[0001] 本发明涉及机械加工领域，具体地，涉及一种适用于内外圆同轴加工的镗刀座，尤其是一种超插补精度内外圆高精度的同轴加工装置。

[0002] 在数控加工领域，要保证零件上相关加工特征的位置精度，主要是靠数控加工机床本身的定位精度和重复定位精度。例如在加工中心上镗削零件同轴线上的外圆与内孔，总是需要分两步进行，以先镗削内孔为例，1)主轴装夹用于加工内孔的镗刀座，Y轴与Z轴定位到需加工内孔的轴线位置，锁定Y轴，通过Z轴进给镗削内孔；2)内孔加工完后，主轴到换刀位置，更换用于加工外圆的镗刀座，Y轴与Z轴重复定位到内孔轴线位置，锁定Y轴，通过Z轴进给镗削外圆。

[0003] 公开号为CN200977559的中国专利文献公开了一种内外圆同轴度同心棒的加工刀具，包括定位心轴、刀座、刀片和连接板，刀片通过刀体固定在刀座上，定位心轴通过锁紧螺母固定在连接板上，连接板上设置调整螺钉。该实用新型加工的零件内孔和外圆，虽然可以保证同轴的精度，但无法实现内孔和外圆的同时加工，需要不断换刀，操作麻烦。

[0042] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0043] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

[0044] 本发明涉及铣加工内外圆高精度的同轴加工领域，特别适用于航天精密非回转体零件的内外圆高精度的同轴加工，对其他领域精密零件高精度的同轴加工也具有借鉴意义。

[0045] 根据本发明提供的一种适用于内外圆同轴加工的镗刀座，如图1-5所示，包括镗刀座本体1、外圆镗刀5、内孔镗刀6、第一微调螺栓3和第二微调螺栓4；所述镗刀座本体1包括第一端面、第二端面和侧面，镗刀座本体1上开设有第一凹槽13、第二凹槽14、第三凹槽15以及第四凹槽16；所述第一凹槽13从镗刀座本体1的第一端面向内部延伸，第二凹槽14从镗刀座本体1的侧面向内部延伸，第三凹槽15从镗刀座本体1的侧面向内部延伸且延伸方向与第二凹槽14相反，第四凹槽16从第三凹槽15的底部向第二端面延伸或者第四凹槽16从镗刀座本体1的第二端面向内部延伸；所述第二凹槽14靠近第一端面设置，第三凹槽15靠近第二端面设置；所述第一凹槽13、第二凹槽14、第三凹槽15以及第四凹槽16将镗刀座本体1划分为三个分区，其中，第一凹槽13、第二凹槽14、第一端面以及对应镗刀座本体1侧面围成第一分区10，第三凹槽15、第四凹槽16、第二端面以及对应镗刀座本体1侧面围成第二分区11，其余部分为第三分区12；所述内孔镗刀6安装于第二分区11，外圆镗刀5的一端从第二端面插入并进入第一分区10；所述第一分区10或第三分区12上设置有第一微调螺栓3且第一凹槽13的宽度能够通过第一微调螺栓3调节，第二分区11或第三分区12上设置有第二微调螺栓4且第四凹槽16的宽度能够通过第二微调螺栓4调节。通过第一凹槽13和第二凹槽14的设计，第一分区10具有一定的弹性，当施加一个从第一分区10侧面(即围成第一分区10的镗刀座本体1相应的侧面)朝向镗刀座本体1内部的压力，第一凹槽13受挤压宽度变小，第一分区10的位置发生改变，由于外圆镗刀5的一端位于第一分区10内，外圆镗刀5的位置也相应改变，在第一分区10或第三分区12设置第一微调螺栓3，通过旋紧或旋松第一微调螺栓3改变第一分区10的受力，从而起到调整外圆镗刀5位置的作用。同理，通过第三凹槽15和第四凹槽16的设计，第二分区11具有一定的弹性，当施加一个从第二分区11侧面(即围成第二分区11的镗刀座本体1相应的侧面)朝向镗刀座本体1内部的压力，第四凹槽16受挤压宽度变小，第二分区11的位置发生改变，由于内孔镗刀6的一端位于第二分区11内，内孔镗刀6的位置也相应改变，在第二分区11或第三分区12设置第二微调螺栓4，通过旋紧或旋松第二微调螺栓4改变第一分区11的受力，从而起到调整内孔镗刀6位置的作用。当第四凹槽16从第三凹槽15的底部向镗刀座本体1的第二端面延伸，在初始状态下，内孔镗刀6的刀尖和外圆镗刀5的刀尖的距离是最小的，当第二分区11在受力情况下朝左上方偏移或者第一分区在受力的情况下朝右上方偏移，内孔镗刀6的刀尖和外圆镗刀5的刀尖的距离增大。当第四凹槽16从镗刀座本体1的第二端面向内部延伸，当要减小内孔镗刀6的刀尖和外圆镗刀5的刀尖的距离，只需要保持外圆镗刀5的位置不变，使第二分区11在受力情况下朝左下方偏移即可；当要增大内孔镗刀6的刀尖和外圆镗刀5的刀尖的距离，只需要保持内孔镗刀6的位置不变，使第一分区10在受力情况下朝右上方偏移即可。本发明的内孔镗刀6和外圆镗刀5安装在同一个镗刀座本体1上，实现无需换刀即可完成内孔、外圆的加工，提高外圆、内孔的加工精度。

