一种高精度滚刀芯轴校准刀架的制作方法

本实用新型涉及机床附件领域，尤其涉及一种滚齿机校刀架。

背景技术：

滚刀芯轴是滚齿机的重要机床附件，他的精度直接影响加工齿轮的精度，尤其是在滚齿机刀架上直接安装滚刀芯轴会造成滚刀径向跳动大。现有滚齿机的滚刀芯轴组件存在以下缺陷：1、目前用的芯轴螺母都是普通螺母，不能对滚刀芯轴进行精确调整，并且需要在滚齿机刀架上直接组装。2、由于刀垫加工误差，滚刀与芯轴装配间隙，以及芯轴，刀垫，滚刀经过多次使用后产生的变形，使滚刀芯轴精度越来越差，不能对滚刀芯轴已经产生误差进行调整，导致刀垫和芯轴需要经常更换，造成浪费。3、现有滚刀芯轴是在滚齿机刀架上逐个件安装，每个刀垫的两个端面都可能存在微小磕碰，刀杆也可能出现磕碰和变形，这些又不容易发现问题。多个件组装后螺母上紧所产生的综合误差不能修正。4、在滚齿机刀架逐个装配滚刀芯轴各件，需要占用机床实际加工时间，不易实现自动化，因此工作效率低；同时也存在安全隐患，易磕伤操作者。

技术实现要素：

为了解决现有滚刀芯轴存在的上述问题，本实用新型提供了一种高效率、高精度的可调滚刀芯轴精度的校准刀架，是一种不用占用机床加工时间的机床附件产品，对于数控滚齿机，可实现机械手自动换刀。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种高精度滚刀芯轴校准刀架，由刀架体1和滚刀芯轴组件构成，刀架体1包括右端的旋转锥套组合件和左端的顶紧顶尖组合件，旋转锥套组合件的锥套5安装于刀架体1的右端孔内，锥套5外侧安装压盖4；顶紧顶尖组合件的顶尖7与刀架体1左侧孔滑动配合安装，刀架体1内安装螺杆11，螺杆11上安装下锁紧块8和上锁紧块9，下锁紧块8和上锁紧块9内设有与顶尖7端部外圆吻合的圆弧，螺杆11上部安装手柄座12，手柄座12上安装手柄杆13；滚刀芯轴组件的滚刀21通过键25套合安装于芯轴20上，滚刀21通过锁紧螺母23和刀垫22固定；锥套5与顶尖7同轴，滚刀芯轴锥柄与锥套5的锥孔配合安装，顶尖7中心与芯轴中心孔配合顶紧安装。

所述锁紧螺母23的圆周上设有6个均布轴向小螺孔，安装6个调节螺钉24。

刀架体1右侧的两个槽内通过两个圆柱销26安装两个定位块6，定位块6前端的爪与滚刀芯轴20的锥柄左侧轴台上开的槽口套合。

所述锥套5通过轴承19和螺母10安装于刀架体1的右端孔内，压盖4通过压盖固定螺钉14安装于刀架体1上，螺母10锁紧轴承内环，压盖4压紧轴承外环。

本实用新型的高精度滚刀芯轴校准刀架，将滚刀芯轴组件预先装在一个高精度校刀架上，可转动滚刀芯轴，用千分表检查滚刀的径跳动；并且在刀杆锁紧螺母中设有6个螺钉，通过调节螺钉的拧紧力来改变滚刀端面的锁紧力不同，因此达到调整滚刀芯轴的整体精度，在校刀架上即可校准滚刀芯轴径跳，大大提高了工作效率及准确度。

附图说明

图1是本实用新型滚刀芯轴总成结构图。

图2是图1的右视图。

图3是图1的E-E剖面图。

图4是本实用新型滚刀芯轴总成的立体结构图。

图5是本实用新型校刀架装配结构图。

图6是图5的E-E剖面图。

图7是图5的B-B剖面图。

图8是本实用新型校刀架立体装配结构图。

图中：1、校刀架体，2、上调整垫圈，3、下调整垫圈，4、压盖，5、锥套，6、定位块，7、顶尖，8、下锁紧块，9、上锁紧块，10、螺母，11、螺杆，12、手柄座，13、手柄杆，14、压盖固定螺钉，15、螺钉，16、内螺纹圆柱销，17、O型橡胶密封圈，18、O型橡胶密封圈，19、轴承，20、滚刀芯轴，21、滚刀，22、刀垫，23、锁紧螺母，24、调节螺钉，25、键，26、圆柱销。

具体实施方式

本实用新型的高精度滚刀芯轴校准刀架体，是由右端的旋转锥套组合件和左端的顶紧顶尖组合件组成的，并且两部分同轴。在机床以外用它代替一个滚齿机刀架。

如图5-8所示，模拟实际刀架，图中刀架体1相当于滚齿机的刀架体和滑板组合件，因为是一体，因此刀架体1右端安装锥套5的孔与左端安装顶尖7的孔可以得到很高的同轴度精度。在刀架体1右端的锥套5相当于滚齿机刀架主轴，由锥套5上装配两个高精度角接触球轴承19和螺母10，锥套5通过轴承19和螺母10安装于刀架体1的右端孔内，压盖4通过压盖固定螺钉14安装于刀架体1上，螺母10锁紧轴承内环，压盖4压紧轴承外环，调整上调整垫圈2和下调整垫圈3调整轴承内外环松紧，使轴承达到很高精度，并使装配后的锥套5轴向不可移动，间隙为0，可绕轴线任意旋转，其锥孔与顶尖7同轴。O型密封圈17、18防止轴承内润滑油泄露。以上组成高精度滚刀芯轴校准刀架体的旋转锥套组合件。

