浮动拉铰刀的设计

2014-08-23 11:12中国航天三江集团红林探控有限公司湖北孝感432000岳文清吴彬彬
金属加工(冷加工) 2014年18期
关键词:铰刀深孔浮动

中国航天三江集团红林探控有限公司 (湖北孝感 432000) 岳文清 吴彬彬 刘 勇

机械加工深孔时,具有刀具刚性差、排屑困难及不易散热等特点,从而影响深孔的加工质量。当生产批量较大时,可以选择专用设备和工艺装备来解决深孔加工问题。

我公司产品的生产特点为批量小、生产周期短以及工件尺寸精度高,该生产特点决定了零件加工主要以通用设备和工艺装备为主,因此深孔加工成了生产中的“老、大、难”问题,零件的废品率较高,生产进度也常受到影响。

在加工实践中,经过多次摸索,设计制作了一种结构简单的深孔加工刀具——浮动拉铰刀,在普通设备上可以较好地完成零件深孔的精加工,应用效果较好。

1.浮动拉铰刀结构及安装

浮动拉铰刀结构 (见图1)类似于铰刀,其主要区别在于刀具导向部分位于切削刃后部。

图1 浮动拉铰刀结构

该刀切削部分与刀柄间的过渡部分直径小于刀具排屑槽底部直径2~5 mm。因此,该刀排屑性好,一般选直齿形结构即可满足排屑、切削平稳性等要求。

对于直径大于10 mm的深孔,可采用内喷冷却方式,改善切削的排屑性。

浮动拉铰刀结构参数可以参照铰刀进行设计(见表1)。

表1 浮动拉铰刀结构参数

浮动拉铰刀刀柄上有直径为2~4 mm的小孔,利用传动销2将刀具1与刀夹3联接起来,其安装结构如图2所示。

图2 浮动拉铰刀安装图

该刀在卧式车床CW6140上使用。首先将传动销和刀夹及浮动拉铰刀按图2联接成整体,再将刀夹穿过工件内孔,然后将工件与刀具一起装在自定心卡盘上,用车床尾座上的钻夹 (或刀架上的刀夹)夹住刀夹。开动车床后,用尾座 (或刀架)拉动铰刀即可。

2.刀具切削参数

浮动拉铰刀切削参数与铰刀切削参数基本相同。由于刀具受力情况比铰刀要好,切削较为平稳,因此,切削速度可以快一些,进给量也可以大一些。其切削参数如表2所示。

表2 浮动拉铰刀切削参数

3.刀具的特点

浮动拉铰刀结构简单,用外购铰刀进行改制即可,制作方便、快捷,成本低,符合产品生产周期短、工艺装备准备周期短的生产要求。

由于采用了拉削方式,刀具受力状况得到改善。因此,与铰削比较起来具有以下优点:①排屑性好,切屑排向待加工表面,已加工表面不会被切屑划伤。②切削平稳。刀具受拉力,且可浮动,刀具受力状况好。③加工深孔直线度好、锥度小,加工尺寸一致性好。④加工表面的表面粗糙度值低。

4.结语

该刀具已在多个产品的深孔零件加工中得到应用,实践证明它能够较好地解决生产周期短、多品种、小批量深孔零件在普通机床上的精加工难题,零件的加工质量得到了有效保证。

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