一種方孔銑削夾頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種方孔銑削夾頭，包括外殼體、設置在外殼體內的勒洛三角主軸、中部開有四方孔的主軌跡塊、設置在主軌跡塊上、下兩側的軌跡輔助副、與勒洛三角主軸上端連接的偏心齒輪傳動軸、套設在偏心齒輪傳動軸上的行星傳動齒輪、設置在偏心齒輪傳動軸上的偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承、雙定位銷法蘭蓋、套設在偏心齒輪傳動軸一端的錐柄、套設在勒洛三角主軸上且位于輔助軌跡副下方的勒洛三角主軸浮動端蓋、套設在勒洛三角主軸上且位于勒洛三角主軸浮動端蓋下方的單向平面軸承、與勒洛三角主軸下端連接的連接套筒以及設置在連接套筒內的刀桿定向脹套。本實用新型結構簡單、鉆孔精度高、通用性廣。
【專利說明】
一種方孔銑削夾頭
技術領域
[0001]本實用新型涉及方孔加工領域，特別涉及一種加工四方孔的方孔銑削夾頭。
【背景技術】
[0002]目前在世界機械加工中，四方孔、六方孔及八方孔的盲孔加工(亦稱型腔加工)主要有銑刀逐層循環加工，電脈沖加工，通孔主要有沖壓和線切割加工，無論哪種加工都是非常浪費時間及高成本。
[0003]目前在世界上機械加工領域對正方形孔的盲加工只有以銑刀逐層循環加工和電脈沖加工，四方形通孔有線切割及沖床加工，無論哪種加工方式都非常的浪費時間從而使加工成本居高不下。
[0004]現有技術中加工四方孔的裝置一般都是依據勒洛三角形(即圓弧三角形)的原理設計的，以圖1為例作說明如下；
[0005]在此圖中，以第一個正放的勒洛三角形依次向右轉30度后，三角形的尖點座標發生的變化形成四方直線軌跡，而三角形的中心也在發生著變化;具體模擬圖見圖2，在一個正方形的范圍內依次旋轉30度12次后，(發現始終有四條線分別與正方形的四條邊相接觸，而每條邊上的三個點形成的是一條直線，(這說明勒洛圓弧三角在旋轉過程中的路徑是走直線的)三角形的連線中心點在正方形內旋轉12次以點標示，再以樣條曲線連接后形成由四個近似橢圓的一部份所組成的軌跡線即為四方形，通過此原理而逆向設計出的方孔銑削夾頭，及方孔刀桿相配合，就能夠銑削出正四方型的型腔孔與通孔。
[0006]現有技術的方孔加工一般存在如下缺陷；
[0007]—，方孔的尺寸精度主要靠成型刀具的精度來保證，成型刀具的刀刃稍有磨損則整把價格不菲的成型刀具報廢，在實際機械加工中肯定行不通。
[0008]二，只能加工與工件邊長平行的方形孔，如果需要加工一個在工件平面與工件邊長成任意角度的正四方形，則這套裝置不能滿足此加工要求與條件。
[0009]三，此套裝置只能安裝在數控加工設備上進行加工，如果需要在任何通用銑床或鉆床上加工，此套裝置變不能滿足此條件。
[0010]另外:專利號為200620048785.0的實用新型專利公開了一種方孔鉆及方孔加工裝置，通過其說明書記載的內容可知，其存在如下缺陷:
[0011]—、參與切削刀具與軌跡板均以勒洛圓弧三角形原理而設計，理論上是可以銑削出四方形，但在實際金屬加工中始終有兩條圓弧交點直線(尖線)與兩條圓弧面直線分別與模板7上的四條邊相接觸，在機床高速旋轉過程中，圓弧三角相交直線會很快產生磨損，從而使圓弧三角軌跡板在模板中失去兩個約束點而產生軌跡板無規律浮動，刀具8隨之無規律擺動而損壞成型刀具8，并使方孔尺寸精度無法保證，同理，，尺寸精度完全靠刀具的精度保證在機械加工中并不可行。
[0012]二，模板7只以一根固定桿固定，在對金屬加工中主軸旋轉產生的扭矩很輕易使模板偏離原定座標，從而產生方孔在工件上的位置度偏移而使工件報廢，當然，如果此裝置用來在木頭上加工應該是可以的，但加工材質是金屬則肯定不行。
【實用新型內容】
[0013]本實用新型要解決的技術問題是提供一種加工精度高、成本低、使用壽命長的一種方孔銑削夾頭。
