[发明专利]一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀

说明书

本发明提供一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀，包括刀杆和至少三刀片，所述刀杆为弹簧钢圆柱，所有刀片固定于所述刀杆侧壁上且所有刀片均匀分布于与所述刀杆共轴线的一条螺旋线上，所有刀片在所述刀杆侧端面的投影拼接成一圆环。本发明的有益效果：能够完成粗加工、半精加工和精加工工序的特点，大大提高加工效率，同时拉削的切削过程平稳，避免积屑瘤的不利影响，可达到较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，可以有效除去钎杆内壁的脱碳层和裂纹，提高钎杆的抗疲劳能力，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀。

背景技术

作为矿山采掘工程中的钻具，钎杆是凿岩钻车进行凿岩作业时的主要消耗部件。由于工作条件和受力状况非常复杂，钎杆的使用性能和质量要求越来越严格。目前，钎杆的生产有热穿热拔、热穿热轧、钻孔带芯热轧、热穿热轧冷轧等方法。在生产过程中，热穿法和钻孔法的热处理会造成一定程度的脱碳现象，脱碳层的厚度约为1毫米，脱碳层属于疏松物质，容易产生疲劳破坏；轧制工艺会使钎杆内孔不圆整，出现皱折，造成应力集中和裂纹现象，降低钎杆的使用寿命。所以内孔是钎杆最容易产生疲劳破坏的位置。

针对钎杆内孔脱碳和皱折的相关问题，相关研究人员在钎杆内孔内衬入合金毛管，成为复合中空钢，以达到强化内孔提高寿命的目的。此外，也有相关研究所利用不同化学成分的钢具有不同的相变类型原理，采用高强度钢作中空钢的内衬，使钎杆内壁的硬度高于杆体硬度。

以上两种方法均为内衬新材料来强化钎杆内壁，延长了钎杆的使用寿命。此类方法在一定程度上起到了显著的作用，但在原理上只是延长了钎杆内孔裂纹源孕育期，实质上没有从根本上去除脱碳层和裂纹，脱碳层和裂纹仍然会继续造成钎杆内孔疲劳断裂。目前，有相关研究人员利用枪钻钻削来去除脱碳层和裂纹，但是枪钻钻削加工方式的效率低，较难满足生产需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀，旨在去除现有的钎杆在生产过程中形成的天然脱碳层和裂纹，以提高钎杆的抗疲劳能力、延长其使用寿命，提高加工效率。

本发明的实施例提供一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀，包括刀杆和至少三刀片，所述刀杆为弹簧钢圆柱，所有刀片固定于所述刀杆侧壁上且所有刀片均匀分布于与所述刀杆共轴线的一条螺旋线上，所有刀片在所述刀杆侧端面的投影拼接成一圆环。

进一步地，所述刀片为纵截面为弓形且横截面为锯齿形的长条状结构，所有刀片均与所述刀杆平行。

进一步地，所述刀片的最大半径比钎杆的内孔半径大0.7～1.25mm。

进一步地，所述柔性拉刀包括三所述刀片，相邻两所述刀片之间夹角为 120°，所述刀杆上两端的两所述刀片之间的轴向距离等于所述钎杆的长度。

进一步地，所述刀杆上设于多个固定槽，每一所述固定槽粘接一所述刀片。

进一步地，所述钎杆内径为6～8mm且长度大于1m。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀，只需一次行程就能够完成粗加工、半精加工和精加工工序的特点，大大提高加工效率，同时拉削的切削过程平稳，避免积屑瘤的不利影响，所有刀片均匀分布于与所述刀杆共轴线的一条螺旋线，各个刀片相互错开，排屑方便，可达到较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，能有效避免加工圆柱度差的钎杆折断刀具，可以有效除去钎杆内壁的脱碳层和裂纹，提高钎杆的抗疲劳能力，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀的主视图；

图2是本发明一种去除钎杆内壁的脱碳层和裂纹的柔性拉刀的左视图；