[实用新型]一种专用拉刀

说明书

本实用新型涉及一种在任意长度的通孔内壁加工三维槽道及针肋的组合式拉刀，与机械加工技术有关。

通常本实用新型由刀头、刀尾、转环、松紧帽、刀杆、导向销以及调整螺帽等零件组合而成。由于它具有：

1.用转环机构连接刀头和刀尾。

2.刀头和刀尾均带有弹性。

3.刀杆不通过螺纹或者其它方式连接刀体（刀杆串过刀体，刀体可随刀杆滑动）。

因此，刀体可以自动定位，改变了那种需用一根刀杆定位，另一根刀杆顶出或带动刀片张开切入孔壁，然后两根刀杆同时轴向推压开槽的复杂工艺加工管内三维针肋及槽道的方式，只需来回拉动一根刀杆，就能完成内三维针肋强化传热管及其它类似工件的加工。

内三维针肋强化传热管（以下简称三维管）是国际上公认的高效强化传热管材，它通过肋片、槽道增大换热面积，造成附面层扰动，起到强化传热的作用，和二维的槽道管、螺纹管等不同的是：三维管的肋片及槽道排列组合结构比较复杂，成为图1所示的错排。

中国专利局CN1037391A中公开了一种发明专利，名称是“三维内肋管及其加工工艺”，它的目的是：“更进一步强化管内单相流体的对流换热，以及管内的相变换热，提高管内的换热系数以及解决三维内肋管加工工艺的技术问题”。它的方法是：“通过一种专用机床在管内进行刻切加工”，这种刻切加工依靠刀头来实施，刀头采用了“10～16把小刻刀沿径向插入刀盒，刀盒用丝扣与平动杆连接”的结构，它的工艺过程是：“当平动杆在管内向前运动时，刻刀被刀头内的锥体顶出而刻入管壁，随着平动杆的继续向前推进，刻刀在管壁上刻出凹槽和挤出针肋……”。

由于上述发明专利主要靠机床来实施，机床只能按刀头来完成动作，实际上该专利公告项目的关键问题是刀具，但该项目正是在刀具问题上存在以下不足：

1.刀具靠压杆方式工作。因为刀盒前端要插入刀片，只好在后端用丝扣连接平动杆，并靠平动杆向前推进完成刻切动作，而压杆方式的刀杆不利于稍长，稍细孔径材料的加工。

2.刀具必须依靠两根刀杆同步运动才能实现动作，必使机床运动关系复杂化。从工作原理上看，平动杆（即一根刀杆）主要有两个作用：首先是定位作用，就是要控制刀盒，要它在孔内固定不动的情况下，让刀头内的锥体顶出刻刀；其次是承受传递刻切压力作用，就是要待刀头内的锥体顶出刻刀后推动刀盒前进，显然既要靠平动杆定位，又要靠平动杆顶出刻刀并向前推进是不可能的，完成刻切动作还必须考虑锥体定位，锥体承受传递推力及其锥体与平动杆的同步问题，因此，必须使用与锥体连接起来的另一根刀杆，这样不仅增大了刀具直径，缩小了加工范围，而且使机床运动关系复杂化。

3.刀头制作困难，直径大，因为要将10～16把单片小刻刀插入刀盒，必须事先准确地设置插入位置（例如：刀槽等），这就增大了刀头直径和制造难度，并必须依靠刀杆运动来调整切入深度。

4.由于这种刀具要两根刀杆同步并配合机床上的联动机构才能工作，所以对非管状零件内的三维槽道及肋片不便加工。

本实用新型的目的在于避免了上述现有技术中的不足之处而提供一种新型拉刀，并通过它在拉力作用下对任意长度通孔的内壁反复拉制错排状（或顺排状）三维槽道及肋片。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：通常它由刀杆①、刀头②、刀尾③、松紧帽④、调整螺帽⑤、转环⑥、导向销⑦组合而成，其特征在于刀杆直接串过而不是通过螺纹或其它方式连接刀体，刀头和刀尾均带有弹性，刀头和刀尾由转环机构连接，工作时只需来回拉动一根刀杆便能完成任意长度通孔内壁三维槽道和肋片的拉制。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到，刀杆前端带有锥度，中部开有导向槽，后端配有松紧帽，两端和设备上的柔索或拉杆连接并装有位置调整螺帽。刀头圆形，中空，内孔有台阶或锥度与刀杆前端的锥度配合。刀片不可拆卸，前端顺轴向开有4～5个小槽，构成4～5把弹性刀片，每块刀片上均分几个刀齿；刀头上有导向销插入刀杆上的导向槽以便导向，刀杆前进时，所有刀片张开，刀杆后退时，所有刀片自行退回。刀尾与刀头由转环机构连接（可以不用单独的转环而在刀头或刀尾上设置固定的转环机构），刀尾和刀头可随刀杆轴向移动，但刀头不能沿刀杆周向转动，刀尾可沿刀杆任意旋转。刀尾圆形、中空，前端通过转环机构连接刀头，后端外圆有倒锥并顺轴向开有4～5个小槽，构成4～5个弹簧片，可紧压被加工孔壁，松紧帽置于刀尾倒锥处，刀杆前进时帽口可压迫倒锥，使弹簧片收紧，此时刀尾对孔壁的压力自动松开。

图1，为内三维管管壁错排分布的槽道及肋片。