圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的制作方法

本发明涉及一种深孔钻头加工定位装置，尤其是圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置。

背景技术：

整体硬质合金深孔钻的广泛使用使得市场供大于求，但当下国内拥有核心深孔钻磨削加工技术及产品服务质量的企业寥寥无几，究其原因是深孔钻的磨削有其特殊的技术要求，不能按照原有的固定的模式来加工。目前深孔钻磨削加工中主要存在的问题有：

1、在生产制造时，由于钻头伸出量至少是直径的10倍，所以砂轮切削时棒料易发生震颤，造成让刀及槽不对称，同时螺旋槽内有明显振纹，影响深孔钻的排屑性能。

2、深孔钻在cnc磨削过程中易折断。

3、深孔钻加工时常出现让刀现象，导致芯厚前后段不一致。

4、为尽可能减少深孔钻加工时的让刀现象，通常降低进给率，这样导致加工效率大幅度下降。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种能够支持深孔钻头，防止折断，有效保证深孔钻头的轴线与磨床主轴的轴线重合，防止深孔钻头磨削时发生震颤现象，使深孔钻头的排屑槽内磨削纹路均匀、排屑顺畅，并能保证深孔钻头的芯厚一致，同时也能保证加工效率的圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置，具体技术方案为：

圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置，包括定位座，所述定位座的顶部设有圆弧槽，圆弧槽的直径与深孔钻头的直径一致，所述圆弧槽用于固定深孔钻头；轴心调节装置，所述轴心调节装置上装有定位座；高度调节装置，所述高度调节装置上装有轴心调节装置，高度调节装置用于调整定位座的轴心的高度；及底座，所述底座上装有高度调节装置，底座安装在磨床的工作台上。

优选的，所述圆弧槽的两端均不高于深孔钻头的中心，圆弧槽的圆弧角为120°～150°。

优选的，所述轴心调节装置包括轴心固定座，所述轴心调节座固定在高度调节装置上；调节支座，所述调节支座固定在轴心固定座的一侧，调节支座上设第一螺纹孔；左右旋调节螺钉，所述左右旋调节螺钉的一端设有左旋外螺纹，另一端设有右旋外螺纹，所述左右旋调节螺钉的左旋外螺纹的公称直径与右旋外螺纹的公称直径不同或螺距不同；左右旋调节螺钉的一端安装在调节支座上的第一螺纹孔中；及轴心调节座，所述轴心调节座滑动安装在轴心固定座的顶部，轴心调节座上设有第二螺纹孔，第二螺纹孔与左右旋调节螺钉的另一端连接，轴心调节座的顶部装有定位座。

优选的，所述轴心固定座的顶部设有定位槽，定位槽为通槽；所述轴心调节座的底部设有固定凸台，所述固定凸台插在定位槽中。

优选的，所述定位槽为燕尾槽，所述固定凸台为燕尾滑轨。

优选的，所述轴心固定座的一侧装有紧定螺钉，所述紧定螺钉与定位槽相通，紧定螺钉压紧在固定凸台的一侧。

优选的，所述高度调节装置包括升降轴，所述升降轴为阶梯轴，包括调节轴和滑动轴，所述调节轴的外圆面上设有外螺纹，调节轴的直径小于滑动轴的直径，调节轴的顶部装有轴心调节装置；导向座，所述导向座顶部的中心设有滑动孔，滑动孔竖直设置，所述滑动轴滑动插在滑动孔中，导向座固定在底座上；调节螺母，所述调节螺母拧在调节轴上，且位于导向座的顶部；及拉紧装置，拉紧装置分别与导向座和滑动轴连接，所述拉紧装置用于将调节螺母压紧在导向座的顶部。

优选的，所述滑动轴的底部设有拉紧孔；所述拉紧装置包括下拉轴，所述下拉轴固定在导向座的底部，且穿过滑动孔；上拉轴，所述上拉轴固定在滑动轴上，且穿过拉紧孔；及拉簧，所述拉簧位于拉紧孔中，拉簧的一端固定在下拉轴上，另一端固定在上拉轴上。

优选的，所述升降轴为圆柱体，升降轴上设有限位槽，所述限位槽位于升降轴的侧面，限位槽从滑动轴延伸至调节轴；还包括限位螺钉，所述限位螺钉安装在导向座上，限位螺钉的一端插在限位槽内，限位螺钉用于防止升降轴转动。