[0014]為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0015]一種方孔銑削夾頭，包括:
[0016]—外殼體；
[0017]一設置在外殼體內的勒洛三角主軸，所述勒洛三角主軸包括主軸本體、設置在主軸本體上的勒洛三角形塊、位于勒洛三角形塊下方的第一夾持塊以及位于勒洛三角形塊上方的第二夾持塊，第一夾持塊、第二夾持塊與勒洛三角形塊都具有等距的間隙;所述勒洛三角形塊與第一夾持塊以及勒洛三角形塊與第二夾持塊之間的間隙內均設有沿圓周方向等間距分布的三個深溝球軸承，所述深溝球軸承與勒洛三角形塊的三個端角同等位置分布，且其外側邊位于勒洛三角形塊三個端角外側邊的外側；
[0018]一主軌跡塊，所述主軌跡塊的中部開有四方孔，所述主軌跡塊套設在勒洛三角形塊外側，所述勒洛三角形塊的轉動軌跡形成的結構正好與該四方孔大小相同；
[0019]設置在主軌跡塊上、下兩側的軌跡輔助副，所述軌跡輔助副的中部設有四條邊為曲線的不規則孔，工作時，所述上、下三個深溝球軸承在此不規則孔內轉動，且使得勒洛三角形塊的三個端角與主軌跡塊四方孔的內壁之間為圓弧過渡，避免了勒洛三角形塊三個端角的磨損；
[0020]一與勒洛三角主軸上端連接的偏心齒輪傳動軸，所述偏心齒輪傳動軸設有一與偏心齒輪傳動軸圓心偏離的偏心齒輪；
[0021]—行星傳動齒輪，所述行星傳動齒輪套設在偏心齒輪外側，兩者之間相配合形成公轉以及自轉，以此來提供勒洛三角主軸的回轉動力以及確保回轉時按軌跡回轉；
[0022]一設置在偏心齒輪傳動軸上的偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承，其用于為偏心齒輪傳動軸垂直旋轉提供導向；
[0023]—雙定位銷法蘭蓋，用于將外殼體與機床本體靜止部分相連接，從而使其成為內部角度調節結構的平面參考基準；
[0024]—套設在偏心齒輪傳動軸一端的錐柄，所述錐柄的另一端與機床主軸連接；
[0025]一套設在勒洛三角主軸上且位于輔助軌跡副下方的勒洛三角主軸浮動端蓋，所述勒洛三角主軸浮動端蓋用于承載勒洛三角主軸的下壓力；
[0026]一套設在勒洛三角主軸上且位于勒洛三角主軸浮動端蓋下方的單向平面軸承，所述單向平面軸承用于承載勒洛三角主軸的下壓力；
[0027]一與勒洛三角主軸下端連接的連接套筒，所述連接套筒的內孔為勒洛三角形結構，連接套筒用于安裝刀桿；
[0028]一設置在連接套筒內的刀桿定向脹套，所述刀桿定向脹套的內孔為勒洛三角形結構，其用于控制刀桿上的刀片向著一個方向。
[0029]在本實用新型的一個實施例中，所述主軌跡塊的外周面上均布有若干個直齒。
[0030]在本實用新型的一個實施例中，所述錐柄為帶鍵槽的直柄。
[0031]在本實用新型的一個實施例中，所述方孔銑削夾頭還包括一端蓋，所述端蓋設置在錐柄與雙定位銷法蘭蓋之間，其用于為整個內部結構進行防塵。
[0032]在本實用新型的一個實施例中，所述刀桿的一端為與連接套筒內孔配合的勒洛三角形結構，刀桿的另一端設有可更換的刀片。
[0033]在本實用新型的一個實施例中，所述方孔銑削夾頭還包括一角度調整裝置，所述角度調整裝置用于調整主軌跡塊上四方孔的角度，從而使得方孔銑削夾頭能加工出與工件平面上任意一條邊成任意角度的四方孔。
[0034]在本實用新型的一個實施例中，所述角度調整裝置包括開設在外殼體上六角孔、與主軌跡塊直齒嚙合的外卡齒以及伸入六角孔內用于調節外卡齒的內六角扳手。
[0035]在本實用新型的一個實施例中，所述角度調整裝置還包括一外卡齒鎖緊裝置，所述外卡齒鎖緊裝置一端與外卡齒連接，另一端伸出到外殼體外部。
[0036]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0037]本實用新型結構簡單，內置的軌跡輔助副能夠使得鉆孔精度高，以及降低了勒洛三角主軸上勒洛三角形塊三個端角的磨損，延長了使用壽命;且增設了角度調節裝置，能鉆出與工件平面上任意一條邊成任意角度的四方孔;另外，采用可更換的錐柄，能在任何通用銑床或鉆床上加工，通用性廣。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為勒洛三角形0-330°轉動原理圖；
