一种用于装夹圆刀杆带键槽的卡子的制作方法

本实用新型属于机械设备制造技术领域，涉及一种用于装夹圆刀杆带键槽的卡子。

背景技术：

在大型发电机等设备中，有一种大台阶鼓肚内腔的中空轴类零件，如图1所示，由于其在工作过程中要高速运转，对强度和动平衡性要求极高，所以这个鼓肚内腔通常要采用整体材料进行机加工而成，同时与装配式的和焊接式的结构相比，整体式的鼓肚内腔的中空轴也增强了设备运转的可靠性。但是普通的内腔车削方法只能加工较小台阶的内腔，对于台阶尺寸H大于100mm台阶的鼓肚内腔无法加工。

因此研制一种大台阶鼓肚内腔的加工装置，实现大台阶鼓肚内腔零件的高效车削，成为机械制造行业的一项技术难点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于装夹圆刀杆带键槽的卡子，解决了现有技术中没有合适的工装，对大台阶鼓肚内腔零件难以进行有效车削的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种用于装夹圆刀杆带键槽的卡子，包括卡子主体，卡子主体中心为圆形的卡子孔，卡子孔沿直径一边设置有开口，卡子孔沿直径另一边外圆周上固定安装有安装柄；开口外端上下沿对应开有多对把合孔。

本实用新型的用于装夹圆刀杆带键槽的卡子，其特征还在于：

所述的开口中心线、卡子孔的轴心线与安装柄的上表面等高。

所述的卡子孔内壁还加工有键槽。

本实用新型的有益效果是，结构简单，操作方便，在现有的通用设备基础上就可实现对大台阶鼓肚内腔零件进行车削。

附图说明

图1是本实用新型所要加工的大台阶鼓肚内腔零件的剖视图；

图2是本实用新型配套的弯折式内孔车刀杆的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的左视图；

图5是图2中的A-A截面剖视图(纵向刀杆弯折90°状态)；

图6是图2中的B-B截面剖视图；

图7是本实用新型配套的弯折式内孔车刀杆未弯折时的剖视图；

图8是本实用新型卡子的主视图；

图9是图8的俯视图；

图10是本实用新型进行车削时的状态主视图；

图11是图10的俯视图。

图中，1.大台阶鼓肚内腔零件，2.鼓肚形内孔，3.盖板，4.圆刀杆，5.支承头，6.支承块，7.纵向刀杆，8.长槽，9.销轴一，10.滑块，11.连接板，12.销轴二，13.销轴三，14.螺母，15.长螺杆，16.导向键，17.车刀，18.开口，19.卡子孔，20.安装柄，21.把合孔，22.键槽，23.刀架，24.卡盘，25.中心架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，是本实用新型加工对象的大台阶鼓肚内腔零件1的截面结构，在大台阶鼓肚内腔零件1上需要加工鼓肚形内孔2，该鼓肚形内孔2的台阶尺寸H大于100mm。加工过程中要保证工装伸进大台阶鼓肚内腔零件1中的刚度和进出方便，完成鼓肚形内孔2的车削。

本实用新型的卡子与弯折式内孔车刀杆配套，共同配合完成加工对象的车削。

参照图2、图3、图4、图5、图6、图7，本实用新型配套的弯折式内孔车刀杆的结构是，包括横向刀杆，横向刀杆由后端的盖板3、中间段的圆刀杆4和前端的支承头5依次焊接为一体，盖板3的轴心孔为光孔，该光孔中穿有长螺杆15，长螺杆15外露的螺纹段上套装有螺母14(盖板3的轴心孔是光孔不是螺纹孔，便于向内推进长螺杆15并且通过螺母14固定长螺杆15的进入位置)；圆刀杆4的内腔中滑动套装有(圆柱形)滑块10，长螺杆15前端与滑块10后端传动连接；支承头5的前端面固定有支承块6，支承头5的圆周沿水平方向一侧纵向开有通透的长开槽，该长开槽中设置有弯曲的连接板11，支承块6通过销轴一9与纵向刀杆7尾端(旋转支点端)铰接，纵向刀杆7中部通过销轴二12与连接板11前端铰接，连接板11后端通过销轴三13与滑块10前端铰接；纵向刀杆7前端设置有刀槽并安装有车刀17；圆刀杆4的外圆周沿水平方向任一侧表面安装有导向键16，圆刀杆4上的导向键16与支承头5的长开槽中心线在径向共面，用于加工工件时防止纵向刀杆7因偏重及切削力的影响在卡子内转动；

纵向刀杆7从中部朝向尾端开有长槽8，支承块6夹持在纵向刀杆7的长槽8中并用销轴一9铰接，连接板11也夹持在纵向刀杆7的长槽8中并用销轴二12铰接，这样纵向刀杆7可以相对横向刀杆以销轴一9为支点旋转，销轴一9和销轴二12保证了纵向刀杆7的刚性，纵向刀杆7前端的刀槽中安装有车刀17，车刀17安装好后应保证车刀17的刀尖高度与圆刀杆4的轴线中心高度一致，即刀尖的高度与圆刀杆4的轴线，都应与工件的轴线以及机床的回转中心等高，如果不等高就会影响刀具的工艺角度，同时进给时机床的进给量与加工工件上的实际进给量出现偏差，见图4；滑块10在长螺杆15的推拉作用下可在圆刀杆4的内孔中滑动，连接板11两端各自通过销轴二12和销轴三13分别与纵向刀杆7和滑块10铰接。