优选的，所述底座的底部装有定位块和t型块，定位块和t型块均分别位于底座的两端，且定位块和t形块的位置均与磨床工作台上的t形槽的位置相对应。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置拆装方便、调整快速、稳定可靠、适用于多种直径的深孔钻头，能够支持深孔钻头，防止折断，有效保证深孔钻头的轴线与磨床主轴的轴线重合，防止深孔钻头磨削时发生震颤现象，使深孔钻头的排屑槽内磨削纹路均匀、排屑顺畅，并能保证深孔钻头的芯厚一致，同时也能保证加工效率。

附图说明

图1是圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的主视图；

图2是沿图1中a-a线的剖视图；

图3是定位座的结构示意图；

图4是定位座的侧视图；

图5是轴心调节座的结构示意图；

图6是沿图5中b-b线的剖视图；

图7是左右旋调节螺钉的结构示意图；

图8是升降轴的主视图；

图9是升降轴的侧视图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图8所示，圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置，包括定位座10，定位座10的顶部设有圆弧槽11，圆弧槽11的直径与深孔钻头90的直径一致，圆弧槽11用于固定深孔钻头90；轴心调节装置，轴心调节装置上装有定位座10；高度调节装置，高度调节装置上装有轴心调节装置，高度调节装置用于调整定位座10的轴心的高度；及底座60，底座60上装有高度调节装置，底座60安装在磨床的工作台上。

具体的，如图3和图4所示，圆弧槽11设有多种规格，按照0.1mm依次设置，以便适用不同直径的深孔钻头90，圆弧槽11的直径与深孔钻头90的直径一一对应，可适用直径2～30mm的深孔钻头90。如果圆弧槽11的直径大于深孔钻头90的直径会使深孔钻头90晃动，不能有效卡在深孔钻头。如果圆弧槽11的直径比深孔钻头90的直径小，会导致深孔钻头90与圆弧槽为线接触，接触面积小，包裹性差，在磨削过程中深孔钻头90容易产生晃动，导致磨削加工的深孔钻槽不对称，尤其是直径在20～30mm的深孔钻槽加工时，磨削去除量大，槽内易产生振刀纹，影响深孔钻的排屑性能。采用v形槽也会产生上述问题，v形槽定位还存在深孔钻头90在磨削完第一排屑槽后加工第二排屑槽时，已加工好的第一排屑槽卡在v型块上，导致深孔钻头90的棱边崩口无法使用；v型槽在磨削深孔钻头90的端刃时，由于排屑槽和背都已经磨削完成，对于双棱边深孔钻只有两条棱边接触v型槽，相当于只有4个小圆弧面接触；尤其是单棱边深孔钻仅有两个小圆弧面接触，导致磨削过程不稳定；v型槽不能用于加工直槽深孔钻，当一个排屑槽磨削完成后磨削第二个排屑槽时，深孔钻与v型槽无支撑点，导致无法进一步加工。因此采用直径与深孔钻头90一致的圆弧槽11，并且圆弧槽11的直径与深孔钻头90的直径一致。圆弧槽11与深孔钻头90的接触面积大，能够防止深孔钻头90磨削时发生震颤现象，使得排屑槽内磨削纹路均匀，排屑顺畅。圆弧槽11的底部是一个圆，在深孔钻头90加工第二个排屑槽时，第一个排屑槽不会卡在圆弧槽11上导致崩口。圆弧槽11可以满足直槽型的深孔钻头90的磨削加工，当一个排屑槽磨削完成后，圆弧槽11可支撑剩余的背部，保证第二个排屑槽磨削加工稳定，圆弧槽11能够适应不同的深孔钻头90的加工。圆弧槽11支撑稳定，使砂轮稳定磨削，保证加工效率。

圆弧槽11的两端均不高于深孔钻头90的中心，圆弧槽11的圆弧角e为120°～150°；即圆弧槽11的两端均不高于深孔钻头90的中心所在的水平面，深孔钻头90装取方便，如果圆弧槽11的两端均高出深孔钻头90的中心会形成深槽，即影响砂轮磨削，同时装取深孔钻头90也不方便。圆弧槽11的圆弧角e为120°～150°，这个范围内的圆弧槽11既能满足直槽型的深孔钻头90的支撑的包裹要求，又能便于深孔钻头90的拆装和加工。

