动刀架第一斜面配合位置直接决定着本实用新型弹出式刀具机构的切 削刀具加工半径。
[0009] 上述方案的进一步改进为，该活动刀架包括该刀架基体，该刀架基体上设有该切 削刀具，两夹板经螺钉紧固于该刀架基体上，同时夹紧切削刀具。该刀架基体后端和夹板前 端开设该定位槽。
[0010] 上述方案的进一步改进为，该撑杆连接一刀体螺旋机构，该撑杆与该刀体螺旋机 构的旋合长度直接控制该切削刀具切削半径。
[0011] 本实用新型所具有的有益效果为：
[0012] 1、本实用新型克服了传统刀具深孔加工时刀具切削半径可调性差，刀杆过长挠度 变形大，弯曲刚度差的不足，通过更换不同长度的撑杆，可以快速对刀杆的长短进行调节， 借助处于刀体尾部的刀体螺旋机构，可以方便调节不同的切削直径。
[0013] 2、本实用新型相对于传统刀具具有更大的抗挠强度，且机构结构紧凑、使用简单， 可广泛用作各类回转体孔内零件的加工，能较好的解决一些复杂零件深孔槽，回转异型孔 的难加工问题。
[0014] 3、本实用新型更换不同切削刀具可实现切槽、镗孔、研磨等多种加工方法。应用本 实用新型加工的活塞杆零件已应用于海警机。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型多功能弹出式刀具机构的剖面结构简图。
[0016] 图2为图1的左视图。
[0017] 图3为本实用新型的立体结构示意图。
[0018] 图4为本实用新型活动刀架及调节心轴分解状态结构示意图。
[0019] 图5为本实用新型多功能弹出式刀具机构的工作原理图。
[0020] 图中：1活动刀架；2第一弹性固定涨圈；3刀体外壳；4撑杆；5调节心轴；6第二 弹性固定涨圈；7 U型凹槽；8限位槽；9刀体螺旋机构；11刀架基体；12切削刀具；13夹 板；14定位槽；15第一斜面；16斜槽；51凸台；511第二斜面。
【具体实施方式】
[0021] 如图1-图4所示，本实用新型多功能弹出式刀具机构包括一筒状的刀体外壳3,该 刀体外壳3的中部和前端开设有U型凹槽7,且该刀体外壳3的前部均设有大小相同且与刀 体外壳3的内腔相通的四个限位槽8,使该刀体外壳3的前端内腔径向截面呈现为十字状。 每一限位槽8中嵌设有一活动刀架1。
[0022] 该活动刀架1包括一刀架基体11，该刀架基体11上设有切削刀具12,两夹板13 经螺钉紧固于该刀架基体11上，同时夹紧该切削刀具12。该刀架基体11的后端和夹板13 的前端开设与刀体外壳3上U型凹槽7相匹配且对应安装的定位槽14,这样，该活动刀架1 后端的定位槽14与刀体外壳3中部的U型凹槽7可通过第一弹性固定涨圈2轴向卡紧，该 活动刀架1前端的定位槽14与刀体外壳3前端的U型凹槽7对应安装后可由第二弹性固 定涨圈6将活动刀架1压入刀体外壳3的限位槽8中，限制活动刀架1沿刀体外壳3的轴 向移动自由度。该刀架基体11的后端及夹板13的后端设置成第一斜面15,且该刀架基体 11及夹板13的底部设有多个斜槽16。
[0023] -调节心轴5设置于该刀体外壳3的内腔内，且该调节心轴5的前端连接撑杆4， 该调节心轴5上设有第一、第二凸台51、52。该第一、二凸台51、52的径向截面形状与该刀 体外壳3的前端内腔形状相同，也为十字状，且该第一、二凸台51、52的外径由后往前逐渐 递减，使该第一、二凸台51、52的侧面形成第二斜面511，该第二斜面511与该活动刀架1的 第一斜面15和多个斜槽16相匹配。该第一凸台51与该活动刀架1的第一斜面15配合位 置直接决定着本实用新型弹出式刀具机构的刀具加工半径。
