一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻的制作方法

1.本实用新型涉及大型工程设备技术领域，具体地，涉及一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻。


背景技术：

2.盾构机掘进作业是我国城市地铁隧道、过江(河)公路隧道、过江输水或输气管道等工程的主要施工方法。作为盾构机的核心部件之一，主驱动轴承在为刀盘旋转提供扭矩的同时，还承受着推进系统的全部推力。盾构机主驱动轴承主要采用三排滚子轴承，包括内圈、外圈及三排圆柱形滚动体，其中在外圈的辅推滚道表面均布有碟簧孔，孔内装有碟形弹簧。
3.参见图1，碟簧孔是一个同轴同心的台阶孔，传统的加工方式是先在滚道表面加工出底孔01，然后在底孔的基础上加工出碟簧孔02，最后进行倒角、圆角、斜角等细节处理，整个过程涉及到的步骤较多，程序复杂且繁琐，且由于分两次下刀，加工误差无法避免，因此碟簧孔与其对应的底孔之间的同轴精度难以保证，产品质量也存在进一步提升的空间。
4.综上所述，本行业需要一种新的钻具以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻，确保加工出来的碟簧孔具有较高的同轴度且加工稳定。本技术的技术方案如下：
6.一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻，包括刀柄、刀杆主体、底孔刀片和碟簧孔刀片；所述刀杆主体的一端与刀柄连接，所述刀杆主体包括沿远离刀柄方向依次连接的第二刀杆和第一刀杆，所述第二刀杆和第一刀杆同轴设置且在二者连接处形成台阶面，在所述第一刀杆的外侧面沿轴向设有第一凹槽，所述底孔刀片设置在第一凹槽内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工底孔，在所述第二刀杆的外侧面沿轴向设有第二凹槽，所述碟簧孔刀片设置在第二凹槽内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工碟簧孔。
7.在一些具体的实施例中，所述底孔刀片位于第一刀杆远离刀柄的一端，所述碟簧孔刀片位于第二刀杆与第一刀杆的连接处。
8.在一些具体的实施例中，还包括倒角刀片，所述倒角刀片设置在第二凹槽内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工碟簧孔上的倒角。
9.在一些具体的实施例中，所述第一凹槽和第二凹槽均为扇形，二者数量相等且一一对应连通。
10.在一些具体的实施例中，所述第一凹槽和第二凹槽的圆心角为60
°
～180
°
。
11.在一些具体的实施例中，所述底孔刀片和碟簧孔刀片的数量均为两个，且分别对称设置在刀杆主体的两侧。
12.在一些具体的实施例中，所述底孔刀片和碟簧孔刀片的数量均为至少三个且分别
沿刀杆主体的周向间隔均匀设置碟簧孔刀片。
13.在一些具体的实施例中，所述刀杆主体上还设有用于排出切削过程中产生的碎屑的切削槽。
14.在一些具体的实施例中，各刀片与对应的凹槽之间采用可拆卸式连接。
15.在一些具体的实施例中，各刀片与对应的凹槽间通过螺钉和安装孔实现固连。
16.本技术提供的技术方案至少具有如下有益效果：
17.1、本技术提供了一种针对盾构机主轴承碟簧孔的专用加工刀具，可实现对碟簧孔底孔、碟簧孔本身以及倒角、圆角等的一次加工成型，既保证了孔加工时的同轴精度，又提高了加工效率，减少了频繁换刀过程带来的误差累计和时间浪费。
18.2、本技术通过在刀杆主体上开设60
°
～180
°
的凹槽，且采用了安装孔和螺钉的配合安装方式，便于对磨损的底孔刀片、碟簧孔刀片或倒角刀片进行更换，操作方便且不影响后续作业，节约成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术中盾构机主轴承碟簧孔的整体结构图；
21.图2为本技术中一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻的结构图(刀片安装部分采用剖视视角示出)；
22.图中：01、底孔，02、碟簧孔，03倒角，1、刀柄，2、第一刀杆，3、第二刀杆，4、第一凹槽，5、第二凹槽，6、底孔刀片，7、碟簧孔刀片，8、倒角刀片。