[0046] 所述外圆镗刀5靠近第一凹槽13设置，内孔镗刀6靠近第四凹槽16设置，内孔镗刀6和外圆镗刀5的车削方向相同，内孔镗刀6位于镗刀座本体1第二端面的中心。还包括第三微调螺栓8和第四微调螺栓9，所述第三分区12或第一分区10上设置有第三微调螺栓8，第三微调螺栓8与第一微调螺栓3相对设置，所述第三或第二分区11上设置有第四微调螺栓9，第四微调螺栓9与第二微调螺栓4相对设置。所述第一微调螺栓3和第二微调螺栓4的螺纹杆末端为尖头末端，第一微调螺栓3能够在第一分区10、第一凹槽13和第三分区12之间移动，第二微调螺栓4能够在第二分区11、第四凹槽16和第三分区12之间移动；所述第三微调螺栓8和第四微调螺栓9的螺纹杆末端为平头末端，第三微调螺栓8能够在第一分区10和第一凹槽13之间或第三分区12和第一凹槽13之间移动，第四微调螺栓9能够在第二分区11和第四凹槽16之间或第三分区12和第四凹槽16之间移动。所述内孔镗刀6的角度能够通过第一微调螺栓3和/或第三微调螺栓8调节，外圆镗刀5的角度能够通过第二微调螺栓4和/或第四微调螺栓9调节。当仅设置第一微调螺栓3和第二微调螺栓4，通过旋入或旋出第一微调螺栓3和第二微调螺栓4改变第一分区10和第二分区11的受力，使得第一凹槽13和第四凹槽16的宽度改变，从而起到调节外圆镗刀5和内孔镗刀6的角度的作用。当既设置第一微调螺栓3和第二微调螺栓4，又设置第三微调螺栓8和第四微调螺栓9，其中第一微调螺栓3和第三微调螺栓8从相反的两个方向旋入镗刀座本体1内部，第三微调螺栓8的螺纹杆末端位于第一凹槽13内，由于第三微调螺栓8的螺纹杆末端为平头末端，其末端只能在旋入的分区(对应于第一凹槽13的一个壁面)和第一凹槽13内运动，不能穿透第一凹槽13另一壁面对应的分区；第一微调螺栓3为尖头末端可以穿透第一凹槽13两个壁面对应的分区，在旋紧第一微调螺栓3的过程中，第一分区10不断靠近第三分区12(即第一凹槽13的宽度不断减小)，当第三微调螺栓8的平头末端接触到第一凹槽13的另一壁面时，第一微调螺栓3无法继续前进，第一凹槽
13宽度不再减小，外圆镗刀5和内孔镗刀6的角度与距离确定，实现双保险调节外圆镗刀5和内孔镗刀6角度与距离，从而提高调节的精确度；同理，第二微调螺栓4和第四微调螺栓9从相反的两个方向旋入镗刀座本体1内部，第四微调螺栓9的螺纹杆末端位于第四凹槽16内，由于第四微调螺栓9的螺纹杆末端为平头末端，其末端只能在旋入的分区(对应于第四凹槽
16的一个壁面)和第四凹槽16内运动，不能穿透第四凹槽16另一壁面对应的分区；第二微调螺栓4为尖头末端可以穿透第四凹槽16两个壁面对应的分区，在旋紧第二微调螺栓4的过程中，第二分区11不断靠近第三分区12(即第四凹槽16的宽度不断减小)，当第四微调螺栓9的平头末端接触到第四凹槽16的另一壁面时，第二微调螺栓4无法继续前进，第四凹槽16宽度不再减小。这样的结构结构设计不仅可以避免第一微调螺栓3和第二微调螺栓4旋入太多而超过第一分区10和第二分区11所能承受的力的范围而造成镗刀座本体1的损坏，还可以壁面调节过度损失精度，有保险作用。第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8和第四微调螺栓9的数量可以根据实际需要选择，第三微调螺栓8旋入第一凹槽13的长度和第四微调螺栓9旋入第四凹槽16的长度可以根据实际需要选择。所述外圆镗刀5和内孔镗刀6的安装位置之间具有夹角，第一微调螺栓3和第三微调螺栓8设置在外圆镗刀5和内孔镗刀6距离近的一端，实现外圆镗刀5和内孔镗刀6的刀尖距离粗调；第二微调螺栓4和第四微调螺栓9设置在外圆镗刀5和内孔镗刀6距离远的一端，实现外圆镗刀5和内孔镗刀6的刀尖距离细调。