圆弧槽11的一端可以与深孔钻头90的中心平齐，另一端低于深孔钻头的中心，方便装取深孔钻头90。

深孔钻头90的夹持端固定在磨床的主轴上，深孔钻头90水平放置，圆弧槽11用于卡住深孔钻头90，砂轮从深孔钻头90的上方沿轴向进行磨削，至少有一个圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置，圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的数量根据深孔钻头90的长度确定。定位座10起到支撑深孔钻头90的作用，能够防止深孔钻头90折断，同时能够防止深孔钻头90磨削时发生震颤现象，使得深孔钻头90的排屑槽内磨削纹路均匀，排屑顺畅；能够保砂轮稳定磨削，使得芯厚从前端到末端一致；并能有效保证加工效率。一个圆弧槽能够适用几种直径的深孔钻头，可减少更换定位座10的频率。

轴心调节装置包括轴心固定座41、调节支座35、左右旋调节螺钉30和轴心调节座21。

如图3和图4所示，定位座10的底部设有连接块12，连接块12上设有两个通孔，如图4和图5所示，轴心调节座21的顶部的设有固定槽22，固定槽22与连接块12相匹配，固定槽22的一侧设有螺纹孔，螺纹孔与连接块12上的通孔相对应，连接螺栓将连接块12固定在固定槽22中。固定槽22和连接块12相配合固定定位座10，方便更换不同的定位座10，并且能够保证更换不同的定位座10后，定位座10仅需要上下调整，不需要左右调整，减少圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的调试时间。

轴心调节座21的顶部还设有一分割槽26，分割槽26位于轴心调节座21的中心位置，且与固定槽22相互垂直，并且相互贯穿。分割槽26能够消除应力，产生微变形，能够有效的压紧连接块12，防止定位座10歪斜。

如图5和图6所示，轴心调节座21的底部设有固定凸台23，固定凸台23的形状与半个燕尾导轨的形状一致，即固定凸台23的一侧为斜面，另一侧为竖直的面，竖直的面上设有锁紧槽25，因为斜面上无法加工锁紧槽25，同时用一个斜面定位提高了定位精度。轴心固定座41的顶部设有定位槽411，定位槽411为通槽，定位槽411的形状与半个燕尾槽的形状一致，定位槽411与固定凸台23相匹配，定位槽411的一侧装有紧定螺钉26，紧定螺钉26压在锁紧槽25内。半个燕尾导轨和半个燕尾槽相配合能够在竖直方向限制轴心调节座21的位置，防止轴心调节座21上下窜动，锁紧槽25防止紧定螺钉26压伤固定凸台23的侧面，将固定凸台23的侧面压出凸起，使固定凸台23卡死在定位槽411中造成无法调节定位座10的位置，同时紧定螺钉26与半个燕尾槽相配合，防止轴心调节座21上下窜动，实现有效的定位，保证深孔钻头90的芯厚从前端到后端的一致性。

如图2所示，调节支座35通过螺钉固定在轴心调节座21的一侧，调节支座35上设有第一螺纹孔。轴心调节座21的固定凸台23的一端设有第二螺纹孔24。

如图7所示，左右旋调节螺钉30的一端设有左旋外螺纹31，另一端设有右旋外螺纹32，左右旋螺钉的一端设有内六角33。内六角33方便转动左右旋调节螺钉30，并且容易控制左右旋调节螺钉30的转动角度，实现小角度的转动，有利于精确调整。左右旋调节螺钉30的一端安装在调节支座35上的第一螺纹孔中，另一端安装在固定凸台23的第二螺纹孔24中。由于调节支座35是固定的，固定凸台23是活动的，转动左右旋调节螺钉30时，左右旋调节螺钉30和固定凸台23发生移动，如果转动左右旋调节螺钉30向调节支座35的外侧移动时，此时左右旋调节螺钉30会推动固定凸台23向远离调节支座35的方向移动，由于左旋螺纹和右旋螺纹的螺距不同，使得左右旋调节螺钉30相对调节支座35移动的距离与固定凸台23相对调节支座35移动的距离不同，从而实现固定凸台23的位置调整，进而实现轴心调节座21的位置调整，使圆弧槽11的对称面与磨床主轴的轴线所在的竖直平面重合，即实现定位座10相对磨床主轴轴线左右位置的调整。螺距的不同可以通过不同公称直径的螺纹实现，或一个为细牙螺纹，一个为粗压螺纹。左右旋调节螺钉30与调节支座35连接的一端为m8的左旋螺纹，端部设有内六角33；左右旋调节螺钉30与固定凸台23连接的一端为右旋m6螺纹，m8的螺距为1.5mm，m6的螺距为1mm，当转动左右旋调节螺钉30向调节支座35的外侧移动时，转动一圈，左右旋调节螺钉30向调节支座35的外侧移动1.5mm，左右旋调节螺钉30带动固定凸台23向调节支座35移动1.5mm，由于右旋m6螺纹的作用，固定凸台23同时需要向远离调节支座35的方向移动1mm，因此固定凸台23实际向调节支座35移动了0.5mm，同理，反向转动左右旋调节螺钉30一圈时固定凸台23向远离调节支座35的方向移动了0.5mm。通过左右旋调节螺钉30实现定位座10位置的微调。由于螺距较小，调节精度较高，如采用细牙螺纹调节精度更高。通过采用左右旋调节螺钉30调整定位座10的位置，从而保证磨削前深孔钻头90的棒料的跳动满足要求，避免磨削加工中发生震颤和圆弧槽11不对称现象。左右旋调节螺钉30加工方便，结构紧凑，实现了位置的精确的调整，减小了圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的体积。

