一种利于消除间隙的镗刀安装方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复杂孔壁形状的镗削加工领域，具体涉及一种利于消除间隙的镗刀安装方法。
【背景技术】
[0002]镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为镗刀或镗杆。镗孔是对锻出，铸出或钻出孔的进一步加工，属于镗削方式的一种。镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜。
[0003]普通的镗刀结构，一般包括刀柄和设置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安装在机床上，使用时靠机床提供动力进行镗削加工。但对于一些不适合靠机床实现加工的情况，例如在一些已安装好的较大设备上进行技改需要扩孔镗削加工等情况，则很难采用现有的加工设备实现加工。
[0004]另外，现有的镗刀，镗削加工性能有限，对于深度大于直径6倍以上的深孔镗削加工，以及一些比较复杂的结构例如螺旋式断隔槽、直槽、斜槽、圆弧槽、螺纹、螺旋面、圆弧面、内孔的局部扩大等加工时，也难以保证精度和加工效率。
[0005]为了解决上述现有镗刀难以加工复杂型面和难以实现独立加工的问题，申请人考虑设计了一种镗削加工三轴联动机械臂，包括整体呈圆柱状的刀柄和刀具，刀具安装在刀柄前端的切削段内，其特点在于，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具径向进给的径向进给控制段、用于控制刀具切削段周向旋转的周向旋转控制段和用于控制刀具切削段轴向伸缩的轴向伸缩控制段，刀柄上还设置有用于实现在被加工孔内支撑的刀具稳定支撑装置。这样，该机械臂能够靠刀具稳定支撑装置支撑在被加工孔内部，然后加工过程中能够产生三轴联动，靠周向旋转控制段控制旋转镗削的同时能够控制刀具沿径向进给或伸缩运动，进而实现了镗削独立加工的同时，能够完成复杂结构和深孔结构的镗削加工。具有镗削加工范围大，适用性广的特点。同时，其中所述切削段包括一个切削段筒体，切削段筒体前部位置设置有刀具安装槽并用于安装镗刀刀具，镗刀刀具考虑在刀具的安装柄部分上设置传动齿条用于和传动输入齿轮啮合实现刀具径向进给传动，结构简单且利于传动比精确控制。
[0006]但其中，齿条和齿轮传动，如果其啮合精度过高，则会导致装配难度较大，如果降低装配难度，则又会造成啮合精度过低进而存在啮合间隙，导致传动配合精度较差，影响加工精度；同时在实现刀具自身和刀具安装槽的配合时也会存在装配顺畅度和装配精度相矛盾的相同问题。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是:如何提供一种装配操作顺畅快捷，同时能够提高装配精度，消除间隙以提高加工精度的利于消除间隙的镗刀安装方法。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案:
一种利于消除间隙的镗刀安装方法，镗刀装置的刀具沿刀柄径向安装在刀具安装槽内，刀具的安装柄部分上设置有传动齿条用于和传动输入齿轮啮合实现刀具径向进给传动，其特征在于，将传动齿条设计为并列且错位的两条，且两条传动齿条之间并列相接一侧设置一处斜面配合结构，再在刀具和刀具安装槽的轴向前后之间位置设置对应的斜铁构成第二处斜面配合结构，安装时靠斜铁的插入推动带动两处斜向配合结构联动配合并转化为两条传动齿条的错位移动，直至两条传动齿条同时和传动输入齿轮啮合紧密，此时完成斜铁固定即完成装配。