[0047] 还包括第一定位锁紧螺钉2和第二定位锁紧螺钉7，所述第一定位锁紧螺钉2能够锁紧外圆镗刀5，第二定位锁紧螺钉7能够锁紧内孔镗刀6。所述第一定位锁紧螺钉2从第一分区10旋入将外圆镗刀5锁紧在第一分区10，第二定位锁紧螺钉7从第二分区11旋入将内孔镗刀6锁紧在第二分区11。优选地，所述第一微调螺栓3的数量为2个且均匀分布于第一定位锁紧螺钉2的两侧，2个第一微调螺栓3的连线与第一端面的法向垂直，所述第三微调螺栓8与第一微调螺栓3一一对应设置；所述第二微调螺栓4的数量为2个且均匀分布于第二定位锁紧螺钉3的两侧，两个第二微调螺栓4的连线与第二端面的法向垂直，所述第四微调螺栓9与第二微调螺栓4一一对应设置。此对称的结构设计有利于更为精确的控制内孔镗刀6的刀尖和外圆镗刀5的刀尖之间的距离。

[0048] 所述第一凹槽13的深度延伸方向垂直于第一端面，第一凹槽13的宽度方向垂直于第一端面的法向；所述第二凹槽14的深度延伸方向平行于第一端面，第二凹槽14的宽度延伸方向平行于第一端面的法向；所述第三凹槽15的深度延伸方向平行于第二端面，第四凹槽16的宽度延伸方向平行于第二端面的法向；所述第四凹槽16的深度延伸方向垂直于第二端面，第四凹槽16的宽度延伸方向垂直于第二端面的法向。

[0049] 所述外圆镗刀5和/或内孔镗刀6能够在镗刀座本体1内沿着自身轴向方向运动。所述镗刀座本体1为回转体，所述镗刀座本体1在第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8、第四微调螺栓9、第一定位锁紧螺钉2以及第二定位锁紧螺钉7的旋入点设置有安装槽，所述第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8、第四微调螺栓9、第一定位锁紧螺钉2以及第二定位锁紧螺钉7的头部位于安装槽内，由此使得镗刀座本体1的回转面较为平整。优选地，所述镗刀座本体1为圆柱体。

[0050] 优选实施例：

[0051] 根据本发明提供的一种适用于内外圆同轴加工的镗刀座，如图1-5所示，包括镗刀座本体1，第一定位锁紧螺钉2、第二定位锁紧螺钉7、第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8、第四微调螺栓9、外圆镗刀5以及内孔镗刀6。所述镗刀座本体1包括回转结构、微调结构、定位锁紧结构。

[0052] 所述回转结构即镗刀座本体1为圆柱形特征，镗刀座本体包括供夹持的柄部及供内孔镗刀6和外圆镗刀5安装的部位。外圆镗刀5、内孔镗刀6刀尖相对安装在镗刀座本体1上。

[0053] 所述镗刀座本体1包括回转面、第一端面和第二端面，所述微调结构即在镗刀座本体1的回转面、第一端面和第二端面开设第一凹槽13、第二凹槽14、第三凹槽15以及第四凹槽16，开槽使得镗刀座本体1上安装外圆镗刀6和内孔镗刀5的局部结构具有弹性。所述镗刀座本体1的回转面上还开设微调螺纹孔，所述第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8、第四微调螺栓9通过旋入和旋出微调螺纹孔实现外圆镗刀5和内孔镗刀6角度的微调。其中通过旋紧或旋松第一微调螺栓3和第三微调螺栓8调节外圆镗刀5的角度，通过旋紧或旋松第二微调螺栓4和第四微调螺栓9调节内孔镗刀6的角度。通过微调外圆镗刀5、内孔镗刀6的角度，从而实现外圆、内孔加工尺寸的调整。两处安装外圆镗刀5和内孔镗刀6的局部结构均采用双螺栓拉近与双螺钉支撑的微调措施。

[0054] 所述定位锁紧结构即在镗刀座本体1的回转面的相应位置开设定位锁紧螺钉安装孔以安装第一定位锁紧螺钉2和第二定位锁紧螺钉7，通过第一定位锁紧螺钉2和第二定位锁紧螺钉7将外圆镗刀5、内孔镗刀6进行定位、锁紧。所述的加工技术即将内孔镗刀6、外圆镗刀5安装在同一个镗刀座本体1上，采用同向异侧布置，实现无需换刀即可完成内孔、外圆的加工，从而提高外圆、内孔的加工同轴度精度。同向异侧中的同向指加工中内孔镗刀6和外圆镗刀5的前刀面方向一致，刀尖均指向需要加工的零件特征，异侧指内孔镗刀6和外圆镗刀5一把为左手刀、另一把为右手刀。这样的结构设计，可以保证内孔镗刀6和外圆镗刀5在完成一次镗削进给加工后，能同时脱离零件加工表面而不发生干涉，再退刀。这样做能保证零件外圆与内孔的高尺寸精度要求，避免主轴正反进给可能给高精度加工带来的影响。

[0055] 使用时，将外圆镗刀5、内孔镗刀6分别安装在镗刀座本体1上，用第一定位锁紧螺钉2和第二定位锁紧螺钉7分别将外圆镗刀5和内孔镗刀6固定，然后根据零件外圆和内孔的尺寸，调节第一微调螺栓3、第二微调螺栓4、第三微调螺栓8、第四微调螺栓9实现内孔镗刀6和外圆镗刀5角度的微调。

[0056] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。