一种小口径身管多组膛线拉削装置的制作方法

1.本发明属于机械加工技术领域，涉及一种小口径身管多组膛线拉削装置。


背景技术：

2.现有小口径身管膛线加工方法主要有电解法加工、机械拉削加工。电解加工的特点是可以一次性对多条膛线进行加工，加工效率高，但是电解过程精度易受电流参数、溶液浓度等因素影响，精度难掌握，整条膛线不同位置的尺寸一致性差；机械拉削加工的特点是精度高，整条膛线一致性好，但目前受限于小口径身管内径尺寸较小，目前主要采用专利号cn103611981b中的拉削刀具进行加工。
3.但是该方法一次仅能对一组膛线进行加工，存在加工效率较低的问题，故急需设计一种新的加工装置，提高小口径身管膛线的加工效率问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种小口径身管多组膛线拉削装置，旨在解决现有膛线拉削作业中加工效率较低的等问题。
5.本发明是这样实现的，一种小口径身管多组膛线拉削装置，包括刀体和拉线刀具；所述刀体为内部中空的管类结构，所述刀体外围沿周向空间设置多组拉线刀具安装槽，所述拉线刀具安装槽内安装有所述拉线刀具；所述刀体内部设有结构为中间粗、两头细的芯轴，通过所述芯轴的前后运动调节所述拉线刀具的切削高度。
6.可选的，所述芯轴包括三处圆柱体结构和两处锥体结构，三处所述圆柱体结构之间通过锥体结构相连接，所述锥体结构与所述拉线刀具底部相切。
7.可选的，所述芯轴还包括方形结构、螺纹孔以及液体喷射孔，前端的所述圆柱体结构远离所述锥体结构一端设有所述方形结构，末端的所述圆柱体结构远离所述锥体结构一端内部设有所述螺纹孔，末端的所述圆柱体结构靠近所述锥体结构外壁沿周向设有所述液体喷射孔。
8.可选的，所述刀体包括容屑槽和喷液孔，容屑槽位于所述拉线刀具安装槽后端并与其相通，所述喷液孔设于所述容屑槽下部。
9.可选的，所述刀体还包括毡片安装槽，所述喷液孔上方设有所述毡片安装槽，所述毡片安装槽内设有毡片。
10.可选的，所述刀体尾部内侧活动连接有堵头，所述堵头内部设有通孔，所述堵头尾部设有螺纹，用于连接拉床，所述堵头与拉床连接处设有销轴。
11.可选的，所述刀体外围设有前导向套和后导向套。
12.可选的，所述刀体还包括板簧安装槽，所述刀体外围沿轴向设有与所述拉线刀具安装槽相配合的所述板簧安装槽，所述板簧安装槽内活动连接有板簧，所述板簧与所述拉线刀具相连接，吸收所述拉线刀具在拉削作业时的振动。
13.可选的，所述刀体还包括螺钉安装孔，所述螺钉安装孔位于所述板簧安装槽内部
中心位置，所述螺钉安装孔内设有调节螺钉。
14.可选的，所述板簧为弯曲的弹性结构，一端与芯轴相配合，另一端与所述拉线刀具相配合。
15.关于实施本发明的有益技术效果为：由于本装置设有多组拉线刀具安装槽，能够安装多组拉线刀具，提高膛线拉削作业的加工效率；其次由于本装置的芯轴为中间粗、两头细的结构，能够适应多组拉线刀具切削高度的调节。
附图说明
16.图1是本发明的总体结构示意图；
17.图2是本发明的内部结构图；
18.图3是本发明的刀体示意图；
19.图4是本发明的芯轴示意图；
20.图5是本发明的芯轴剖视图；
21.图6是本发明的板簧示意图；
22.图7是本发明的拉线刀具示意图；
23.图8是本发明的前导向套示意图；
24.图9是本发明的导向后套示意图。
25.图中：1、刀体；1-1、板簧安装槽；1-2、螺钉安装孔；1-3、拉线刀具安装槽；1-4、容屑槽；1-5、喷液孔；1-6、毡片安装槽；2、前导向套；3、板簧；4、调节螺钉；5、毡片；6、芯轴；6-1、方形结构；6-2、圆柱体结构；6-3、锥体结构；6-4、螺纹孔；7、后导向套；8、堵头；9、拉线刀具；9-1、板簧安装口；10、销轴。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“若干个”的含义是一个或一个以上。