[0009]这样，装配时先将两条传动齿条和传动输入齿轮啮合后，插入斜铁，靠两处斜面配合结构的联动，带动两条传动齿条错位移动并和传动输入齿轮啮合紧密，这样传动输入齿轮正反转时各自靠一个传动齿条受力带动刀具径向伸出或缩回，故消除了齿轮传动间隙的同时消除了刀具轴向安装间隙。故方便安装，提高装配顺畅程度的同时保证了装配配合精度，提高了后续加工精度的可靠性。
[0010]作为优化，本方法在以下结构的镗刀装置中实现，镗刀装置前端为切削段，所述切削段包括一个切削段筒体，切削段筒体前部位置设置有刀具安装槽并用于安装刀具，刀具包括用于形成切削刃的刀头部分和用于实现安装和刀具径向进给传动的安装柄部分，刀头部分的切削刃位置外露出刀具安装槽;安装柄部分的内侧面上设置有传动齿条用于实现刀具径向进给传动；
所述传动齿条包括第一传动齿条和第二传动齿条，第一传动齿条和第二传动齿条并列错位设置且同时和用于实现刀具径向进给传动的刀具径向进给传动齿轮啮合;刀具安装槽前侧内壁倾斜设置且前侧内壁中和刀具径向进给方向一致的该端往靠近刀具的方向倾斜，该刀具安装槽前侧内壁和刀具前侧外壁之间配合设置有一块斜铁，斜铁和刀具安装槽前侧内壁相贴一侧为斜面，斜铁和刀具相贴一侧为和刀具进给方向一致的直面；
第一传动齿条和第二传动齿条靠并列相接一侧对应设置的凹凸配合结构实现嵌接配合，所述凹凸配合结构中具有倾斜于相接侧面的一个斜向滑动配合面。
[0011]这样，在装配时，先将第一传动齿条和第二传动齿条并列排布好，并使得二者相接一侧的凹凸配合结构先沿斜向滑动配合面相贴插入完成部分嵌入配合，将刀具径向进给传动齿轮安装到位，再选取长度大于斜铁安装空间长度且外形匹配的斜铁块，将斜铁块的较小一端从斜铁安装空间的较大一端插入，斜铁块插入时依靠和刀具安装槽前侧的倾斜内壁的滑动配合挤压两块传动齿条相互并拢，两块传动齿条相互并拢过程中依靠二者之间凹凸配合结构中的斜向滑动配合面的配合带动两块传动齿条沿自身传动方向错位移动，直至刀具径向进给传动齿轮一个齿槽的两侧同时被两块传动齿条的一个轮齿相贴抵紧;此时斜铁块无法再行插入，将斜铁块外端沿斜铁安装空间入口处截断构成斜铁，保持斜铁位置固定完毕后完成装配。这样的装配过程直接依靠斜铁的插入配合就消除了齿轮传动导致的配合间隙的同时也一起消除了刀具安装的轴向间隙；而且极大地提高了装配效率，保证装配可靠性。
[0012]作为优化，刀头部分采用硬质合金材料制得，安装柄部分采用45号钢制得。这样能够满足两部分各自功能要求，较低了成本。
[0013]进一步地，斜铁较大一端被固定于靠近刀具安装槽前侧内壁的切削段筒体外表面的限位螺钉限位固定;这样结构简单且方便斜铁的限位固定。
[0014]再进一步地，可以在斜铁和刀具相贴一侧沿垂直于刀具径向进给方向设置多个滚柱槽，所述多个滚柱槽沿刀具径向进给方向均匀间隔排布，所述滚柱槽内安装有空心滚柱且空心滚柱外表面露出于滚柱槽并用于和刀具前侧面相贴合。这样空心滚柱将装配过程和后续刀具径向进给过程中的滑动摩擦转化为滚动摩擦，提高刀具装配和进给调整的顺畅性，同时依靠空心滚柱的弹性，可以更好地消除间隙并起到减震效果。
[0015]进一步地空心滚柱采用60Si2Mn的弹簧钢材料，以更好地产生弹性提高减震效果。
[0016]综上所述，本发明具有装配操作顺畅快捷，同时能够提高装配精度，消除间隙以提高加工精度等优点。
【附图说明】
[0017]
图1为一种采用了本发明方法安装得到的镗削加工三轴联动机械臂的整体结构示意图。
[0018]图2为图1中刀具位置的A-A剖视图。
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