本發明屬于機械制造孔加工技術領域，具體涉及一種鉆桿支撐裝置。

背景技術：

深孔加工主要方式有：第一，刀具旋轉，工件進給；第二，工件旋轉，刀具進給；第三，刀具和工件都旋轉，同時刀具相對工件進給。鉆頭按排屑方式主要分為：內排屑深孔鉆和外排屑深孔鉆。深孔加工基本原理見于王峻《現代深孔加工技術》和王世清主編的《深孔加工技術》。

深孔加工過程中難以觀察加工部位和刀具狀況，刀桿長度大，容易發生偏斜，造成工件報廢，因此深孔加工是機械加工的難點。防止與糾正鉆頭、鏜刀及刀桿偏斜，確保加工精度，是需要解決的重大課題，也是遠未解決的世界性技術難題。

現有深孔加工機床、現有深孔加工BTA刀具是本發明重要的技術背景之一。

目前所用的內排屑深孔鉆鉆桿外部為圓柱體。于大國等針對深孔刀具和刀桿申請了多項專利，包括一種糾偏鉆桿、自糾偏深孔加工系統、一種帶有凸起的切削工具、一種斜面結構后置的深孔加工刀具、自糾偏深孔加工刀具系統，取得了良好的效果，但是技術無止境，還可以繼續進行新的研究。

深孔加工過程中造成刀具偏斜的主要原因有兩點：第一，由于被加工材料的不均勻使刀頭偏斜造成深孔加工偏斜；第二，由于刀桿的長度較長再加上刀具進給軸向力的作用使得刀桿彎曲，造成深孔偏斜。

技術實現要素：

本發明的目的：針對深孔加工過程中刀具容易偏離理想位置這一技術難題，提出相關解決方案，防止刀具的偏斜，使刀具盡可能處于正確位置，提高深孔加工成品率及加工精度。

本發明借鑒了滾珠絲杠的設計原理。滾珠絲杠廣泛應用于機床的進給傳動裝置中，一種鉆桿支撐裝置利用刀桿的旋轉帶動支撐連接裝置上螺母沿導軌的軸向移動，兩者具有相似之處，饒振鋼和王勇衛撰寫了著作《滾珠絲杠副及自鎖裝置》，1990年在國防工業出版社出版，中圖分類號：TH132，該書共252頁，該書的超星網址為：

http：//www.sslibrary.com/book/card？cnFenlei＝TH132&ssid＝10191539&d＝c98d0739095a1d08f3a1f37a7b939dd3&dxid＝000000244614&isFromBW＝false&isjgptjs＝false

該著作在25頁提出：絲杠傳動可以把旋轉運動變為直線運動，絲杠傳動即可以傳遞能量或動力，也可以用來傳遞運動或調整零件的相互位置，因此，在機床、起重設備、鍛壓機械、測量儀器、船舶、飛機及火炮、火箭發射裝置等傳動機構中都引用了絲杠副。滾珠絲杠相對于滑動絲杠用滾動摩擦代替了滑動摩擦具有以下特點：

(1)摩擦損失小、傳動效率高：其傳動效率可以達到90％-96％，約為滑動螺旋機構的2-3倍。

(2)磨損小、壽命長：滾動摩擦的磨損很小，具有良好的耐磨性，工作壽命長。

(3)軸向剛度剛高：可以完全的消除傳動間隙，而不影響絲杠運動的靈活性。

(4)摩擦阻力小、運動平穩：由于是滾動摩擦，動、靜摩擦系數相差極小，期摩擦阻力幾乎跟速度無關，而且靜止摩擦力極小，啟動力矩與運動力矩近乎相等。因而靈敏度高，運動較平穩，啟動時無顫動，低速時無爬行現象。

