專利名稱：切削加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切削加工裝置，包括第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體沿共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝，第一主體包括凸部件，而第二主體包括凹部件，凸部件插入凹部件形成連接部，每個(gè)凹凸部件上都帶有螺紋，從而在第一和第二主體間形成螺紋連接部，而凸部件包括至少一個(gè)外圓周區(qū)域，在相對于其螺紋的軸向上移動(dòng)，并與凹部件的相應(yīng)內(nèi)圓周區(qū)域通過壓配合連接在一起。
本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求9前序部分所述的第一轉(zhuǎn)動(dòng)主體，和如權(quán)利要求16前序部分所述的轉(zhuǎn)動(dòng)主體。
本發(fā)明特別適合于鉆削裝置，特別是用不平衡鉆頭鉆孔的時(shí)候，各個(gè)刀片的特定位置會(huì)引起徑向的合力。本發(fā)明特別適合用于鉆長孔，也就是長度大于孔徑5倍的孔，非常重要的是徑向合力不會(huì)產(chǎn)生帶有刀片的刀具相對于連于其上的鉆管的斜向移動(dòng)。
因此，為了例舉的目的，參照如此的應(yīng)用，披露了本發(fā)明。本發(fā)明具有實(shí)用性，特別適用于根據(jù)排出原理以及STS(單管系統(tǒng))原理、布置用來進(jìn)行鉆削的鉆頭，在上述原理中切屑的輸送通過刀具和連于其上的鉆管執(zhí)行。
通常，刀具和鉆管通過螺紋連接部連接在一起，鉆管的帶螺紋端旋入刀具的帶螺紋部分。形成螺紋連接部的主要目的是在刀具和鉆管間承載軸向力，但是也承載徑向力。
而且，在所述螺紋側(cè)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成刀具和鉆管之間的壓配合。這些區(qū)域由所述主體中的一個(gè)的不帶螺紋、具有環(huán)形截面的外圓周和第二主體的不帶螺紋的對應(yīng)內(nèi)圓周形成，具有形成凸部件部分的主體，其尺寸大于形成凹部件的主體，從而在將兩部分旋在一起時(shí)形成壓配合連接部。壓配合的主要目的是承載鉆孔刀具和鉆管的徑向力，也就是說阻止刀具在使用過程中相對于鉆管傾斜。
在將刀具和鉆管旋在一起時(shí)，特別是在重復(fù)多次的過程中，存在這樣的危險(xiǎn)，鉆管或刀具將會(huì)因?yàn)樵诙咧g產(chǎn)生的壓配合力，進(jìn)而由在所述壓配合區(qū)域或多個(gè)區(qū)域內(nèi)的鉆管和刀具中產(chǎn)生的力的作用下而破壞。
另外，為將刀具和鉆管旋在一起所需要的力在某些情況下是相當(dāng)大的，這取決于材料的厚度，特殊的材質(zhì)和大尺寸部分超過的尺寸，和小尺寸部分減小的尺寸。
第二目的是提供一種在介紹中提到的類型的裝置，可轉(zhuǎn)動(dòng)主體相互間形成連接部，其形狀使在它們之間形成相互徑向鎖定和控制的壓配合時(shí)所需要的力較小。
本發(fā)明的目的通過一種在介紹中提到的類型的裝置來實(shí)現(xiàn)，其特征在于，凸部件的外圓周和/或凹部件的內(nèi)圓周在所述外圓周和內(nèi)圓周區(qū)域?yàn)榉菆A形，從而僅沿預(yù)先確定的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成壓配合，從凸部件和凹部件的圓周方向看這些區(qū)域是相互分開的。非圓形形狀可包括凸部件的外圓周半徑在圓周方向可選擇地大于或小于凹部件地內(nèi)圓周的半徑?？蛇x擇地，凹部件的內(nèi)半徑沿圓周方向不同，并可大于或小于凸部件的外半徑。在該披露內(nèi)容中，圓周方向指沿主體的外表面橫向于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
最好是第一和第二主體之一為所述非圓形。當(dāng)凸部件旋入凹部件時(shí)，兩部件間的接觸區(qū)域存在壓配合的地方僅為一部分，因而處于凸部件的外圓周半徑大于凹部件內(nèi)圓周半徑的區(qū)域。在圓周方向上位于這些接觸區(qū)域之間并將這些接觸區(qū)域分開的區(qū)域，凸部件的外圓周半徑小于或最多等于凹部件的內(nèi)圓周半徑。在部件接觸區(qū)域其一或二者上產(chǎn)生變形的材料可以膨脹或“漂”向中間區(qū)域。因此，不需要的塑性變形，或至少是在材料上產(chǎn)生如此大的應(yīng)力致使裂縫發(fā)生并長大的情況就得以避免。
另外，因減小了壓配合力，使連接第一和第二主體所需要的力減小。
有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的該裝置優(yōu)選實(shí)施例限定在從屬權(quán)利要求2-8中。