28.一种小口径身管多组膛线拉削装置，包括刀体1和拉线刀具9；刀体1为内部中空的管类结构，刀体1外围沿周向空间设置多组拉线刀具安装槽1-3，拉线刀具安装槽1-3内安装有拉线刀具9；刀体1内部设有结构为中间粗、两头细的芯轴6，通过芯轴6的前后运动调节拉线刀具9的切削高度。
29.现有膛线拉削装置在加工时一次仅加工一组膛线，其优势在于，现有技术中所使
用的拉削刀具调节装置在加工时一次仅需要对一组拉削刀具的切削高度进行调节，其结构为中间粗、两头细，连接处为锥体的结构，使用时利用锥体的斜面来对拉削刀具进行调节，可以实现对拉削刀具切削高度的快速调节，但这种加工方式所带来的弊端则是加工效率较低。
30.根据本技术的实施例，为了改善现有技术中的弊端，本发明在刀体1外围沿周向空间均布设置多组拉线刀具安装槽1-3，并在其内部设有拉线刀具9，然后利用芯轴6来对安装于拉线刀具安装槽1-3内的拉线刀具9的切削高度进行调节。但由于本发明设置有多组拉线刀具9，也带来了难以保证多个拉线刀具9在作业时具有较高稳定性的问题。
31.故本发明利用拉线刀具安装槽1-3的轴向壁厚来保证刀体具备足够的强度，可以有效减少相邻拉线刀具安装槽1-3之间的周向壁厚，合理利用周向空间均布设置多组拉线刀具安装槽1-3，保证了拉线刀具9在作业时具有较高的稳定性，达到同时加工多组膛线的目的，解决小口径(50mm以下)工件加工效率低的难题。
32.以外径40mm刀体加工宽度3.4mm膛线为例，在保证足够强度的前提下，可以在周向同时布置4组拉线刀具，从而在小的结构尺寸上实现多组拉线刀具9的安装，在膛线加工中成倍提高加工效率。
33.由于本发明中设有多组拉线刀具9，如仍使用现有技术中的拉削刀具调节装置来对多组拉线刀具9进行调节，当多组拉线刀具9到达需要的切削高度时拉线刀具9处于现有拉削刀具调节装置锥面的上坡段，调节时阻力较大，易产生晃动，不利于后续拉削刀具的微调，影响拉削作业的工作效率。
34.故本发明采用中间粗、两头细，连接处为锥体结构的芯轴6，来对多组拉线刀具9进行调节，当多组拉线刀具9到达需要的切削高度时拉线刀具9处于芯轴6锥面的下坡段，调节时阻力较小，不易产生晃动，有利于后续拉削刀具的微调，提高拉削作业的工作效率。
35.在一些实施例中，芯轴6包括三处圆柱体结构6-2和两处锥体结构6-3，三处圆柱体结构6-2之间通过锥体结构6-3相连接，锥体结构6-3与拉线刀具9底部相切。
36.芯轴6上的三处圆柱体结构6-2与刀体1内孔的配合方式为过渡配合；锥体结构6-3的锥部与拉线刀具9底部相切，通过锥体结构6-3的前后运动来调节拉线刀具9的切削高度。
37.在一些实施例中，芯轴6还包括方形结构6-1、螺纹孔6-4以及液体喷射孔6-5，前端的圆柱体结构6-2远离锥体结构6-3一端设有方形结构6-1，末端的圆柱体结构6-2远离锥体结构6-3一端内部设有螺纹孔6-4，末端的圆柱体结构6-2靠近锥体结构6-3外壁沿周向设有液体喷射孔6-5，液体喷射孔6-5与设于芯轴6内部的液体流通通道相通。
38.方形结构6-1便于从装置前端利用钳类等工具调整芯轴6轴向和/或轴向位置；螺纹孔6-4用于与拉床相连接；液体喷射孔6-5用于喷射芯轴6内部的冷却液，并将冷却液喷射至刀体1内，以降低加工工件温度。
