[实用新型]一种加工深孔的内扩孔镗刀

说明书

本实用新型公开了一种加工深孔的内扩孔镗刀，属于机械加工装备。该加工深孔的内扩孔镗刀包括压紧螺钉、固定螺钉、固定板、固定螺母、压紧板、刀片、弹簧、导向条、刀体和顶进螺钉，该内扩孔镗刀采用多条导向条扶持刀头、用以减少刀头振动，同时采用机夹式刀片，显著提升刀具的使用寿命，该设备能够有效解决两端小、中间大、且中部带有圆柱面、锥面、球面等异型曲面的超长深孔、大腹扩孔的技术难题。

技术领域

本实用新型属于机械加工装备，具体涉及一种加工深孔的内扩孔镗刀。

背景技术

在机械制造行业中，所谓的深孔是指孔深超过孔径5倍的圆柱孔，也就是长径比大于5倍的圆柱孔。目前可用于加工深孔的方法很多：传统的机械加工占绝对优势，主要通过钻、扩、镗、铰实现，市场上相应的刀具也很多，如枪钻、BTA、双管喷吸钻、DF系统、SIED技术；此外一些特种加工技术也逐渐步入深孔加工技术领域如电解加工、电火花加工、激光加工等，但仅仅局限于微小孔加工、难加工材料中。从性价比的角度考虑，镗削加工精度高、价格低，国内外广泛采用镗削加工工艺来加工预置孔。

在研究两端小中间大的孔类加工问题。当工件上这类孔大而短时，可以在车床上通过刀架机构实现径向移动加工里面的大孔即使里面有锥面、球面等异型曲面都可以在数控车床上仿形加工。特别是最近几年国外从减小振动入手，采取提高镗杆的静刚度或动刚度的措施成功开发的减振镗杆，长径比稍大的这种深孔在减振镗杆的配合下也可以在车床上加工。

在国外，日本东芝公司和三菱公司已经有系列化的减振刀杆(最大长径比为6)。东芝公司的TSUPPR Ⅱ CHIBAN减振刀杆是在刀杆的两边平行的切掉一部分，然后镶嵌刚度和强度较大的硬质材料来提高静刚度。三菱公司的DAMPBAR、FSCLPF、STUP系列镗杆是通过优化刀体几何形状来提高刀体的动刚度。在不太影响刀体静刚度的情况下，采用计算机模拟优化设计来减轻刀头重量。这两种方法由于自身的局限性，刀杆长径比不可能很大。美国Kennametal公司生产的长径比可达8的减振镗杆，也是采用特殊材料制成来提高静刚度的。目前国外最先进的减振镗杆制造商瑞典Sandvik公司，生产的最大长径比可达16的减振镗杆是采取在镗杆内安置减振器来提高镗杆的动刚度的。但长径比也是有限的，减振块密度也不可能太大，阻尼器寿命也会影响镗杆长期使用。除上述通过车床上刀架移动实现径向进给外，英国伊瓷(ITS)公司生产的单、双刀头径向进给系列镗头可以加工两端小中间大中部带有圆柱面、锥面、球面等复杂异型曲面的短而大的孔，通过内部转换机构将镗杆轴向移动变为切削刀头的径向伸缩运动，但其结构决定只能加工短而大的孔，没有导向性和防振功能不能加工超长深孔。

对于两端小、中间大、中小直径超长深孔加工，国内外研究的很少，国外由于技术保护能够查阅检索到的相关资料很少，国内对此类问题研究几乎还是一片空白，西安石油大学深孔加工研究所王世清、朱林教授等在与吐哈油田机械厂科研合作中对注水偏心工作筒的深孔加工过程中遇到过这种问题，其学生高本河在硕士论文和发表在《机械工艺师》第7期第23页的镗削装置中研究过这种问题，并开发设计了中心转动式镗刀很好的解决了中部￠21×50mm的台阶孔加工。这种镗刀结构简单、容易制造，镗刀伸缩是通过推拉杆转到上下端，推动镗刀块绕固定锥销强迫旋转实现的，但存在如下不足：①转动伸缩方式决定了其径向伸缩量有限，不能灵活镗削不同孔径的中间大孔。②孔径精度取决于装刀时配合精度，镗刀块磨损带来的误差无法补偿。③对内锥面、球面等异型曲面无法加工。④前排屑方式使其只能加工通孔，对盲孔无能为力。

苟明钦、李晓实用新型的“入口小中间大变径深孔加工方法及装置”，首先需要将具有刀头调节机构的镗削装置送入直通深孔加工部位，然后用专用工具伸入在孔内手动调刀，通过调节锥的轴向位移转变为刀头的径向移动。这种结构局限性更明显，径向调刀繁琐不便、伸缩幅度也有限，而且变径比在1～1.2之间很小，对盲孔和超长深孔无法实现。