见图5，当弯折式内孔车刀杆需要工作时，拆掉螺母14，向外回拉长螺杆15从圆刀杆4的内孔中慢慢退出，长螺杆15通过滑块10及连接板11带动纵向刀杆7向回转动，直至纵向刀杆7与支承头5的前端垂直，直至纵向刀杆7弯折到最大直角状态；然后安装并固定住长螺杆15上的螺母14，使得长螺杆15可靠固定，保证纵向刀杆7的工作位置状态可靠定位。

见图7，当弯折式内孔车刀杆需要伸进或退出大台阶鼓肚内腔零件1的内孔中时，拆掉螺母14，使得长螺杆15向前在圆刀杆4的内孔中推进(即向图7左侧推进)，长螺杆15依次带动滑块10和连接板11向前移动使纵向刀杆7以销轴一9为支点旋转90°，直至纵向刀杆7与圆刀杆4纵向平行，成为如图7所示的纵向直杆状态，方便伸入大台阶鼓肚内腔零件1的内孔中。

参照图8和图9，本实用新型的卡子结构是，包括卡子主体，卡子主体中心为圆形的卡子孔19，卡子孔19沿直径一边设置有开口18，卡子孔19沿直径另一边外圆周上固定安装有安装柄20，即安装柄20与开口18分别设置在沿直径方向的两边，并且开口18中心线、卡子孔19的轴心线与安装柄20的上表面等高(即卡子主体实际安装时是如图8的水平状态)，以使安装后圆刀杆4的中心高与卧式车床回转中心的高度一致；安装柄20的厚度尺寸C应按照所使用卧式车床的刀方高度确定；卡子孔19的直径D应按照圆刀杆4的外圆直径d确定，两者采用H8/f7的较大间隙公差配合，既可以满足配合精度又使得安装调整比较容易；开口18外端上下沿对应开有多对把合孔21，开口18和把合孔21是为了将圆刀杆4与卡子主体把合牢靠；卡子孔19内壁还加工有键槽22，键槽22的作用是装入圆刀杆4后与导向键16配合，防止纵向刀杆7因偏重及切削力的影响使得圆刀杆4在卡子孔19内转动。

本实用新型的使用方法是，参照图10、图11，在卧式车床上，与弯折式内孔车刀杆配套使用，按照以下步骤具体实施：

步骤1、将弯折式内孔车刀杆的圆刀杆4夹持在卡子主体的卡子孔19中，并且将导向键16与键槽22卡装良好，利用多个把合螺栓通过各个把合孔21将卡子孔19的开口18卡紧，使得圆刀杆4在卡子孔19中固定牢靠，再将卡子主体的安装柄20在卧式车床的刀架23上安装牢靠，此时圆刀杆4的轴心线与卧式车床的回转中心等高，见图10；

安装时应在满足加工部位长度的情况下，使得圆刀杆4向前伸出卡子孔19的长度尽量短一些，以提高弯折式内孔车刀杆在车削过程中的刚性；

步骤2、将被加工对象大台阶鼓肚内腔零件1通过卡盘24和中心架25以卡架的方式装卡在卧式车床上，并按照找正基准找正好，保证大台阶鼓肚内腔零件1的轴心线、圆刀杆4的轴心线及车刀17的刀尖部均与卧式车床的回转中心等高，见图10；

步骤3、拆掉螺母14，将长螺杆15向圆刀杆4的内孔中推进，长螺杆15依次带动滑块10和连接板11推进，使纵向刀杆7以销轴一9为支点旋转90°，使纵向刀杆7与圆刀杆4纵向平行，成为如图7所示的折叠状态，通过刀架23的平移使弯折式内孔车刀杆进入大台阶鼓肚内腔零件1的内孔中；然后再回退长螺杆15，使纵向刀杆7以销轴一9为支点返回旋转90°，使纵向刀杆7与圆刀杆4纵向垂直，成为如图5所示的车削状态(弯折状态)，拧紧螺母14，沿纵向固定住长螺杆15，保证纵向刀杆7的弯折状态固定可靠，见图11；

步骤4、启动卧式车床，卡盘24带动大台阶鼓肚内腔零件1回转，通过刀架23的平移使弯折式内孔车刀杆的车刀17移动至大台阶鼓肚内腔零件1的鼓肚形内孔2内表面，对刀后开始进给车削，走完第一刀后，按照图纸要求沿直径方向进给再走第二刀；

如此重复，直至被加工对象大台阶鼓肚内腔零件1的鼓肚形内孔2的尺寸达到要求。