另外，本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求9前序部分的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于從圓周方向可以看出，凸部件的所述外圓周區(qū)域被預(yù)先分成兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域從主體中心軸線的半徑大于所述區(qū)域之間區(qū)域的半徑。有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的該裝置優(yōu)選實(shí)施例限定在獨(dú)立權(quán)利要求10-15中。
本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求16前序部分的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于凹部件的所述內(nèi)圓周區(qū)域被預(yù)先分成兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域，所述區(qū)域從主體中心軸線的半徑小于所述區(qū)域之間其它區(qū)域的半徑。有助于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的的該主體優(yōu)選實(shí)施例限定在從屬權(quán)利要求17-20中。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)勢從以下對優(yōu)選實(shí)施例的介紹和附圖中清楚地看到。
圖2是根據(jù)

圖1的視圖，但將第一主體插入第二主體。
圖3是實(shí)施例中第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體的橫截面圖，在放大比例時(shí)是非圓形。
圖4是根據(jù)圖3所示主體在壓配合區(qū)域插入第二主體時(shí)的橫截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第二主體的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖，其內(nèi)圓周在放大比例時(shí)是非圓形。
圖6是根據(jù)圖5的第二主體在壓配合區(qū)域包圍第一主體時(shí)的橫截面圖。
在圖1和圖2中，也示出了第二主體3，它包括一端將與第一主體1相連的管件，它的另一端將連于旋轉(zhuǎn)機(jī)床，在此情況下為鉆床。
在此情況下，第一主體1沿其部分長度為管形，并包括螺紋4，此時(shí)在其外圓周為外螺紋，第二主體3包括相應(yīng)的螺紋5，此時(shí)沿其內(nèi)圓周的一部分為內(nèi)螺紋。第一主體1限定了凸部件6，而第二主體3限定了凹部件7。凸部件6包括所述螺紋4，適于旋入凹部件7，從而通過螺紋4和5的相互作用形成螺紋連接部。因而第一和第二主體1，3具有相同的旋轉(zhuǎn)軸線，且一起形成根據(jù)本發(fā)明的切削機(jī)床用裝置或裝置的一部分。
在外圓周帶螺紋部分一側(cè)，第一主體1的凸部件上有外圓周區(qū)域8，其尺寸設(shè)計(jì)成在凸部件6的螺紋4嚙合并準(zhǔn)確置于凹部件7的相應(yīng)螺紋5中時(shí)，可以利用壓配合或接觸來接合第二主體3的凹部件7的對應(yīng)內(nèi)圓周區(qū)域9。同樣切實(shí)可行的是，凸部件6和凹部件7包括等同于所述圓周區(qū)域8，9的圓周區(qū)域14，15，但它們安置在螺紋4，5的另一端。為了簡單，僅介紹圓周區(qū)域8，9，它們位于由螺紋4，5形成的螺紋連接部的一側(cè)，緊鄰刀具1的活動(dòng)刀片端。但應(yīng)理解的是位于螺紋4，5對側(cè)的相應(yīng)圓周區(qū)域14，15可根據(jù)與區(qū)域8，9有關(guān)的任一原則形成，對此有更詳盡的解釋。也就意味著，有關(guān)所述前圓周區(qū)域8，9的所述設(shè)計(jì)還適用于對應(yīng)的后圓周區(qū)域14，15。還應(yīng)理解的是，第一和第二主體1和3也可以只具有離所述刀片2最近的區(qū)域8，9，還可僅具有遠(yuǎn)離刀片的所述區(qū)域14，15或兩個(gè)所述區(qū)域的結(jié)合。螺紋4，5前端的區(qū)域8，9和螺紋4，5后端的區(qū)域14，15，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以相同或不同。分別在圓周方向的延伸區(qū)域16和17，使第一主體1和第二主體3之間有間隔空隙，如從轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向可見將螺紋連接部4，5和前壓配合區(qū)域8，9以及螺紋連接部4，5和可能的后壓配合區(qū)域14，15分開。還要提及的是在所述實(shí)施例中第二主體3包括止動(dòng)面18，這里基本上是環(huán)形，在其上支撐第一主體1，從而承受所述主體1，3之間的軸向力。