本發明采用如下的技術方案實現：

一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于包括刀頭2、固定支撐組件3、刀桿4、移動支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9，刀頭2位于工件1內，刀頭2與刀桿4固定連接，固定支撐組件5上有固定支撐，移動支撐組件上有移動支撐，固定支撐組件3和刀4桿固定連接，固定支撐和移動支撐與工件內孔壁接觸。刀桿4內部有通孔，切削液從輸油器7的進油口10被壓入，沿著支撐連接套6與工件1之間的間隙流向刀頭，切削液流過移動支撐組件5的移動支撐和固定支撐組件3的固定支撐之間的間隙，然后在刀頭位置攜帶切屑從刀桿4的通孔流出同時起到潤滑和降溫的作用。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于固定支撐組件3位于刀頭2與移動支撐組件5之間。深孔加工造成偏斜的主要原因之一就是由于材料的質地、密度、硬度的不均勻造成刀頭2導向條發生偏移，使切削刃的受力不平衡導致刀頭2發生偏斜，固定支撐組件3可以彌補導向條容易造成偏斜的缺點，當位于刀頭2發生偏斜時，固定支撐組件3可以提支撐力使刀頭2的中心保持在深孔軸線位置。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于移動支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9套在刀桿4上能夠相對于刀桿旋轉和軸向位移，刀桿4的遠離刀頭2的一半長度加工有螺紋，螺紋與螺母部分9以及中間的滾珠配合構成滾珠絲杠結構；刀桿4的接近刀頭2的一半長度沒有螺紋，移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分與刀桿緊密接觸起到密封的作用使切削液不會從刀桿4和支撐連接套6之間流出；移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分與刀桿緊密配合，增加了刀桿的強度，增加了刀桿4的抗彎曲能力。如圖2所示，開始加工時移動支撐組件和固定支撐組件接觸。如圖3所示，加工結束時動支撐組件到達刀桿的中部，螺母部分位于刀桿的右端。

所述的一種鉆桿支撐裝置，如圖1所示，其特征在于輸油器7固定于機架，導軌8安裝于輸油器7上，導軌穿過螺母部分9上設置的導向孔，導軌穿過導向孔使移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分只能沿導軌8做軸向移動。在加工時工件1做高速旋轉，刀桿4做低速旋轉同時刀桿做進給運動，加工時控制刀桿4的轉速，使移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分有與刀桿進給速度V₁方向相反的速度V₂，V₂的大小是V₁的一半，兩個速度疊加使刀桿4的相對于地面進給速度是移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分的相對于地面進給速度的兩倍，方向由刀桿指向刀頭，這樣移動支撐組件5始終保持在被加工深孔軸線長度的中部。因為深孔加工造成偏斜的主要原因之一是由于軸向進給力的作用刀桿4容易發生彎曲，在刀桿4的中點位置彎曲程度最大，移動支撐組件5在深孔加工過程中始終位于被加工深孔軸向長度的中部，使刀桿4的軸線與被加工深孔的軸線保持重合。

所述的一種鉆桿支撐裝置，其特征在于固定支撐和移動支撐頂端都安裝有圓珠，圓珠鑲嵌在支撐組件的內部，圓珠可以自由轉動。圓珠與被加工深孔內壁接觸并且為滾動摩擦，加工過程中因為有切削液圓珠和被加工深孔內壁的之間會產生油膜，形成彈性流體動力潤滑，降低了摩擦阻力，還可以起到散熱、減小接觸應力、吸收震動、防止腐蝕等作用，具體參見邱宣懷主編的《機械設計》第四版，高等教育出版社，396頁。如圖4所示，固定支撐和移動支撐的個數為三個或三個以上。