39.在一些实施例中，刀体1包括容屑槽1-4和喷液孔1-5，容屑槽1-4位于拉线刀具安装槽1-3后端并与其相通，喷液孔1-5设于容屑槽1-4下部。
40.容屑槽1-4位于拉线刀具安装槽1-3后方，用于容纳拉削作业中产生的碎屑，拉削所产生的碎屑在空间、切削方向、重力以及冷却液的多重作用下易流入容屑槽1-4中被收集，防止碎屑外溢影响后续的拉削作业效果；喷液孔1-5位于拉线刀具9刀尖后下方，用于使切削液从刀体1中喷出至拉线刀具9刀尖部，以对其降温，防止拉削作业过程中所产生的高
温导致拉线刀具9变形，影响后续的拉削作业。
41.在一些实施例中，刀体1还包括毡片安装槽1-6，喷液孔1-5上方设有毡片安装槽1-6，毡片安装槽1-6内设有毡片5，毡片5上设有若干个小孔。
42.毡片安装槽1-6用于安装毡片5，毡片5通过孔径低于喷液孔1-5孔径的小孔设置，使其可以应用伯努利原理，有效增加液体流速，防止切削过程产生的碎屑进入拉削装置内部影响拉削刀具运动并有利于碎屑的排出，毡片5上小孔和喷液孔1-5的斜度设置使得切削液能够喷到拉线刀具9刀尖处。
43.在一些实施例中，刀体1尾部内侧活动连接有堵头8，堵头8内部设有通孔，堵头8尾部设有螺纹，用于连接拉床，堵头8与拉床连接处设有销轴10。
44.堵头8内部通孔用于使切削液流入所述刀体1内部；堵头8尾部螺纹用于与拉床的连接；堵头8通过螺纹连接固定在刀体1末端；堵头8可保证刀体1内腔的封闭，保证切削液可以有效对装置进行润滑、降温。销轴10用于提高拉床与刀体1的连接稳定性，防止刀体1在作业过程中因为松动而导致的加工精度降低。
45.在一些实施例中，刀体1外围设有前导向套2和后导向套7。
46.前导向套2和后导向套7用于保证膛线拉削作业的导向精度，前导向套2和后导向套7为筒类结构，其内孔与刀体采用过盈配合进行连接，其外圆尺寸与待加工零件内孔采取过渡配合，可有效保证膛线导向精度。前导向套2、后导向套7加工有与刀体1上板簧安装槽1-1、拉线刀具安装槽1-3、容屑槽1-4相匹配的空位槽。
47.优选的，可以根据工况使用安装螺钉对前导向套2和后导向套7进行固定，进一步限制前导向套2和后导向套7以防止其转动。
48.在一些实施例中，刀体1还包括板簧安装槽1-1，刀体1外围沿轴向设有与拉线刀具安装槽1-3相配合的板簧安装槽1-1，板簧安装槽1-1内活动连接有板簧3，板簧3与拉线刀具9相连接，吸收拉线刀具9在拉削作业时的振动。
49.板簧3与拉线刀具9相连接用于吸收拉削过程中拉线刀具9的振动，提高拉削作业精度。
50.在一些实施例中，刀体1还包括螺钉安装孔1-2，螺钉安装孔1-2位于板簧安装槽1-1内部中心位置，螺钉安装孔1-2内设有调节螺钉4。
51.螺钉安装孔1-2用于安装调节螺钉4，调节螺钉4用于给位于板簧安装槽1-1中的板簧3施加预紧力，调节螺钉4可以有效改善拉削作业过程中拉线刀具9的受力振动，还可以通过调整调节螺钉4实现对拉线刀具9高低位置的微调，消除多组膛线同时拉削时工件内孔在不同相位的椭圆度误差以及芯轴6的椭圆度误差对膛线深度尺寸精度的影响，保证多组膛线加工尺寸精度的一致性。
52.在一些实施例中，板簧3为弯曲的弹性结构，一端与芯轴6相配合，另一端与拉线刀具9相配合。
53.优选的，板簧3为类板凳结构，一端凸起与芯轴6的前锥段接触，另一端凸起伸入拉线刀具9前端的板簧安装口9-1内。
54.板簧3与板簧安装槽1-1的配合方式为过渡配合，用以保证其在安装槽内不晃动。
55.板簧3的材质可以为厚度较薄的钢片或耐磨性高的硬质塑料片，本装置优选的，板簧3的材质为钢。
56.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