[0040]圖2為勒洛三角形0-330°轉動時形成的軌跡原理圖；
[0041 ]圖3為本實用新型剖視圖；
[0042]圖4為本實用新型結構不意圖；
[0043]圖5為本實用新型勒洛三角主軸結構示意圖；
[0044]圖6為本實用新型部分結構分解示意圖；
[0045]圖7為主軌跡塊的結構示意圖；
[0046]圖8為軌跡輔助副的結構示意圖；
[0047]圖9為本實用新型的部分結構示意圖。
[0048]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0049]10、外殼體20、勒洛三角主軸21、主軸本體22、勒洛三角形塊23、第一夾持塊
24、第二夾持塊30、主軌跡塊31、四方孔32、直齒40、軌跡輔助副41、不規則孔50、偏心齒輪傳動軸51、偏心齒輪60、行星傳動齒輪70、偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承80、雙定位銷法蘭蓋90、錐柄100、勒洛三角主軸浮動端蓋110、單向平面軸承120、連接套筒130、刀桿定向脹套140、深溝球軸承150、六角孔160、觀察孔170、外卡齒鎖緊裝置180、端蓋。
【具體實施方式】
[0050]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0051]參加圖1至圖9所示，本實用新型公開了一種方孔銑削夾頭，包括外殼體10置在外殼體內的勒洛三角主軸20、套設在勒洛三角主軸上的主軌跡塊30、套設在勒洛三角主軸上且位于主軌跡塊上、下兩側的兩個軌跡輔助副40、與勒洛三角主軸上端連接的偏心齒輪傳動軸50、套設在偏心齒輪傳動軸上的行星傳動齒輪60、設置在偏心齒輪傳動軸上的偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承70、用于安裝偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承的雙定位銷法蘭蓋80、套設在偏心齒輪傳動軸一端的錐柄90、套設在勒洛三角主軸上且位于輔助軌跡副下方的勒洛三角主軸浮動端蓋100、套設在勒洛三角主軸上且位于勒洛三角主軸浮動端蓋下方的單向平面軸承110、與勒洛三角主軸下端連接的連接套筒120以及設置在連接套筒內的刀桿定向脹套130。
[0052]勒洛三角主軸20包括主軸本體21、設置在主軸本體上的勒洛三角形塊22、位于勒洛三角形塊下方的第一夾持塊23以及位于勒洛三角形塊上方的第二夾持塊24，主軸本體21、勒洛三角形塊22、第一夾持塊23以及第二夾持塊24為一體結構，其穩定性高，加工成本低;第一夾持塊23、第二夾持塊24與勒洛三角形塊22之間都具有等距的間隙；勒洛三角形塊22與第一夾持塊23以及勒洛三角形塊22與第二夾持塊24之間的間隙內均設有沿圓周方向等間距分布的三個深溝球軸承140，三個深溝球軸承140與勒洛三角形塊22的三個端角分別同等位置分布，且其外側邊位于勒洛三角形塊三個端角外側邊的外側;工作時，勒洛三角形塊的三個端角的平滑過渡由六個深溝球軸承替代。
[0053]主軌跡塊30為圓柱體結構，其中部開有四方孔31，主軌跡塊30套設在勒洛三角形塊22外側，勒洛三角形塊22的轉動軌跡形成的結構正好與該四方孔大小相同，因此，勒洛三角形塊轉動時在這個四方孔內始終有四個約束點受約束并順滑轉動。
