[发明专利]一种深长孔环形内槽镗削专用刀杆

说明书

技术领域

本发明属于深孔内槽加工领域，特别是一种深长孔环形内槽镗削专用刀杆。

背景技术

在机械加工技术中，深孔环形内槽主要靠镗削加工来实现。然而在镗削深孔内槽的过程中，镗杆处于悬伸状态，在未加导向支撑的情况下，刀头处不受约束，切削力很容易使镗杆产生变形，且刀杆的结构尺寸受到工件孔径的限制，长径比较大(一般大于15)，因此镗杆的刚度较弱，容易导致让刀，加工精度很难保证。并且深孔镗削过程中，切削力多为不均匀，用于镗削的镗杆动刚度较差，刀具磨损严重，加工效率也难以得到保证。

为了减少镗杆的受力变形，目前通用的解决方法有两种：一是改变镗杆的结构尺寸，如减少镗杆悬伸长度，增大镗杆的直径。若加工对象为孔径较小的深长孔，该方法不可行；一是改变镗杆的材料，选用一些高弹性模量的材料(如硬质合金、陶瓷等)制作刀杆。然而此类材料加工较为困难，并且韧性较差，容易发生脆断，因此只改变镗杆的材料也具有一定的局限性。

申请号为20120069750.5，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，而且两发明分别在刮削部设有导向条和传力键，刀杆刚度得到了有效提高，大大改善了深长孔镗削的加工条件。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镗削，无法实现多层深孔环形内槽的镗削加工，加工对象较为单一。并且刀具也未设有相应的排屑结构，切屑容易划伤加工表面，同时也会加剧刀具磨损，影响刀具寿命。

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形成径向和反径向结构，能够可靠的控制进刀和退刀，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，而且缺少相应的排屑结构，切屑容易堵塞在刀头部位，严重影响加工表面质量和刀具寿命。

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，依靠导轨与刀片上斜槽的相互约束来实现径向进刀，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，而该刀具只设有单侧导轨，而且导轨截面惯性矩较小，受力变形较大，易导致让刀。并且刀具没有添加相应的导向和支撑，刀杆整体刚度较弱，不适于深孔多层环形内槽的加工。

由上可知，在深孔内槽加工领域中，现有的技术刀杆刚度较弱，轴向位置控制灵活性较差，加工多层环形槽较为困难，复合刀具径向尺寸较大，不适于孔径较小的深长孔加工。而且多数刀杆缺少相应的排屑结构，切屑容易划伤加工表面，影响刀具寿命，加工效率难以保证。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种带导向双支撑的分段式深孔环形内槽镗削专用镗杆。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种深长孔环形内槽镗削专用刀杆，其包括前挡板、第一止推轴承、第二止推轴承、导向头、切削液管、刀片、顶块、支撑轴瓦、前芯杆、后芯杆、套筒、花键轴、后挡板、六角螺钉、导向块、橡胶垫、圆柱销、支撑块、球面螺钉、第一连接销钉、第二连接销钉、沉头螺钉；

所述前挡板的后端设置导向头，导向头周向均匀开有3个燕尾槽，每个燕尾槽中均设有导向块，每个导向块底面轴向开有2个盲孔，每个盲孔中均设有橡胶垫，橡胶垫的一端与盲孔底面相接触，橡胶垫的另一端与燕尾槽的底面相接触，在导向头上与燕尾槽中心对称的位置处均设置有切削液管，套筒的前端与导向头相固连，后端与后挡板相固连，套筒内设有前芯杆、后芯杆与花键轴，前芯杆的前端套有第一止推轴承，前芯杆的另一端与后芯杆相固连，前芯杆的中部设置顶块，顶块周向均匀装有3个刀片，前芯杆的后段与周向均布的起支撑作用的3个支撑轴瓦相接触，后芯杆的末端与花键轴相固连，花键轴在与后芯杆的连接处套有第二止推轴承。