綜上所述，本發明具有以下創新性：

1.一種鉆桿支撐裝置，包括刀頭(2)，固定支撐組件(3)、刀桿(4)、移動支撐組件(5)、支撐連接套(6)、螺母部分(9)，其特征在于刀桿位于工件(1)內，刀頭與刀桿固定連接，固定支撐組件(3)上面有固定支撐，移動支撐組件(5)上面有移動支撐，固定支撐組件(3)和刀桿固定連接，固定支撐和移動支撐與工件內孔孔壁接觸，刀桿內部有通孔；切削液從輸油器(7)的進油口(10)被壓入，沿著支撐連接套與工件之間的間隙流向刀頭，切削液流過移動支撐組件(5)處的間隙和固定支撐組件(3)處的間隙，然后在刀頭位置攜帶切屑從刀桿的通孔流出；移動支撐組件(5)、支撐連接套(6)、螺母部分(9)套在刀桿(4)上，刀桿(4)前端沒有螺紋，刀桿后端有螺紋，移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分能夠相對于刀桿旋轉和軸向位移，螺母部分(9)與導軌(8)能夠相對移動；在加工時工件(1)做高速旋轉，刀桿(4)做低速旋轉同時做進給運動，移動支撐組件、支撐連接套、螺母部分隨刀桿一起做進給運動；導軌(8)安裝于輸油器(7)上，導軌穿過螺母部分(9)上設置的導向孔，刀桿的進給速度是移動支撐組件(5)進給速度的兩倍，移動支撐組件(5)在深孔加工過程中始終位于被加工深孔軸向長度的中部。

2.一種鉆桿支撐裝置，固定支撐組件(3)位于刀頭(2)與移動支撐組件(5)之間，固定支撐和移動支撐的個數可以為三個或三個以上，固定支撐組件和移動支撐組件上設置滾動體，滾動體為圓珠或圓柱體。

本發明的有益效果：

第一、在加工時工件1做高速旋轉，刀桿4做低速旋轉同時刀桿做進給運動，加工時控制刀桿4的轉速，由于導軌8的導向作用移動支撐組件5、支撐連接套6、螺母部分9會隨刀桿4一起做進給運動，使得刀桿4的進給速度是移動支撐組件5的進給速度的兩倍，這樣移動支撐組件5始終保持在被加工深孔軸線長度的中部。因為深孔加工造成偏斜的主要原因之一是由于軸向進給力的作用刀桿4容易發生彎曲，在刀桿4的中點位置彎曲程度最大，移動支撐組件5在深孔加工過程中始終位于被加工深孔軸向長度中部，使刀桿4的軸線與被加工深孔的軸線保持重合。

第二、固定支撐組件3位于與刀頭2與移動支撐組件5之間，深孔加工造成偏斜的主要原因之一是由于材料的質地、密度、硬度的不均勻造成刀頭2導向條發生偏移，使切削刃的受力不平衡導致刀頭2發生偏斜，固定支撐組件3可以彌補導向條容易造成偏斜的缺點，當位于刀頭2上的導向條發生偏斜時，固定支撐組件3可以使刀頭2的中心保持在深孔軸線位置。

第三、刀桿4的遠離刀頭2的一半長度加工有螺紋，螺紋與螺母部分9以及中間的滾珠配合構成滾珠絲杠結構；刀桿4的接近刀頭2的一半長度沒有螺紋，刀桿與支撐連接套緊密配合但可以相對運動，起到密封的作用使得切削液不會從刀桿4和支撐連接套6之間流出；刀桿4與支撐連接套6緊密配合，增加了刀桿的強度，增加了刀桿4的抗彎曲能力。

附圖說明

圖1為一種鉆桿支撐裝置總裝配圖，圖2為一種鉆桿支撐裝置開始加工位置圖，圖3為一種鉆桿支撐裝置加工結束位置圖，圖4為移動支撐組件截面圖，。圖中：1-工件，2-刀頭，3-固定支撐組件，4-刀桿，5-移動支撐組件，6-支撐連接套，7-輸油器，8-導軌，9-螺母部分，10-進油口。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明實施方式作進一步說明，具體實施方式不對本發明做任何限制。

實施方式一：在采用本發明時，固定支撐組件3與移動支撐組件5頂端都安裝有圓珠。

實施方式二：在采用本發明時，固定支撐組件3與移動支撐組件5頂端都安裝有圓柱體。

實施方式三：在采用本發明時，固定支撐組件3與移動支撐組件5支撐的個數可以為三個或三個以上。