區(qū)域8和9中的每一個(gè)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向都有給定的長度，也就是橫向于圓周方向。在所述一對的外圓周和內(nèi)圓周區(qū)域8，9中，凸部件6的外圓周(見圖3和圖4)或凹部件7的內(nèi)圓周(見圖5和圖6)有一個(gè)為非圓形，從而只在預(yù)先決定好的兩個(gè)，最好是在三個(gè)或三個(gè)以上區(qū)域10-13存在壓配合，可以看出它們在凸部件和凹部件的圓周方向上是彼此分離的。在所述實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的原理形成四個(gè)壓配合區(qū)域10-13。
在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，非圓形僅存在于凸部件6上。非圓形通常通過機(jī)加工如車削、銑削或磨削圓周方向的區(qū)域得到，這些區(qū)域在圓周方向上將沿其上存在有壓配合的區(qū)域分開，也就是說，沿這些區(qū)域凸部件6的外部尺寸大于相關(guān)凹部件的內(nèi)部尺寸。當(dāng)然，還會(huì)在對應(yīng)的凹部件7上引起非圓形部分，因?yàn)閷疾考?壓到凸部件上，它會(huì)產(chǎn)生一定變形。另外，材料會(huì)從凸部件尺寸大于鄰近的機(jī)械加工區(qū)域部分的區(qū)域被壓出，在機(jī)械加工區(qū)域凸部件6的外部尺寸通常與凹部件7的內(nèi)部尺寸相同或稍小。
圖5和圖6示出第二實(shí)施例，其中凹部件內(nèi)圓周一些部分的內(nèi)徑大于其它部分，這可以通過磨削所述先提到的那些部分獲得。
凸部件外部尺寸的大尺寸區(qū)域(見圖3和圖4)或凹部件7內(nèi)部尺寸的小尺寸區(qū)域(見圖5和圖6)在圓周方向上對稱分布，以使壓配合區(qū)域10-13大體上對稱分布，在所述圓周方向上可以看得出來。在凸部件上的多個(gè)大尺寸區(qū)域，在圓周方向上通常是等長的。這在凹部件7的小尺寸情況下的小尺寸區(qū)域同樣如此。
在優(yōu)選實(shí)施例中，凸部件6和凹部件7為管件，沿所述部件的圓周方向在預(yù)先確定的獨(dú)立區(qū)域機(jī)械加工而成，以獲得所述的非圓形形狀。還應(yīng)注意的是非圓形部分也可通過局部減小管體的壁厚而獲得。與主體尺寸相關(guān)的引起壓配合的從大尺寸區(qū)域向小尺寸區(qū)域的過渡最好是連續(xù)的，也就是說是平緩的或?yàn)樾泵?，而并非臺(tái)階。
如果凸部件6或凹部件7在圓周方向上包括在圓周區(qū)域8，9中連續(xù)的管壁是有利的，凸部件6外圓周的非圓形部分或半徑變化和凹部件內(nèi)圓周各自存在于圓周區(qū)域8，9中。但是，不應(yīng)排除的是非圓形部分可能包括一個(gè)或多個(gè)布置在所述管壁區(qū)域8，9上的缺口，也就是說在局部區(qū)域管壁缺失，以分開壓配合所在的區(qū)域10-13。
同樣完全可能的是，凸部件6的外圓周和凹部件7的內(nèi)圓周在所述區(qū)域8，9上都是非圓形的，但出于與生產(chǎn)有關(guān)的技術(shù)原因，最好是預(yù)先確定僅所述部件6，7之一為非圓形。
另外，可以想到的是，基本上是壓配合的區(qū)域10-13從圓周方向上看并非完全相互分開，但最好從圓周方向上看至少在一條線上完全分開，最好在圓周方向上的兩條平行線間的區(qū)域是完全分開的。
本發(fā)明還包括這樣的可能性，在凸部件和凹部件之間的壓配合接觸點(diǎn)產(chǎn)生窄條帶，使得連接壓配合存在的主要區(qū)域10-13，或在凸部件和凹部件的圓周表面分別產(chǎn)生大尺寸或小尺寸的多個(gè)島狀物，以期在這樣的島狀物區(qū)域獲得壓配合。
應(yīng)該明白的是本發(fā)明的多個(gè)變型對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說都是顯而易見的，從而同樣屬于本發(fā)明的范圍之內(nèi)，并限定在由說明書和附圖支持的的權(quán)利要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
例如，壓配合區(qū)域10-13的數(shù)量要適應(yīng)不同的情況，這些區(qū)域的幾何形狀同樣如此，都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
完全可能的是，在第一和第二主體的縱向上外圓周和內(nèi)圓周區(qū)域8，9分別形成楔形，也就是說在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線方向上不斷增大。同樣其它的形狀，如拱形同樣可行。
附圖標(biāo)記1 刀具2 刀片3 鉆管4 螺紋5 螺紋6 凸部件7 凹部件8 圓周區(qū)域9 圓周區(qū)域10-13壓配合區(qū)域14 圓周區(qū)域15 圓周區(qū)域16 間隔區(qū)域17 間隔區(qū)域18 止動(dòng)面
權(quán)利要求
