[实用新型]一种用于加工调节片上深孔的过引导铰刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及铰刀的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种用于深孔加工过引导铰刀。

背景技术

调节片是某航空发动机上薄壁铸件。材料为铸造高温合金K424。零件结构复杂、壁薄、并具有长径比为14.5：1的开孔深孔。参见附图1。

在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的圆柱孔称为深孔。从表面上看，深孔不过是浅孔的延长，深孔加工理当是浅孔加工方法的拓展应用，但实际上二者之间相差甚大，具有不可替代性。

深孔加工技术产生于枪炮管的制造过程，以其高难度、高成本和神秘性而闻名于制造业，成为制造技术中的一朵奇葩，深孔加工技术至今尚处于发展阶段，远不及一般金属切削加工技术那样成熟。

针对调节片上大长径比的开口深孔加工来说，确实存在许多装备上的瓶颈和工艺技术上的难点；

通常情形，可实现零件上深孔加工的方案有以下几种：

(1)成型拉削

(2)电解加工和电火花加工

(3)现代深孔钻(扩、镗、铰)削

(4)数控铣

首先，拉削是一项可高精度、高效率成型加工的工艺技术，广泛应用于国内外航空发动机零件的榫槽、深孔和型孔加工中。但拉削工艺中，涉及到拉削设备的配置、拉床夹具、拉刀、测具的设计制造，这些会导致零件制造成本大幅提升，制造周期无限延长，得不偿失。

其次，采用电解加工和电火花加工可以实行开口深孔加工,但由于该工艺会在被加工表面形成重熔层(再铸层)而产生微裂纹。现代航空发动机上的零件上不允许重熔层的存在,虽然有不同的工艺方法(腐蚀或抛光等)可以去除重熔层,但彻底去除和可靠检测也存在技术难点。总体质量水平不高，无法满足设计要求。

再次，现代深孔钻(扩、镗、铰)削是一项高精度、高难度深孔加工的工艺技术,常被应用于国内外航空发动机、燃气轮机零部件、兵器的枪炮管的加工中。之所以得到应用是源于深孔加工设备与刀具的结合能够解决困扰深孔加工的三大难题，即刀具自导向、连续自动排屑、自动冷却润滑。但无论深孔加工的内排屑刀具还是外排屑刀具在面对开口深孔时，都无法发挥其优势。原因在于深孔刀具的导向部分在圆周上分布并不连续，在加工开口深孔时，导向部分基本失去作用，无法加工出直线度理想的深孔。

与前三种加工方法相比，数控铣加工是一种相对万能的加工手段，在各个行业的机械加工领域应用更为普遍。采用数控铣削的方法可以实现调节片开口深孔的加工。但受零件结构及尺寸的影响，只能使用长杆、小直径铣刀的来铣削开口深孔，悬臂长、刚性差，其加工精度将大打折扣，更加不能保证开口深孔的形状、位置和尺寸要求。

人们迫切希望获得一种技术效果优良的用于加工调节片上深孔的过引导铰刀。

实用新型内容

本实用新型的目是提供一种用于加工调节片上深孔的过引导铰刀。

所述用于加工调节片上深孔的过引导铰刀构成如下：铰刀本体1、引导套2和连接件3，所述连接件3为圆柱状结构，连接件3的一端与铰刀本体1顶部相连接，所述引导套2通过套在连接件3上与铰刀本体1相连，所述引导套的外径与铰刀本体1的外径大小相同。

所述引导套2采用硬质材料制成。

采用过引导铰刀加工调节片上深孔，首先，线切割加工φ8开口安装深孔及边缘圆角，预留少许加工余量。主要目的是确定开口深孔的正确位置，为下一步确保零件的直线度打下良好基础；同时线切割是一种低应力加工手段，可有效减少零件的加工变形。

然后，采用过引导铰刀，以线切割过的开口孔作引导，进行铰孔。来满足开口深孔的尺寸、直线度和表面粗糙度要求；同时去除线切割所留下的重熔层。

普通的铰刀由于结构限制，在加工开口深孔时，其轴线向深孔的开口处摆动，加工后不仅深孔直线度超差，内孔椭圆、尺寸超差，而且，内孔局部有残余重熔层，需重复进行去除重熔层加工，加工效率低。

普通的标准铰刀的工作齿分作三部分：即引导部分、切削部分和校准部分。但无论是直铰刀还是螺旋铰刀，也无论是两刃、四刃还是多刃铰刀，其引导部分无一例外的在圆周上呈现出点状分布或弧状分布，不能覆盖整个圆周。这种结构对正常的完整封闭孔完全可以起到引导作用，但针对开口孔就另当别论了。

所述用于加工调节片上深孔的过引导铰刀的引导套2实际上是与线切割过的内孔小间隙配合的短圆柱。这种铰刀在进行去熔层铰孔时由引导套顺着线切割孔引导铰刀进行加工，能有效限制铰刀向开口方向摆动。从而保证了深孔尺寸、直线度和表面要求。