[发明专利]一种深孔内槽加工专用镗杆

说明书

技术领域

本发明属于深孔内槽加工领域，特别是一种深孔内槽加工专用镗杆。

背景技术

在机械加工技术中，深孔内槽镗削加工始终是一个技术难点，因为在镗削深孔(长径比大于15)内槽的过程中，镗刀处于半封闭状态，刀杆的结构尺寸受到深孔的限制，一般为细长结构，镗杆的刚度较弱。而且镗削过程中，刀杆处于悬伸状态，在未加导向支撑的情况下，刀头处变形较大，容易导致让刀现象的发生，严重影响了深孔内槽的加工精度。

为解决大长径比镗杆的受力变形问题，目前通用的解决方法是减少镗杆悬伸长度或增加镗杆杆体的直径，但是对于孔径较小的深长孔零件来说，该方法无法满足加工要求。除此之外，也可选用弹性模量大的材料制造刀杆，如硬质合金、陶瓷、CFRP等，但是此类材料加工较为困难，而且韧性较差，因此单从材料方面解决问题也具有一定的局限性。

吕晓斌的一篇名为《孔槽的实用加工工具设计》的论文中介绍了一种适用于加工带有多孔且每孔均有内槽的工件的专用刀具，应用于摇臂钻床上，可省去在镗床上镗削加工时的找正时间，但是由于定位套的轴向位置固定，若要加工多层环形槽，则必须采用刀排结构同时加工多个内槽，切削力比较大，而该刀具只采用了单侧斜导轨推动刀片径向进刀，导轨受力变形较大，易发生让刀现象。并且没有添加相应的导向和支撑，刀杆刚度较弱，不适于深孔多层环形内槽的加工。

申请号为201210069750.5，名为《深孔加工刀具》的中国专利和申请号为201010612194.2,名为《深孔加工装置》的中国专利均公开了一种深孔镗-刮-滚组合深孔加工刀具，具有用于表面成型的涨缩机构，而且包含有相应的辅助支撑，刀杆刚度得到了有效提高，可用于加工长径比大于10的内孔。该复合刀具原理与本发明的深孔内槽加工专用刀杆原理相似，但是此复合刀具的径向尺寸较大，无法加工孔径较小的深长孔，而且粗镗部和滚压部径向尺寸固定，只能用于深孔内壁的加工，不适于内槽表面的镗削加工，加工对象较为单一。

重型车床研究所的张雁亭的一篇名为《新型切槽刀杆结构及应用》的论文中介绍了一种适用于箱体孔加工的高效、高精度切槽刀杆，该刀具依靠刀杆上的斜滑块和刀片上的斜槽的的相互作用实现刀片的进给和退刀，但是该刀杆只有一个刀片，切削径向力和切向力无法抵消，而且没有相应的导向支撑结构，刀杆刚度较差，此外，若要加工多层环形槽，必须依靠调整螺母来实现轴向位置控制，操作较为繁琐，且轴向尺寸精度较差。

杨红丽的一篇名为《内孔油槽多用铰刀》的论文中介绍的一种孔内槽加工专用铰刀，该刀具依靠导向进刀推块的锥形面和压刀弹簧实现径向进给和退刀运动，铰刀刀片对称布置，因此切削径向力和切向力可相互抵消，刀杆刚度得到一定程度的提高。但是压刀弹簧容易被切屑堵塞而造成无法退刀，可靠性较差，并且若要加工多层环形槽，必须调解调整衬套的轴向位置，操作较为繁琐，且无法保证环形槽之间的轴向尺寸精度；且刀杆未添加相应的导向和支撑机构，因此不适于加工深孔多层环形内槽。

由上可知，现有的深孔内槽加工技术刀杆刚度差，轴向位置控制灵活性较差，加工多层环形内槽较为困难，且刀杆径向尺寸较大，不适于孔径较小的深孔加工。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种带导向支撑的分段式深孔内槽加工专用镗杆。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种深孔内槽加工专用镗杆，包括前导向头、滚珠、后导向头、刀片、套筒、芯杆、液压缸、液压油管、刀杆、压簧、活塞杆、复位弹簧和活塞；

所述后导向头的前端设置前导向头，前导向头与后导向头的衔接处周向平均开有四个盲孔，每个盲孔中均设置滚珠和压簧，压簧的一端与滚珠相接触，压簧的另一端与盲孔的底端相接触，后导向头的后端与套筒相连，套筒的另一端与液压缸相固连，套筒内设置芯杆，液压缸内装有活塞杆和复位弹簧，活塞杆的一端与活塞相固连，活塞杆的另一端与芯杆相固连，芯杆的另一端对称装有两个刀片，复位弹簧套在活塞杆上，复位弹簧的一端与活塞相紧靠，复位弹簧的另一端与液压缸顶端内壁相紧靠，液压缸的另一端与刀杆相固连，刀杆的中心轴处设置液压油管，该液压油管一端与液压缸相通，液压油管的另一端与外界液压泵相通。