伸缩式双刃深孔镗刀 【技术领域】
本发明涉及一种针对深孔瓶腔加工的伸缩式双刃深孔镗刀系统。
背景技术
深孔加工是金属切削领域内公认的技术难题，有时不得不牺牲产品性能来适应加工工艺要求。而深孔底部的瓶腔加工难度更大，瓶腔结构使得镗杆的直径受到进一步的制约，结构受到更大的限制。在孔的镗削过程中，长径比小于4的镗杆在加工工件时不会产生振动。当镗杆长径比从4增加到10时，镗杆本身的刚度已经明显达不到加工的要求。在镗削加工过程中，由于镗杆受到持续的切削力的作用，镗杆将产生自激振动，使加工精度和表面质量降低。降低切削用量只能在一定程度上降低切削力，从而降低振动的振幅，但会导致劳动生产率降低。针对深孔瓶腔零件加工，有许多方法。其中一种是采用双刃镗刀进行镗孔。双刃镗刀是采用两个刀刃进行镗削，可以抵消径向切削力，从而减少振动。目前国内设计的双刃镗刀没有可靠的径向进给机构，大多数采用在镗刀刀头处进行调节，无法在切削过程中进行径向进给。
【发明内容】
本发明的任务是提出一种长径比大，镗杆自激振动小，进给工作稳定，可靠，刀杆不做径向运动，镗刀刀刃能在切削过程中进行径向进给的伸缩式双刃深孔镗刀。以解决大长径比深孔瓶腔加工难度大的问题。
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。本发明提出的一种伸缩式双刃深孔镗刀，包括一个能够深入工件深孔瓶腔型的镗杆，其特征在于，在所述镗杆的中心轴线上制有贯通轴线的通孔，通孔内装有连接镗杆杆头径向进刀机构的推杆，在所述推杆的后端设有旋转手柄，该旋转手柄旋动螺杆，推动推杆在镗杆通孔内作轴向伸缩运动，推杆以拉或推的运动方式，带动其上连接的径向进刀机构，调节刀头上的双刃镗刀刀刃径向进给深孔瓶腔。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：
(1)能在切削过程中进行径向进给，且进给装置工作稳定，可靠，具有安全保护功能。
(2)镗削过程中，两个刀刃的径向切削力互相抵消，切向切削力形成对刀杆的转动扭矩，改变了刀杆的受力情况，镗杆不再是悬臂梁，不会像单刃镗刀一样形成刀刃中心偏移、让刀或拉刀现象，因此用双刃镗刀加工深孔能得到较高的效率和较好的质量，能够加工比单刃鏜刀长径比大很多的深孔；
(3)刀杆不做径向运动，可在刀杆上设置支撑和导向，进一步加强刀具系统的稳定性，进一步降低了镗杆的自激振动。
(4)进给精确。可以通过手轮上的刻度盘，精确的进行进给；
(5)防过切。刀头上的滑槽限定了刀头最大的进给量，只要采用特定的刀头加工特定的深孔瓶腔零件，不会出现因进给过多造成的零件报废。
(6)自锁功能。螺杆与推杆采用螺纹连接，使旋转运动转化为轴向移动，并且具有反向锁死功能，避免刀头因切削力的作用缩回。
(7)冷却液直达切削区域。由于镗杆内部中空，因此冷却液可以直接从尾部进去，通过镗杆，喷到刀头刀片上。提高了深孔瓶腔加工的质量，有效抑制了加工中的振动。
【附图说明】
本发明的具体结构将参照附图通过实施例进一步描述。
图1是本发明伸缩式双刃深孔镗刀的构造示意图。
图2是本发明径向进给机构局部放大示意图。
图3是本发明第一个实施例的纵剖面图并带有径向进给机构局部放大图。
图4是本发明第二个实施例的纵剖面图并带有径向进给机构局部放大图。
图5是本发明第三个实施例的纵剖面图并带有径向进给机构局部放大图。
图6是本发明第四个实施例的纵剖面图并带有径向进给机构局部放大图。
图中：1转动手轮，2推杆，3刀头，4镗杆，5螺杆，6刻度盘，7固定螺钉，8刀片，9导套，10螺钉，12旋转销钉，13冷却液喷头。
【具体实施方式】