[0054]兩個軌跡輔助副40的中部均設有四條邊為曲線的不規則孔41，其與六個深溝球軸承140配合工作，工作時，上、下三個深溝球軸承140均在此不規則孔41內轉動，由于深溝球軸承其外側邊位于勒洛三角形塊三個端角外側邊的外側，深溝球軸承140先與軌跡輔助副40的不規則孔41的孔壁接觸，此時正好使得勒洛三角形塊的三個端角與主軌跡塊30四方孔的內壁之間為圓弧過渡，這樣即可避免勒洛三角形塊三個端角與四方孔的內壁之間產生磨損而使勒洛三角主軸在高速旋轉過程中失去約束，影響加工精度。
[0055]偏心齒輪傳動軸50設有一與偏心齒輪傳動軸圓心偏離的偏心齒輪51，偏心齒輪51的直徑小于行星傳動齒輪60，偏心齒輪51與行星傳動齒輪60兩者之間相配合形成公轉以及自轉，以此來提供勒洛三角主軸的回轉動力以及確保回轉時按軌跡回轉。
[0056]偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承70用于為偏心齒輪傳動軸垂直旋轉提供導向。
[0057]雙定位銷法蘭蓋80用于調節整個裝置在外殼體內部的松緊在適合的力度使整個裝置平穩運行，并為偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承提供安裝位置，在法蘭面上還安裝有兩個定位銷(圖中未標出)，其與機床主軸端靜止部分相連接，以使整套裝置(除偏心齒輪傳動軸與勒洛三角主軸外)處于位置度固定狀態。
[0058]錐柄90的另一端與機床主軸連接，為了適應不同機器的要求，錐柄可以設置為任何通用結構，本實用新型錐柄拆下后為直徑25帶鍵槽的直柄。
[0059]勒洛三角主軸浮動端蓋100用于承載勒洛三角主軸的下壓力，單向平面軸承110也用于承載勒洛三角主軸的下壓力;保證了整體的穩定性，提高了加工精度。
[0060]連接套筒120的內孔為勒洛三角形結構，連接套筒用于安裝刀桿，使刀桿與勒洛三角主軸間接連接，保持整個加工結構定向。
[0061]本實用新型刀桿定向脹套130與普通脹套不同的是，普通脹套的內孔是圓的，而本實用新型刀桿定向脹套的內孔是勒洛三角形的，目的是控制刀桿上的刀片向著一個方向，即保持與勒洛三角主軸上的勒洛三角形塊的端點始終為同一個方向。
[0062]為了能夠加工出不同角度的四方孔，本實用新型在主軌跡塊30的外周面上均布有若干個直齒32，以及在外殼體內設有角度調整裝置(圖中未畫出)，角度調整裝置用于調整主軌跡塊上四方孔的角度，從而使得方孔銑削夾頭能加工出與工件平面上任意一條邊成任意角度的四方孔，角度調整裝置包括開設在外殼體上六角孔150、與主軌跡塊直齒嚙合的外卡齒以及伸入六角孔內用于調節外卡齒的內六角扳手;使用時，通過在六角孔150插入內六角扳手，并轉動扳手帶動外卡齒旋轉，外卡齒帶動主軌跡塊旋轉，主軌跡塊的角度變換之后，加工形成的四方孔在工件平面上的角度也會改變。
[0063]為了便于觀察角度的調節范圍，在外殼體上開設觀察孔160，以及在軌跡輔助副的外圓周面上標上刻度，通過觀察孔觀看軌跡輔助副上的刻度變化即可知道調節的范圍；為了起到防塵作用，在觀察孔上設有透明玻璃。
[0064]為了對調整好的角度進行鎖緊，本實用新型還在外殼體內設有外卡齒鎖緊裝置170，外卡齒鎖緊裝置一端與外卡齒連接，另一端伸出到外殼體外部，當角度調整完成后，將外卡齒鎖緊裝置推進外殼體內部，并頂住外卡齒使之固定即可;將外卡齒鎖緊裝置抽出外殼體時，即可轉動內六角扳手調整到需要的角度。
[0065]為了提高整個裝置的防塵功能，在在錐柄與雙定位銷法蘭蓋之間設置端蓋180，這樣便能阻止灰塵從錐柄與雙定位銷法蘭蓋之間進入裝置內部。
[0066]本實用新型刀桿的一端為與連接套筒內孔配合的勒洛三角形結構，刀桿(圖中未畫出)的另一端設有可更換的刀片，刀桿只需要一把，刀片磨損后只需要換刀片即可，大大的節省了采購非標方孔加工刀具的成本。
