浅谈新型深孔铰刀研制

付华，王圣波，刘连祥

（1.宝鸡石油机械有限责任公司自动化设备分公司；2.中原石油工程公司塔里木分公司；3.宝钛集团有限公司宽厚板材料公司，陕西 宝鸡 721002）

深孔钻削在机械加工过程中占有非常重要的地位，由于有一些技术问题尚未解决，至今仍是金属切削加工的“瓶颈”工序。在深孔加工中，随着加工生产的需要，对产品质量的要求愈来愈高，原来的深孔钻头已经不能满足生产的需要。在加工深孔长轴类零件时，主要存在的问题：由于刀具吃刀量不均匀，切削力周期性变化产生振动，产品产生离心力也产生振动；钻头本身也有不稳定性，致使再用普通深孔钻头加工中可能有偏斜，而且光洁度也不高。因此，需要找到影响以上问题的主要原因。

1 原因分析

普通深孔钻头是利用外齿副刃和两个导向块的三点定圆自行导向进行切削，导向块必须保持与已加工孔壁接触，并且具有一定的压力，才能保证切削过程的稳定性。但是，随着深孔加工的进行，由于导向块表面与已加工内孔表面的摩擦力作用，使导向块的直径愈来愈小，相互之间的挤压力也变小，那么，就会产生切削过程的不稳定性，产生孔内刀纹，而且由于导向块的导向作用消失，也会产生孔内偏斜，影响了产品的加工质量，从而产生了废品。为了解决这一技术难题，特设计了一种新型深孔铰刀。

2 新型深孔铰刀的研制

2.1 新型深孔铰刀的主要技术参数

C—副刀刃（圆柱刃部），机加式深孔铰刀，切削与导向分离，制成两个直径。取“C”≤0.01mm。

K—倒锥。为了减小铰刀导向部分与铰刀圆柱刃与孔壁的非正常刮削，减小摩擦力矩，导向块和圆柱任带要磨倒锥K。

L—轴向滞后量。单刃铰刀导向块前端相对铰刀刀尖轴向滞后量。约为0.4～1mm。

D—圆周直径差。胶木圆周直径比导向块圆周直径大0.60～0.70mm。

2.2 创新点

（1）铰孔刀是在一般钻头的基础上增设了胶木和刀座减震块，胶木是柔性材料，伸缩性比较好。在设计时，胶木的直径比导向块的直径大0.60～0.70mm，这样就使胶木与孔内壁紧密接触，起到减震和扶正的作用。原来深孔铰刀只使用导向块，由于长时间的摩擦，使导向块的尺寸愈来愈小，与孔内壁的接触不再紧密，无法很好地起到导向扶正的作用。增设胶木后，虽然也存在摩擦，但由于胶木的伸缩性比较好，摩擦力的作用不明显，且随着加工温度的升高，胶木自身也热涨比较明显，使得胶木能紧密地与孔内壁接触，使钻头仍然起到导向和减震作用，大大提高了产品的内孔精度、光洁度和孔内偏斜。

（2）铰孔钻头还在刀座上增设了胶木材料的减震块（见图1），从而也减少了合金刀片在加工中的不稳定性，更起到了进一步的减震左右，从而提高了深孔产品的表面质量。深孔铰刀示意图如图2，深孔铰刀实体图如图3。

图1 减震块示意图

图2 深孔铰刀示意图

图3 深孔铰刀实体图

2.3 新型深孔铰刀的主要使用优点

（1）铰削过程是切削、刮削、挤光、导向和减震共同作用的结果，铰刀切削部分由切削刃、过渡刃和修光刃组成。在切削过程中，切削刃起切削作用，过渡刃起刮削作用，修光刃和导向块起挤光和导向作用，胶木起减震作用。所以，铰刀加工的精度高，光洁度高。

（2）铰刀加工余量很小，切削厚度很薄，铰削过程中切削力和振动小，加工稳定，减小了产品孔内刀纹，提高了孔内光洁度。

3 结语

（1）健康、安全、环保措施及效果：由于使用新型铰孔刀，使产品在加工过程中稳定性提高，减少了震动，使生产安全系数提高，有利于操作者的人身安全。同时，产品加工中产生的噪音减小，使操作者在健康、安全的环境中工作。

（2）应用情况：由于新型铰刀的使用，使机床的加工范围有了很大的提高，原来因无深孔刀具无法正常加工的产品，现在已能顺利进入加工生产，提高了产品的表面光洁度及加工质量，现在各系列铰孔钻头在机床的运行状况良好，主要用于光洁度要求较高的长孔类产品的加工。