[发明专利]可转接钻头深孔钻、加工方法及应用

说明书

本发明公开了一种可转接钻头深孔钻、加工方法及应用，可转接钻头深孔钻用于长径比大于15且壁厚小于5mm的带台阶的深孔加工，包括钻杆，钻杆的钻头装配端设有用于引导钻头沿轴向装配至钻杆上并适配于不同径向尺寸钻头转接装配的转接结构，钻头通过转接结构装配在钻杆上并随钻杆同轴转动。钻杆的钻头装配端设有的转接结构可以转接装配不同径向尺寸钻头，无需更换钻杆，全程使用与大径钻头配套的钻杆，大大降低钻杆堵塞的概率，且无需重复做更换钻杆的准备工作，加工效率高。

技术领域

本发明涉及航天航空领域领域，特别地，涉及一种可转接钻头深孔钻。此外，本发明还涉及一种包括上述可转接钻头深孔钻的加工方法及应用。

背景技术

深孔钻是一种被广泛应用于机械制造业的技术，特别是航空航天制造业，该领域涉及的长轴类零件对深孔钻技术水平要求越来越高，特别是带台阶孔的薄壁细长轴类零件。此类零件一般长径比大于15，壁厚一般在5mm以下，刚性差，对深孔钻加工中的排屑、刀具寿命、设备要求极为苛刻。目前使用深孔钻技术加工台阶孔时，一般采用先加工小孔再加工大孔的方法，需要两个对应径向尺寸的钻头及钻杆，且配备与之相适的引导，加工过程需做两次准备工作，尤其在加工难断屑材料时，加工小孔过程中，钻杆由于孔径小极易导致钻杆堵塞，若清理完钻杆中积聚的铁屑后继续加工，易在零件内孔表面形成微小台阶，难以保证壁厚差要求，且加工效率低，急需一种新的可转接钻头深孔钻加工方法。

发明内容

本发明提供了一种可转接钻头深孔钻、加工方法及应用，以解决深孔钻加工台阶孔时，需要两个对应径向尺寸的钻头及钻杆，加工效率低，以及小孔径的钻杆容易堵塞的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种可转接钻头的深孔钻，用于长径比大于15且壁厚小于5mm的带台阶的深孔加工，包括钻杆，钻杆的钻头装配端设有用于引导钻头沿轴向装配至钻杆上并适配于不同径向尺寸的钻头的转接装配的转接结构，钻头通过转接结构装配在钻杆上并随钻杆同轴转动。

进一步地，转接结构包括用于沿轴向装配小径钻头的转接杆、用于沿轴向装配转接杆并在深孔内进行轴向导向的引导杆以及处于钻杆的钻头装配端上用于沿轴向插接装配大径钻头或引导杆的装配孔。

进一步地，钻头与转接杆之间、转接杆与引导杆之间、引导杆与装配孔之间、钻头与装配孔之间中的至少一处采用插销、插槽、插接块或楔块中的至少一种连接方式连接；钻头与转接杆之间、转接杆与引导杆之间、引导杆与装配孔之间、钻头与装配孔之间中的至少一处采用多点接触传动、线接触传动或面接触传动中的至少一种；或者，钻头与转接杆之间、转接杆与引导杆之间、引导杆与装配孔之间、钻头与装配孔之间中的至少一处采用螺纹和限位件连接；螺纹纹路方向与传动方向一致，以保证钻头与钻杆同轴传动并防止转接杆和引导杆脱落。

进一步地，转接杆采用高强度钢或高温合金钢；转接杆长度为200mm～400mm；转接杆适用于加工长径比小于25的台阶盲孔。

进一步地，钻杆的横截面、钻头的横截面或转接杆的横截面中的至少一个采用偏心圆弧形状；钻杆末端设有用于降低钻头加工过程中产生震动的减震套；转接杆外壁面和/或内壁面上设有沿转接杆轴向和/或周向布设并用于加强转接杆强度的加强凸筋。

根据本发明的另一方面，还提供了一种可转接钻头深孔钻的加工方法，包括以下步骤：将大径钻头与钻杆连接，在钻杆的钻头装配端上加工装配孔，大径钻头与装配孔固定连接；加工台阶孔中的大孔，加工到大孔指定长度，退出大径钻头；将大径钻头从钻杆上拆卸下来；将小径钻头与引导杆连接，加工引导杆的第一引导孔；将小径钻头与转接杆的第一自由端连接，加工转接杆的第二引导孔，将第一引导孔与转接杆的第二自由端连接，加工转接杆的承插部；通过转接杆将小径钻头与引导杆连接成一体，再与装配孔固定连接，加工台阶孔中的小孔；加工到小孔指定长度，退出小径钻头，完成台阶孔加工。