[0067]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種方孔銑削夾頭，其特征在于，包括: 一外殼體； 一設置在外殼體內的勒洛三角主軸，所述勒洛三角主軸包括主軸本體、設置在主軸本體上的勒洛三角形塊、位于勒洛三角形塊下方的第一夾持塊以及位于勒洛三角形塊上方的第二夾持塊，第一夾持塊、第二夾持塊與勒洛三角形塊都具有等距的間隙;所述勒洛三角形塊與第一夾持塊以及勒洛三角形塊與第二夾持塊之間的間隙內均設有沿圓周方向等間距分布的三個深溝球軸承，所述深溝球軸承與勒洛三角形塊的三個端角同等位置分布，且其外側邊位于勒洛三角形塊三個端角外側邊的外側； 一主軌跡塊，所述主軌跡塊的中部開有四方孔，所述主軌跡塊套設在勒洛三角形塊外側，所述勒洛三角形塊的轉動軌跡形成的結構正好與該四方孔大小相同； 設置在主軌跡塊上、下兩側的軌跡輔助副，所述軌跡輔助副的中部設有四條邊為曲線的不規則孔，工作時，所述上、下三個深溝球軸承在此不規則孔內轉動，且使得勒洛三角形塊的三個端角與主軌跡塊四方孔的內壁之間為圓弧過渡，避免了勒洛三角形塊三個端角的磨損； 一與勒洛三角主軸上端連接的偏心齒輪傳動軸，所述偏心齒輪傳動軸設有一與偏心齒輪傳動軸圓心偏離的偏心齒輪； 一行星傳動齒輪，所述行星傳動齒輪套設在偏心齒輪外側，兩者之間相配合形成公轉以及自轉，以此來提供勒洛三角主軸的回轉動力以及確保回轉時按軌跡回轉； 一設置在偏心齒輪傳動軸上的偏心齒輪傳動軸導向錐度軸承，其用于為偏心齒輪傳動軸垂直旋轉提供導向； 一雙定位銷法蘭蓋，用于將外殼體與機床本體靜止部分相連接，從而使其成為內部角度調節結構的平面參考基準； 一套設在偏心齒輪傳動軸一端的錐柄，所述錐柄的另一端與機床主軸連接； 一套設在勒洛三角主軸上且位于輔助軌跡副下方的勒洛三角主軸浮動端蓋，所述勒洛三角主軸浮動端蓋用于承載勒洛三角主軸的下壓力； 一套設在勒洛三角主軸上且位于勒洛三角主軸浮動端蓋下方的單向平面軸承，所述單向平面軸承用于承載勒洛三角主軸的下壓力； 一與勒洛三角主軸下端連接的連接套筒，所述連接套筒的內孔為勒洛三角形結構，連接套筒用于安裝刀桿； 一設置在連接套筒內的刀桿定向脹套，所述刀桿定向脹套的內孔為勒洛三角形結構，其用于控制刀桿上的刀片向著一個方向。2.根據權利要求1所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述主軌跡塊的外周面上均布有若干個直齒。3.根據權利要求1所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述錐柄為帶鍵槽的直柄。4.根據權利要求1所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述方孔銑削夾頭還包括一端蓋，所述端蓋設置在錐柄與雙定位銷法蘭蓋之間，其用于為整個內部結構進行防塵。5.根據權利要求1所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述刀桿的一端為與連接套筒內孔配合的勒洛三角形結構，刀桿的另一端設有可更換的刀片。6.根據權利要求2所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述方孔銑削夾頭還包括一角度調整裝置，所述角度調整裝置用于調整主軌跡塊上四方孔的角度，從而使得方孔銑削夾頭能加工出與工件平面上任意一條邊成任意角度的四方孔。7.根據權利要求6所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述角度調整裝置包括開設在外殼體上六角孔、與主軌跡塊直齒嚙合的外卡齒以及伸入六角孔內用于調節外卡齒的內六角扳手。8.根據權利要求7所述的一種方孔銑削夾頭，其特征在于，所述角度調整裝置還包括一外卡齒鎖緊裝置，所述外卡齒鎖緊裝置一端與外卡齒連接，另一端伸出到外殼體外部。
【文檔編號】B23Q3/12GK205520627SQ201521048756
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月15日
【發明人】張國華
【申請人】上海細瓦精密機械有限公司