如图2所示，高度调节装置包括升降轴、导向座50、调节螺母52、下拉轴55、上拉轴53和拉簧54。

如图8和图9所示，升降轴为阶梯轴，包括调节轴42和滑动轴43，调节轴42的外圆面上设有外螺纹，调节轴42上装有调节螺母52和锁紧螺母51，调节轴42的直径小于滑动轴43的直径，调节轴42的顶部装有轴心固定座41，轴心固定座41可以与升降轴为整体结构，滑动轴43的底部设有拉紧孔44，上拉轴53固定在滑动轴43上，且穿过拉紧孔44。调节轴42用于调整升降轴的高度，滑动轴43用于限制升降轴的移动方向，并使升降轴保持竖直状态，防止升降轴晃动。提高稳定性。

导向座50，导向座50固定在底座60上。导向座50顶部的中心设有滑动孔，滑动孔竖直设置，滑动轴43滑动插在滑动孔中，下拉轴55固定在导向座50的底部，且穿过滑动孔。

拉簧54位于拉紧孔44中，拉簧54的一端固定在下拉轴55上，另一端固定在上拉轴53上，拉簧54用于将调节螺母52压紧在导向座50的顶部，防止滑动轴43脱离导向座50，并且在向下调整时能够自动拉动将升降轴下降。

升降轴上设有限位槽45，限位槽45位于升降轴的侧面，限位槽45从滑动轴43延伸至调节轴42；还包括限位螺钉46，限位螺钉46安装在导向座50上，限位螺钉46的一端插在限位槽45内，限位螺钉46用于防止升降轴转动。

转动调节螺母52调整升降轴的高度位置，调整到位后拧紧锁紧螺母51限定升降轴的位置。升降轴用于调整定位座10竖直方向的位置，从而使深孔钻头90的轴线与磨床主轴的轴线重合。

如图1和图2所示，底座60的底部装有定位块61和t型块62，定位块61和t型块62均分别位于底座60的两端，且定位块61和t形块的位置均与磨床工作台上的t形槽的位置相对应。定位块61通过螺钉和销钉固定在底座60上，定位块61可保证拆装夹具方便快捷，并可保证圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的中心与磨床中心重合，不需要每次调整底座60的位置。t形块仅用于将底座60锁紧在磨床的工作台上。底座60与磨床的工作台用定位块61定位再用螺钉连接，可保证圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的中心与磨床主轴中心重合，防止深孔钻头90磨削过程中圆弧槽11不对称。

工作时，先根据深孔钻头90的直径和长度选择定位座10和圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的数量，然后将底座60安装到磨床的工作台上，接着在磨床的主轴上装上深孔钻头90，转动调节螺母52，使定位座10的圆弧槽11与深孔钻头90接触，转动左右旋调节螺钉30，采用千分表测量深孔钻头90的同轴度，进而确定升降轴和转动轴心调节座21的位置，然后拧紧锁紧螺母51和紧定螺钉26，实现定位座10的完全固定。只需首件加工时调整一次。

本发明的优点：

1、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置与深孔钻头90的接触面积大，能够防止深孔钻头90磨削时发生震颤现象，使得排屑槽内磨削纹路均匀，排屑顺畅。

2、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置的圆弧槽11的底部是一个圆，在深孔钻头90加工第二个排屑槽时，第一个排屑槽不会卡在圆弧槽11上导致崩口。

3、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置可以满足直槽型的深孔钻头90的磨削加工，当一个排屑槽磨削完成后，圆弧槽11可支撑剩余的背部，保证第二个排屑槽磨削加工稳定。

4、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置能够适应不同的深孔钻头90的加工。

5、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置支撑稳定，使砂轮稳定磨削，保证加工效率。

6、圆弧槽式深孔钻头磨削定位装置仅需要根据不同刀具规格更换定位座10即可，安装调试方便、通用性强。