1.一種切削加工裝置，包括第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)，其中第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)沿共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝，第一主體(1)包括凸部件(6)，而第二主體包括凹部件(7)，凸部件(6)插入凹部件形成連接部，每個(gè)凸凹部件(6，7)上都帶有螺紋(4，5)，從而在第一和第二主體(1，3)間形成螺紋連接部，凸部件(6)包括至少一個(gè)外圓周區(qū)域(8)，在相對于其螺紋的軸向上移動(dòng)，并與凹部件(7)的相應(yīng)內(nèi)圓周區(qū)域(9)通過壓配合連接在一起，其特征在于凸部件(6)的外圓周和/或凹部件(7)的內(nèi)圓周在所述外圓周和內(nèi)圓周區(qū)域(8，9)為非圓形，從而沿預(yù)先確定的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域(10-13)形成壓配合，從凸部件和凹部件的圓周方向看這些區(qū)域是相互分開的。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于存在壓配合的區(qū)域(10-13)從所述圓周方向看通常為對稱分布。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于存在壓配合的區(qū)域(10-13)從所述圓周方向看長度基本相等。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于凸部件(6)和/或凹部件(7)為管狀，且至少它們中之一的非圓形部分通過在預(yù)先確定的區(qū)域減小管壁厚度而形成，從其圓周方向可以看出來。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的裝置，其特征在于第一主體(1)和第二主體(3)之一包括帶刀片的鉆孔刀具。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的裝置，其特征在于第一主體(1)和第二主體(3)之一包括將附加主體連接至機(jī)床上以轉(zhuǎn)動(dòng)第一和第二主體的延長管。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于凸部件(6)和凹部件(7)上沿兩個(gè)或多個(gè)相互分開區(qū)域(10-13)存在壓配合的圓周區(qū)域位于螺紋連接部(4，5)上鄰近刀具(1)的刀片(2)的一側(cè)。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的裝置，其特征在于凸部件(6)和凹部件(7)上沿兩個(gè)或多個(gè)相互分開區(qū)域(10-13)存在壓配合的圓周區(qū)域(8，9)位于螺紋連接部(4，5)的兩側(cè)。
9.在切削加工裝置中安裝連接在第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)上的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)，其中第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)沿共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)包括插入安裝在第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)的凹部件(7)中的凸部件(6)，凸部件(6)上帶有螺紋(4)，用于旋入第二主體(3)形成螺紋連接部(4，5)，還包括至少一個(gè)外圓周區(qū)域(8)，在相對于其螺紋的軸向上移動(dòng)，并與凹部件(7)的相應(yīng)內(nèi)圓周區(qū)域(9)通過壓配合連接在一起，其特征在于凸部件(6)的所述外圓周區(qū)域從圓周方向看被分成預(yù)先確定的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域(10-13)，所述區(qū)域(10-13)從主體中心軸線的半徑大于所述區(qū)域(10-13)之間區(qū)域的半徑。
10.如權(quán)利要求9所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于從圓周方向上看，具有較大半徑的區(qū)域(10-13)對稱分布。
11.如權(quán)利要求9或10所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于從圓周方向上看，具有較大半徑的區(qū)域(10-13)長度基本上相等。
12.如權(quán)利要求7-11任一所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于所述主體為管狀，其壁厚在位于較大半徑區(qū)域(10-13)之間的區(qū)域處減小。