在图1中，伸缩式双刃深孔镗刀，包括一个能够深入工件深孔瓶腔型的镗杆4，镗杆4可以是一个由两个尺寸大小不同的台阶轴组成的。镗杆的的中心轴线上贯通镗杆4的通孔，通孔内装有连接镗杆杆头径向进刀机构的推杆2，在推杆2的后端设有通过手柄旋转，推动推杆2作轴向伸缩运动的螺杆5。转动手轮1带动螺杆5转动推杆2，推杆2做轴向移动，推动刀头3上的径向进刀机构，刀头3由于固定螺钉7的作用，沿其滑槽的方向移动，这样，就可以通过镗刀杆连接的手柄，转动手轮1带动螺杆5转动，调节镗刀的伸缩，便于进出内腔和加工。调节镗刀地伸张或收缩使两个镗刀刀刃径向进给深孔瓶腔。由于镗杆4杆体不做径向进给，因此可在镗杆4刀杆上，套有支撑作用导套9。导套9可以采用尼龙材料制作。使用时，首先将手轮1旋到最左端，使刀头处在最小伸出状态，伸入零件孔中后，慢慢旋转手轮，使刀片径向进给切削金属，直至最后手轮无法转动，零件加工完毕，由于有防过切功能，因此不需要担心加工孔是否超出偏差。加工孔的精度满足IT10，粗糙度满足Ra3.2。
参阅图2。径向进刀机构，包括，由径向销钉连接在推杆2圆头上的双刃镗刀刀头3，在刀头3的上设置通过销钉7连接的限位滑槽，刀头3固定在镗杆4的下限平台上，平台上设有限制双刃镗刀内侧圆弧面张角的限位销。双刃镗刀刀头3是由两个对称，端部同孔轴通过旋转销钉12，可转动地连接在推杆2和镗杆4下陷平台上，呈剪刀叉式的月牙形刀头座体。两个相向对称连接在推杆2圆头上的剪刀叉式月牙形刀头座体，通过旋转销钉12固联在镗杆(4)下陷平台上，并由其固定在内侧圆弧面张角间的限位销10，限制其剪刀叉径向张缩开度和轴向位移距离。
在推杆2和螺杆5之间设置有在轴向压力的作用下实现自锁的自锁螺纹机构。
本发明针对深孔瓶腔零件可以设置四套伸缩式双刃减振镗杆。
第一套镗杆长径比达12，悬伸为600mm，直径为50mm。
第二套镗刀长径比为17，悬伸为990mm，直径为58mm。
第三套镗刀长径比为8.9，悬伸为760mm，直径为85mm。
第四套镗刀长径比为10，悬伸为730mm，直径为72mm。
实施例1
在图3所示实施例中，伸缩式双刃镗刀镗杆镗杆长径比达12。悬伸为600mm，直径为50mm。手轮1通过键固定在螺杆5上，螺杆5与推杆2用螺纹连接装在镗杆4的轴线通孔内。导套9套在镗杆4外面。刀头3与推杆2用销钉连接，销钉7穿过刀头3的滑槽固定在镗杆4上。螺钉10也固定在镗杆上，用于压紧刀头3。镗杆4上设有连通轴线通孔的冷却液喷头13，冷却液喷头13固定在镗杆4上，作为冷却液的入口。刀片8安装在刀头3上。
实施例2
在图4所示实施例中。镗刀长径比为17。悬伸为990mm，直径为58mm。
手轮1与所述实施例的伸缩式双刃镗刀相同，(图中未示出)，螺杆5与推杆2用螺纹进行连接装在镗杆4内部。导套9套在镗杆4外面。刀头3与推杆2由销钉连接，销钉7穿过刀头3的滑槽固定在镗杆4上。用于压紧刀头3的螺钉10固定在镗杆4上。冷却液喷头13固定在镗杆4上，作为冷却液的入口。刀片8安装在刀头3上。
实施例3
在图5所示实施例中。镗刀长径比为8.9。悬伸为760mm，直径为85mm。
手轮1与所述实施例1伸缩式双刃镗刀相同，(图中未示出)。螺杆5与推杆2用螺纹进行连接装在镗杆4内部。刀头3与推杆2用销钉连接，销钉7穿过刀头3的滑槽固定在镗杆4上。用于压紧刀头3的螺钉10也固定在镗杆4上。冷却液喷头13固定在镗杆4上，作为冷却液的入口。刀片8安装在刀头3上。
实施例4
在图6所示实施例中镗刀长径比为10。悬伸为730mm，直径为72mm。
手轮1通过键固定在螺杆5上，螺杆5与推杆2用螺纹进行连接装在镗杆4内部。导套9套在镗杆4外面。刀头3与推杆2用销钉连接，销钉7穿过刀头3的滑槽固定在镗杆4上。螺钉10也固定在镗杆上，用于压紧刀头3。冷却液喷头13固定在镗杆4上，作为冷却液的入口。刀片8安装在刀头3上。根据加工零件的需要，本发明还可以设计更多套配套的刀头。