定位块6分别由两个圆柱销26与刀架体1右侧的两个槽装配，并且绕圆柱销26转动一定角度，定位块6前端的爪与芯轴20锥柄左侧轴台上开的槽口套合。他的作用是控制滚刀芯轴总成的旋转和停止，需要转动芯轴时，向外打开两个定位块6；需要上螺母，螺钉时，合上定位块6，不允许滚刀芯轴20转动。

高精度滚刀芯轴校准刀架体的左端是顶紧顶尖组合件，他相当于滚齿机刀架的活动托座部分，作用是支撑芯轴左端，增加滚刀芯轴整体刚性，提高芯轴径跳精度。顶紧顶尖组合件的顶尖7光滑外圆与校刀架体1的左侧孔滑动配合，可沿架体1孔轴线左右滑动，下锁紧块8螺纹孔与螺杆11螺纹部分装配，并与套合在螺杆11内侧的另一光孔的上锁紧块9一起偏移顶尖7上方一定距离，形成90度交叉结构。下锁紧块8和上锁紧块9内侧铣有与顶尖7外圆吻合的圆弧，并且下锁紧块8和上锁紧块9相对端面保持一定距离，始终不接触。螺杆11螺纹另一端与手柄座12内孔套合，端面压靠锁紧块9外端面，打销固定，螺杆11和手柄座12组成一体。手柄座12外锥面带有螺孔与手柄杆13装配固定，这样螺杆11，手柄座12和手柄杆13三者组成一个整体。装配时先把锁紧块8和9与螺杆11，手柄座12和手柄杆13的组合件，装入图中与顶尖7安装孔上偏移的交叉孔内，锁紧块8和9相对径向弧面与顶尖7安装孔同心，然后再装入顶尖7，靠顶尖7外圆与锁紧块8和9弧面配合，使锁紧手柄机构轴向不能移出，手柄13绕螺杆11径向转动，带动锁紧块8轴向移动，靠锁紧块8和9的弧面抱住顶尖7外圆达到锁紧顶尖7的目的。顶尖7轴线与锥套5轴线同心，靠架体1两个对应孔的精准加工和装配调整保证。因为校刀架体1结构紧凑，加工容易，能得到很高的同轴度精度。机构简单，装配容易。

滚刀芯轴组合件如图1-4所示，滚刀芯轴组件是由滚刀芯轴20、平键25、刀垫22、滚刀21、刀杆螺母23和调节螺钉24组成，滚刀21靠平键25套合与芯轴20保持径向静止，用多个刀垫22限制滚刀21与刀杆螺母23之间移动。在刀杆螺母23圆周上加工6个均布轴向小螺孔，分别安装6个调节螺钉24。由于刀垫22两端面和滚刀芯轴20等各个件加工或多次使用存在变形，磕碰等缺欠，在用刀杆螺母23轴向锁紧滚刀21后，仍然滚刀芯轴达不到要求的径跳情况下，就可以在上面的校刀架体上，通过调节螺钉24继续校正滚刀芯轴径跳，直到达到要求为止。充分利用芯轴、刀垫和螺母的可重复使用率，延长滚刀芯轴的使用寿命，降低生产成本，提高加工精度。

安装使用时，在滚刀芯轴组装前，把各件端面，孔，外圆等配合接触面擦干净，清理毛刺，并上油准备装配。根据芯轴长度及滚刀尺寸，选择适当个数的刀垫22，调整滚刀21在芯轴20上合适位置，然后轻微拧紧刀杆螺母23，准备安装在校刀架体上。擦干净锥柄和配合锥孔，打开两个定位块6，松开顶尖7手柄13，顶尖7后退。小心把滚刀芯轴组合件装入锥套5孔内，芯轴20右侧两个卡槽口与两个定位块6前爪吻合，并合上。推动顶尖7与芯轴左侧中心孔靠合，芯轴右侧锥端内螺纹孔在此不用，靠顶尖7死死顶住芯轴20，使芯轴20轴向不可移动，间隙为0，此时压下手柄13锁住顶尖7。

检查滚刀芯轴径跳精度前，先确定刀杆螺母23已经锁紧滚刀。向外打开两个定位块6，用扳手套合刀杆螺母23铣扁处，顺时针拧紧螺母方向转动芯轴，在滚刀两端检测带圆上打千分表检查芯轴径向跳动，记下圆周径跳数值，一般记录最大值和最小值。取下扳手停止转动，向内合上两个定位块6，在最大值或者最小值对应刀杆螺母23上的调节螺钉24用内六角扳手施加一定拧紧力拧紧，从而造成刀垫及滚刀端面圆周上受到的夹紧力产生变化，即受调节螺钉24拧紧力大的一面与滚刀端面另一面受力小的形成压力差，因为滚刀与芯轴套合存在一定间隙，而使滚刀轴向产生偏移扭转，从而达到调整滚刀芯轴径跳的目的。按上述调整方式反复进行几次即可把滚刀芯轴径跳精度调到最佳状态。

这种在刀杆螺母23 圆周上巧妙增加的6个调节螺钉24，实现了以往因为芯轴多次使用变形，刀杆微小磕碰变形等未被发现而产生误差，得到实际性解决，实现了以往滚刀芯轴径跳大难以解决的问题。既提高产品精度，又降低成本。这都是因为这个精密校刀架和刀杆螺母上设计的调节螺钉出现而得到解决。

本实用新型的校刀架，结构简单不受其他机构约束，因为转动部分和支撑部分的孔是在一个铸铁件上，所以可以达到很高的加工精度，可以做到比滚齿机的刀架综合精度高很多，如同轴度可高一倍以上。又不能因为位置变动，而出现不同测量结果。结构简单实用，可以达到很高的精度，易于实施。