[0024] 本实用新型多功能弹出式刀具机构工作原理是：由于调节心轴5与刀体外壳3 - 端的撑杆4相连，该撑杆4连接一刀体螺旋机构9,随着刀体螺旋机构9的螺旋运动，推动调 节心轴5沿轴向平行移动。由于活动刀架1轴向方向受第一、二弹性固定涨圈2、6及刀体 外壳U型凹槽7的限制，在调节心轴5的推力作用下，该调节心轴5的第一、二凸台51、52 的第二斜面511抵顶该活动刀架底部的第一斜面15和斜槽16,通过贴合斜面的滑动，挤压 活动刀架1沿调节心轴5的径向平行移动(径向撑开)，夹持在活动刀架1上的切削刀具12 的直径也随调节心轴5位置的不同发生着相应变化，即活动刀架1的前端向外逐渐展开，切 削刀具的切削直径(加工半径)相应变化。反之，当活动刀架1展开状态工作完毕，如果对调 节心轴5施以反方向的拉力，该活动刀架1的前端会向内逐渐收拢。
[0025] 调节本实用新型撑杆与刀体螺旋机构的旋合长度可直接控制刀具切削半径。具体 请参下述分析：
[0026] 调节心轴在刀体螺旋机构下的轴向位移：
【权利要求】
1. 一种多功能弹出式刀具结构，其包括一筒状的刀体外壳（3)，其特征在于，该刀体外 壳的中部和前端开设有U型凹槽（7)，该刀体外壳的前部均设有大小相同且与刀体外壳内 腔相通的多个限位槽（8);每一限位槽中嵌设有一活动刀架（1)，该活动刀架的前、后端分别 开设有与该刀体外壳上U型凹槽相匹配且对应安装的定位槽（14);带有预紧力的第一、二 弹性固定涨圈（2、6)分别设置于该刀体外壳的中部和前端U型凹槽中供对活动刀架进行安 装固定；该活动刀架的上部安装有切削刀具（12)，该活动刀架的底部为刀架基体（11)，该 刀架基体的底部设有多个斜槽（16);-调节心轴（5)设置于该刀体外壳的内腔内，且该调节 心轴的前端连接撑杆（4)，多组凸台设置于该调节心轴上，该多组凸台的径向截面形状与该 刀体外壳前端内腔形状相同，该多组凸台的外径由后往前逐渐递减，使该多组凸台的侧面 形成第二斜面（511)，该第二斜面与该活动刀架的多个斜槽相匹配；在调节心轴向前推进 过程中，该多组凸台的第二斜面分别抵顶该活动刀架的多个斜槽，使该活动刀架的前端克 服第二弹性固定涨圈的弹力向外逐渐展开，实现切削刀具加工半径的调整。
2. 根据权利要求1所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该刀体外壳的前端开 设有四个限位槽（8)，使该刀体外壳的前端内腔径向截面呈现为十字状，该调节心轴上凸台 的径向截面形状相应为十字状。
3. 根据权利要求1所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该刀架基体底部的多 个斜槽为设于该刀架基体底部前端的第一斜面（15)和设于该刀架基体底部的一个斜槽，该 调节心轴上设有两组凸台。
4. 根据权利要求3所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该调节心轴后端凸台 与该活动刀架第一斜面配合位置直接决定着该切削刀具的加工半径。
5. 根据权利要求1所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该活动刀架包括该刀 架基体，该刀架基体上设有该切削刀具，两夹板（14)经螺钉紧固于该刀架基体上，同时夹紧 该切削刀具。
6. 根据权利要求5所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该刀架基体后端和夹 板前端开设该定位槽。
7. 根据权利要求1所述的多功能弹出式刀具结构，其特征在于，该撑杆连接一刀体螺 旋机构（9)，该撑杆与该刀体螺旋机构的旋合长度直接控制切削刀具的切削半径。
【文档编号】B24B37/11GK204159902SQ201420615746
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】田辉, 王义宝, 沈勇, 郭辉, 肖斌, 岳临峰 申请人:中航飞机起落架有限责任公司