具体实施方式
23.为了便于理解本技术，下面将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术中的技术方案作更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本技术保护的范围。
24.需要特别说明的是，当某一元件被描述为与另一元件存在“固定、固接、连接或连通”关系时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
25.除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本技术的保护范围。
26.实施例
27.参见图1和图2，一种加工盾构机主轴承碟簧孔的一体式复合钻，包括刀柄1、刀杆主体、底孔刀片6、碟簧孔刀片7和倒角刀片8。
28.所述刀杆主体的一端通过刀柄1与数控机床连接。远离刀柄1的方向，所述刀杆主
体包括依次连接的第二刀杆3和第一刀杆2，所述第二刀杆3和第一刀杆2同轴设置且在二者连接处形成台阶面。
29.在所述第一刀杆2的外侧面沿轴向设有第一凹槽4，所述底孔刀片6设置在第一凹槽4内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工底孔01的底面和内侧面。在所述第二刀杆3的外侧面沿轴向设有第二凹槽5，所述碟簧孔刀片7设置在第二凹槽5内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工碟簧孔02的底面和内侧面。所述倒角刀片8设置在第二凹槽5内且至少部分切削刃伸出，用于配合旋转的刀杆主体加工碟簧孔02上的倒角03。
30.在本实施例中，所述底孔刀片6位于第一刀杆2远离刀柄1的一端，所述第一刀杆2与底孔01仿形设计，在安装时，确保底孔刀片6伸出的切削刃的部分边沿与所在端的端面平行；所述碟簧孔刀片7位于第二刀杆3与第一刀杆2的连接处，所述第二刀杆3与碟簧孔02仿形设计，在安装时，确保碟簧孔刀片7伸出的切削刃的部分边沿与台阶面平行。通过上述设置以保证加工出来的底孔和碟簧孔的底面水平光滑。
31.此外，所述碟簧孔刀片7的切削刃的刀尖为圆弧状，切削成形可直接满足圆角要求。所述倒角刀片8与碟簧孔刀片7之间的距离等于碟簧孔的深度，在安装时，确保倒角刀片8的伸出的切削刃的作业边沿与刀杆主体轴线之间成45
°
夹角，以满足倒角形状要求。
32.在本实施例中，所述第一凹槽4和第二凹槽5均为扇形，二者数量相等且一一对应连通。所述第一凹槽4和第二凹槽5的圆心角为90
°
，此时既不会影响到刀片的安装作业，也可满足刀杆主体的强度要求。
33.所述底孔刀片6和碟簧孔刀片7的数量均为两个，且分别对称设置在刀杆主体的两侧，此时加工孔的效果最好且成本较低。
34.在其他一些实施例中，所述底孔刀片6和碟簧孔刀片7的数量也可以为一个或者更多，均不影响复合钻的正常使用。
35.在本实施例中，所述刀杆主体上还设有用于排出切削过程中产生的碎屑的切削槽。各刀片与对应的凹槽之间采用可拆卸式连接，以便于更换磨损的刀片，具体地，各刀片与对应的凹槽间通过螺钉和安装孔实现固连。
36.上述一体式复合钻的使用过程如下：
37.步骤一、确定参数：根据主轴承套圈和碟簧孔的基本参数及相应的加工工艺要求，在数控钻床上设定好相关数控程序；
38.步骤二、套圈精车：因碟簧孔均布在主轴承套圈上，在加工碟簧孔之前要先对套圈外表面进行精车加工，以保证碟簧孔所在平面的精度要求；
39.步骤三、钻孔作业：根据设定好的数控程序依次钻孔，利用上述一体式复合钻一次下刀即完成对底孔、碟簧孔本身、倒角、圆角等操作的成型作业，中途无需更换刀具。
40.以上所述仅为本技术的部分实施例，并非因此限制本技术的专利保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。在本技术的精神和原则之内，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的任何改进或等同替换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应包括在本技术的专利保护范围内。