57.实施例一
58.根据图1-图5所示，本装置提供一种技术方案，一种小口径身管多组膛线拉削装置，包括刀体1和拉线刀具9；刀体1为内部中空的管类结构，刀体1外围沿周向空间设置多组拉线刀具安装槽1-3，拉线刀具安装槽1-3内安装有拉线刀具9；刀体1内部设有芯轴6，通过芯轴6的前后运动调节拉线刀具9的切削高度。
59.芯轴6包括三处圆柱体结构6-2和两处锥体结构6-3，三处圆柱体结构6-2之间通过锥体结构6-3相连接，锥体结构6-3与拉线刀具9底部相切。芯轴6还包括方形结构6-1、螺纹孔6-4以及液体喷射孔6-5，前端的圆柱体结构6-2远离锥体结构6-3一端设有方形结构6-1，末端的圆柱体结构6-2远离锥体结构6-3一端内部设有螺纹孔6-4，末端的圆柱体结构6-2靠近锥体结构6-3外壁沿周向设有液体喷射孔6-5。刀体1包括容屑槽1-4和喷液孔1-5，拉线刀具安装槽1-3内设有容屑槽1-4，容屑槽1-4下部设有喷液孔1-5。刀体1还包括毡片安装槽1-6，喷液孔1-5上方设有毡片安装槽1-6，毡片安装槽1-6内设有毡片5。刀体1尾部内侧活动连接有堵头8，堵头8内部设有通孔，堵头8尾部设有螺纹，用于连接拉床，堵头8与拉床连接处设有销轴10。堵头8与拉床连接处设有销轴10。
60.使用前，首先根据需要加工膛线的数量，将对应相应数量的拉线刀具9安装至刀体1上的拉线刀具安装槽1-3中，然后将本装置安装好，然后将拉床分别与芯轴6以及堵头8相连接，最后利用销轴10进行稳固即可开始作业。
61.使用时，首先操作拉床控制器，利用拉床将本装置运动至需要加工的位置，通过芯轴6的前后运动调节拉线刀具9的切削高度，最后控制拉床带动本装置在工件内孔中的运动，从而实现同时对多条膛线的加工即可。
62.实施例二
63.如图8-图9所示，由于现有的膛线拉削装置的直径是固定的，而管体内径是多变的，当管体内径变化时，现有的膛线拉削装置无法适应，只能重新制造相应尺寸的膛线拉削装置才能对其进行加工，导致资源浪费同时影响加工速率，故在上述实施例的基础上本装置提供第二种技术方案。
64.刀体1外围设有前导向套2和后导向套7。
65.使用时，本实施例与上述实施例的差别在于，根据需要加工的管体内径使用与之相匹配的前导向套2和后导向套7，并将其套设在刀体1外围，最后通过调整芯轴6在刀体1中的前后位置，可以在一定范围内实现不同孔径膛线的加工。
66.实施例三
67.如图6-图7所示，由于现有技术中的拉削刀具在拉削作业过程中易振动，在零件上产生震纹，影响膛线精度。故在上述实施例的基础上，本装置提供第三种技术方案。
68.刀体1还包括板簧安装槽1-1，刀体1外围沿轴向设有与拉线刀具安装槽1-3相配合的板簧安装槽1-1，板簧安装槽1-1内活动连接有板簧3，板簧3分别与芯轴6和拉线刀具9相连接。
69.刀体1还包括螺钉安装孔1-2，螺钉安装孔1-2位于板簧安装槽1-1内部中心位置，螺钉安装孔1-2内设有调节螺钉4。
70.板簧3为类板凳结构，一端与芯轴6相抵，另一端伸入拉线刀具9前端的板簧安装口
9-1内。
71.使用时，本实施例与上述实施例的区别在于，将板簧3安装至板簧安装槽1-1，使其一端置于拉线刀具9的板簧安装口9-1内，另一端与芯轴6相接触即可。
72.通过调节螺钉4对板簧3施加预紧力，以吸收拉削作业过程中拉线刀具9的受力振动，并利用外径千分尺分别测量不同相位刀具的高度，通过调节螺钉4调整各拉线刀具9的起始切削深度一致，以消除工件内孔椭圆度对拉削深度的影响。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。