[发明专利]镶嵌碳纤维的镗杆无效
申请号: | 201010263501.0 | 申请日: | 2010-08-26 |
公开(公告)号: | CN101934383A | 公开(公告)日: | 2011-01-05 |
发明(设计)人: | 金敖大;王伟庆;祝兵寿;邹旻;祝海林 | 申请(专利权)人: | 常州减速机总厂有限公司;常州大学 |
主分类号: | B23B29/02 | 分类号: | B23B29/02 |
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地址: | 213149 江苏省常州*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镶嵌 碳纤维 | ||
技术领域
本发明涉及一种镗杆,具体地说是一种镶嵌了碳纤维的镗杆。
背景技术
在机械制造行业,孔加工约占整个机械加工工作量的1/4,镗削作为孔类零件的粗加工或精加工方法,其应用很广。镗杆是镗削加工机床的重要部件,其性能的优劣直接决定了孔加工质量的高低。
目前镗床上的镗杆都是采用单一金属材料作为杆体,其韧性较大,它的缺点是密度大、强度及刚度不够,且金属镗杆的重量大,受被加工孔类零件空间的限制,镗孔时常常因镗杆刚性不够或发生振动而影响加工质量和加工效率。特别对于盲孔、台阶孔、异型孔及深孔的镗削加工,因镗杆必须加大悬伸长度,镗杆的静态刚度、动态刚度和稳定性都明显下降,引起镗杆的弯曲变形,使镗杆趋于挠性化,不利于其镗削控制,加工过程中镗杆的颤振和变形较大,影响了孔的加工精度。
发明内容
本发明的目的是为解决现有金属镗杆的质量大、刚度低、深孔加工时稳定性不好、颤振和变形较大等问题,提供了一种镶嵌有碳纤维的镗杆,可作为目前金属镗杆的换代产品。
本发明所采用的技术方案是:由镗杆主体和嵌条组成一种镶嵌有碳纤维的镗杆,该镗杆的主体部分是单一金属材料,嵌条为碳纤维材料。
上述方案中,所述镗杆主体的形状类似于花键轴,主体上开有等宽、等深的若干矩形长槽。
上述方案中,所述各嵌条的截面形状为矩形,分别镶嵌在所述主体的长槽里。
上述方案中,所述各个嵌条,分别通过螺钉固定在所述主体上。
上述方案中,所述主体上各个长槽的形状、数目与配对的各个嵌条的形状、数目相互对应,长槽及配对嵌条的数目可以是3至6。
效果:与目前广泛使用的由单一金属材料制成的镗杆相比,本发明的特点是质量轻、抗弯强度大、导热性能好、使用寿命长,韧性与刚性兼顾,抗振性好,能够很好的吸收冲击力,因而可以有效减轻因镗杆自重而引起的镗杆弯曲变形,降低镗孔过程中的颤振,保证孔的加工精度。
附图说明
图1是本发明的结构图;
图2是图1的A-A剖面图;
图3是镗杆主体的剖面图;
图4是图3的B-B剖面图;
图5是图2的碳纤维嵌条的横截面图;
图中:1.镗刀头,2.垫圈,3.螺钉,4.碳纤维嵌条,5.镗杆主体,6.镗刀,7.长槽,8.螺钉孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1,本发明的镗杆由主体和嵌条组成,该镗杆的主体部分是单一金属材料,嵌条为碳纤维材料。碳纤维材料的密度不到钢材料的四分之一,因而减轻了镗杆的自重。
如图2及图4,所述镗杆主体的形状类似于花键轴,主体上开有等宽、等深的若干矩形长槽,长槽可通过盘形铣刀加工而成。槽的长度(即碳纤维嵌条的长度)L1=(0.85~0.95)L,螺钉之间的距离L2=(0.2~0.6)L,L3=(0.005~0.025)L,其中L为镗杆主体的长度。在镗杆主体轴向剖面内,上下螺钉孔的位置错开布置,以避免产生剪应力集中。
参看图2至图5,所述各嵌条的截面形状为矩形,分别镶嵌在所述主体的长槽里,各个嵌条分别通过螺钉固定在主体上,螺钉孔深度为(0.2~0.3)d,d为镗杆尾部的直径。镗杆主体上长槽的槽深h=(0.15~0.25)d,槽宽b=(0.12~0.25)d,槽底间的距离e=(0.4~0.5)d。
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