基于大直徑孔的簡易精鏜刀設(shè)計與應(yīng)用

盧萬強(qiáng)，羅忠良，萬圣

(1. 四川省裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)集群技術(shù)創(chuàng)新中心，四川德陽618000;2. 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川德陽618000)

隨著機(jī)械零件的多樣化、復(fù)雜化，大型零部件中大直徑孔的加工越來越常見，而且加工表面粗糙度和尺寸精度要求較高，為此，大直徑鏜刀的使用顯得尤為迫切。目前常見的大直徑孔加工鏜刀有兩種:一種是橋式鏜刀，結(jié)構(gòu)見圖1，由刀柄5、橋式刀座3、滑塊座4、滑塊2、刀卡1、緊固件6 等組成，其缺點(diǎn)是組成復(fù)雜、體積龐大，即使采用鋁合金等材料的刀座，其質(zhì)量仍然很重，整套鏜刀裝到機(jī)床上非常困難，而且裝調(diào)繁瑣;第二種是在鏜刀桿上直接裝方刀桿，再在方刀桿上裝機(jī)夾刀片進(jìn)行加工，這種方案的缺點(diǎn)在于沒有微調(diào)裝置，故在不借助其他微調(diào)輔助裝置的條件下不能精確調(diào)整刀尖的位置，影響加工質(zhì)量和使用效率，只能用于粗鏜加工，不能用于精加工。為此，研制一種質(zhì)量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，既便于操作，又能保證加工精度的簡易大直徑精鏜刀，具有非常重要的生產(chǎn)意義。

圖1 橋式鏜刀結(jié)構(gòu)

1 大直徑簡易精鏜刀的設(shè)計

1.1 簡易精鏜刀結(jié)構(gòu)

如圖2 所示，該大直徑簡易精鏜刀結(jié)構(gòu)主要由以下幾個部分組成:刀柄1，帶刻度的刀盒2，刀盒鎖緊螺釘3，鏜頭座4，微調(diào)鏜頭5，微調(diào)鏜頭鎖緊螺釘6，鏜頭座鎖緊螺釘7。

圖2 簡易精鏜刀結(jié)構(gòu)圖

1.2 簡易精鏜刀工作原理

利用該簡易精鏜刀加工時，將刀柄1 通過拉桿直接裝到落地鏜床的主軸上，帶刻度的刀盒2 插入刀柄1 方孔中，根據(jù)所需加工孔的尺寸調(diào)整刀盒的伸出長度E (假設(shè)刀盒長度L，則刀盒伸出長度尺寸E 可以介于L/2 和L－G/2 之間，實際使用中刀盒伸出長度E 是刀具徑向尺寸的粗調(diào)尺寸，單位可以取為mm)，旋緊刀盒鎖緊螺釘3 固定刀盒;再將調(diào)整好的鏜頭座4 裝到刀盒2 的安裝孔中，用鏜頭座鎖緊螺釘7 壓緊，此時，刀具的實際徑向尺寸為R = E + F (R 為所需加工孔的半徑尺寸);微調(diào)鏜頭通過微調(diào)鏜頭鎖緊螺釘6 固定在鏜頭座上，使用中可以根據(jù)加工尺寸的實際偏差狀況轉(zhuǎn)動微調(diào)鏜頭5，實現(xiàn)刀具徑向尺寸的微調(diào)，達(dá)到滿足孔加工精度的需要。

2 大直徑簡易精鏜刀的生產(chǎn)效益

(1)提高了數(shù)控落地鏜床的孔加工精度。該簡易新型精鏜刀帶有粗調(diào)和精調(diào)機(jī)構(gòu)，可以根據(jù)加工孔的實際情況調(diào)節(jié)不同的機(jī)構(gòu)，刀片又是專業(yè)化程度很高的標(biāo)準(zhǔn)化件，整個刀具的尺寸精度可以調(diào)整得較高，能很好地保證鏜孔精度。

(2)有效地擴(kuò)大了孔的加工范圍。該簡易新型精鏜刀的刀盒帶有刻度，而且刀盒的調(diào)整范圍較大，可以適用于孔徑變化較大的情況，解決了一般鏜刀適合加工孔徑范圍較小的問題。

(3)具有方便調(diào)整、定位精度高、互換性較好、刀具成本較低的優(yōu)點(diǎn)。該簡易新型精鏜刀使用時可以很方便地通過粗、精調(diào)達(dá)到較高的定位精度，可以根據(jù)所加工孔的具體情況更換刀盒，快速滿足加工要求，不需要專門的刀柄，極大地降低了刀具的成本。

(4)和同規(guī)格的專業(yè)鏜刀相比，該簡易新型精鏜刀極大地減小了刀具自身的質(zhì)量，解決了橋式專用大直徑鏜刀安裝困難、因自重變形的問題，有利于孔加工精度的提高。

(5)由于該簡易新型精鏜刀所述的刀柄、微調(diào)鏜頭和刀片都由專業(yè)化的生產(chǎn)廠家提供，自制零件少，所以生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低。

(6)該簡易新型精鏜刀結(jié)構(gòu)簡單，改變了在數(shù)控落地鏜床上加工大直徑孔的刀具成本高、安裝調(diào)整困難問題，在數(shù)控落地鏜銑床大直徑孔的加工領(lǐng)域具有極大的現(xiàn)實意義。

3 簡易精鏜刀的實際使用

3.1 簡易精鏜刀使用場合

經(jīng)過生產(chǎn)實踐的驗證，該大直徑簡易精鏜刀制造裝配精度可以控制在0.03 mm 以內(nèi)，主要用于在鏜床、銑床上精加工尺寸公差帶在0.07 mm 以上的直徑大于250 mm 通孔(直徑250 mm 以內(nèi)的小孔鏜削可以直接購買雙刃或單刃精鏜刀，此款簡易精鏜刀沒有明顯優(yōu)勢)，配上合適的刀柄轉(zhuǎn)換套也可用于鉆床上的孔加工。另外，還可以用于反刮公差帶大于0.07 mm 的孔。

3.2 簡易精鏜刀的加工效果

加工圖3 所示通孔，孔的直徑為380 mm，公差為0 ～0.14 mm，加工后內(nèi)圓柱面的粗糙度要求Ra3.2 μm。鏜削此孔時，將此款簡易精鏜刀安裝到機(jī)床銑頭上，采用SANDVIK 刀片，切削深度ap=0.5 mm，切削速度vc=90 m/min，進(jìn)給速度f =0.2 mm/r，加工后表面粗糙度和尺寸精度都能達(dá)到要求。

圖3 大直徑孔加工效果圖

4 結(jié)論

文中論述的簡易精鏜刀具有加工精度較高、實用方便、價格便宜、拆裝快捷的優(yōu)點(diǎn)，在大直徑孔加工中能滿足尺寸精度和表面粗糙度的要求，在實際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

［1］王峻．現(xiàn)代深孔加工技術(shù)［M］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005．

［2］郭遜．重型機(jī)械制造、裝備、工裝設(shè)計新技術(shù)新工藝與技術(shù)測量及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范適用手冊［M］．黑龍江:黑龍江文化電子音像出版社，2006．

［3］呂亞臣．重型機(jī)械工藝手冊［M］．哈爾濱:哈爾濱出版社，1998．