13.如權(quán)利要求9-12任一所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于所述主體形成了帶刀片的鉆孔刀具(1)。
14.如權(quán)利要求13所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于帶有具有較大半徑的相互分開區(qū)域(10-13)的外圓周區(qū)域(8)位于螺紋(4)緊鄰刀具(1)的刀片(2)的一側(cè)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于帶有具有較大半徑的相互分開區(qū)域(10-13)的外圓周區(qū)域(8)位于螺紋(4)遠(yuǎn)離刀具(1)的刀片(2)的一側(cè)。
16.在切削加工裝置中安裝連接在第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)上的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)，其中第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)沿共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝，第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)包括由第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)的凸部件(6)插入安裝的凹部件(7)，凹部件(7)帶有螺紋(5)，用于旋入第二主體(1)并形成螺紋連接部(4，5)，還包括至少一個(gè)內(nèi)圓周區(qū)域(9)，在相對于其螺紋(5)的軸向上移動(dòng)，并與凸部件(6)的相應(yīng)外圓周區(qū)域(8)通過壓配合連接在一起，其特征在于凹部件(7)的所述內(nèi)圓周區(qū)域(9)從圓周方向上看被分成預(yù)先確定的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域(10-13)，所述區(qū)域(10-13)從主體中心軸線的半徑小于位于所述區(qū)域(10-13)之間其它區(qū)域的半徑。
17.如權(quán)利要求16所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于從圓周方向上看，具有較小半徑的區(qū)域(10-13)對稱分布。
18.如權(quán)利要求16或17所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于從圓周方向上看，具有較小半徑的區(qū)域(10-13)長度基本上相等。
19.如權(quán)利要求16-18任一所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于所述主體為管狀，壁厚在位于較小半徑區(qū)域(10-13)之間的區(qū)域處減小。
20.如權(quán)利要求16-19任一所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)主體，其特征在于所述主體形成了將鉆孔刀具(1)連接在機(jī)床上以轉(zhuǎn)動(dòng)刀具的鉆管。
全文摘要
一種切削加工裝置，包括第一可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1)和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(3)，第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)主體(1，3)沿共同的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線安裝，第一主體(1)包括凸部件(6)，而第二主體包括凹部件(7)，凸部件(6)插入凹部件形成連接部，每個(gè)凸凹部件(6，7)上都帶有螺紋(4，5)，從而在第一和第二主體(1，3)間形成螺紋連接部，而凸部件(6)包括至少一個(gè)外圓周區(qū)域(8)，在相對于其螺紋的軸向上移動(dòng)，并與凹部件(7)的相應(yīng)內(nèi)圓周區(qū)域(9)通過壓配合連接在一起。凸部件(6)的外圓周和/或凹部件(7)的內(nèi)圓周在所述外圓周和內(nèi)圓周區(qū)域(8，9)為非圓形，從而沿預(yù)先確定的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)域(10－13)形成壓配合，從凸部件和凹部件的圓周方向看這些區(qū)域是相互分開的。
文檔編號B23B51/00GK1468678SQ0314253
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者帕特里克·布隆貝里, 奧克·丹尼爾松, 丹尼爾松, 帕特里克 布隆貝里 申請人:山特維克公司