具有檢測(cè)功能的錐锪鉆設(shè)計(jì)

■陜西柴油機(jī)重工有限公司 （興平 713105）

郭顯微

1. 錐锪鉆介紹

內(nèi)圓錐面（即圓錐孔）的加工難度大，因其存在檢測(cè)、排屑及冷卻等困難，最難確定的因素是刀頭的進(jìn)給量，它要靠工人的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)調(diào)整才能完成，故質(zhì)量穩(wěn)定性較差，且加工效率很低。通常的辦法是：用數(shù)控機(jī)床加工，錐面的檢測(cè)采用錐度塞規(guī)涂色法來(lái)檢測(cè)。由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備不同且零件形狀各異，用錐度塞規(guī)涂色法檢測(cè)常常受到限制，如圖1所示零件，在普通機(jī)床上對(duì)深孔零件的圓錐孔加工，目前采用錐度塞規(guī)涂色法來(lái)檢測(cè)其錐角和尺寸精度是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

圖1 預(yù)加工零件

本設(shè)計(jì)主要提供一種集加工和檢測(cè)于一體的裝置——錐锪鉆（見(jiàn)圖2），不僅可加工零件的圓錐角，且加工完成后可同步進(jìn)行檢測(cè)圓錐孔的錐角、尺寸、形位公差及表面粗糙度值等。

2. 設(shè)計(jì)技術(shù)方案

本設(shè)計(jì)的整體構(gòu)造：主要由刀桿1、定位銷(xiāo)2、限位塊3及刀頭4組成。定位銷(xiāo)2安裝在刀桿1（刀桿1的刀柄部分為莫氏錐柄，采用45碳鋼制成，配合可靠準(zhǔn)確，裝卸快速）上，與刀桿1過(guò)盈配合H7/s6，其中心線與刀桿中心線成90°，以防止定位銷(xiāo)2飛出并保證零件加工定位準(zhǔn)確；限位塊3使用普通碳素鋼，安裝在刀桿1上，與刀桿1間隙配合H7/g6，可在刀桿1上自由滑動(dòng)，起到了加工零件定位作用；刀頭4固定在刀桿1右端，為高速鋼或硬質(zhì)合金與碳鋼組成的焊接體，承擔(dān)著錐锪鉆的切削任務(wù)。

圖 2

預(yù)加工深孔類(lèi)零件的內(nèi)圓錐面時(shí)，在普通機(jī)床上安裝該錐锪鉆，將刀柄裝入車(chē)床，安裝在機(jī)床的尾座孔內(nèi)，而鉆床是安裝在主軸孔內(nèi)。切削時(shí)當(dāng)限位塊3下端面碰到深孔底面時(shí)，限位塊3即向主軸進(jìn)給相反方向運(yùn)動(dòng)，限位塊碰到定位銷(xiāo)2時(shí)，限位塊4停止運(yùn)動(dòng)，去除零件錐面加工余量的工作即相應(yīng)停止。當(dāng)上端面碰到定位銷(xiāo)2時(shí)，定位銷(xiāo)2和深孔底面共同限制了限位塊3的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)因?yàn)橄尬粔K4的作用，刀頭不能繼續(xù)向前進(jìn)給，故唯一確定了錐孔最大開(kāi)口直徑d，也同步解決了該錐孔的加工和檢測(cè)，從而達(dá)到了零件的內(nèi)圓錐面角度和尺寸的設(shè)計(jì)要求。

圖1是一個(gè)被加工零件的預(yù)加工零件圖，設(shè)計(jì)圖樣要求保證內(nèi)圓錐角α在0°～180°范圍內(nèi)均可、直徑d±0.1m m以及直徑d2±0.1mm，同時(shí)又對(duì)內(nèi)圓錐面提出了較高的形位公差及表面質(zhì)量要求。

要想保證設(shè)計(jì)要求，傳統(tǒng)的加工方法是：需要訂購(gòu)數(shù)控機(jī)床所需的鏜刀及設(shè)計(jì)工裝，才可保證加工。況且內(nèi)圓錐面的檢測(cè)，通常是用設(shè)計(jì)錐度塞規(guī)來(lái)檢測(cè)。但圖1所示零件為深孔零件，無(wú)法用錐度塞規(guī)來(lái)檢測(cè)。

3. 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

本設(shè)計(jì)解決了內(nèi)圓錐面難加工問(wèn)題，同時(shí)也解決了檢測(cè)問(wèn)題。它與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎。其在工作過(guò)程中巧妙的加入了擋塊定位機(jī)構(gòu)，使得工件在加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和同步檢測(cè)，減少了人為因素，使質(zhì)量更穩(wěn)定。

（2）體積小巧，重量輕，操作便捷。柄部采用常用的莫氏錐柄，配合可靠準(zhǔn)確，操作便捷。整個(gè)操作過(guò)程中，工人只需雙手即可進(jìn)行裝卸，無(wú)需繁雜的吊運(yùn)和裝卸。

（3）檢測(cè)精度較高。可檢測(cè)尺寸精度公差至0.2mm，特別適用于難以控制尺寸、無(wú)法檢測(cè)的深孔零件內(nèi)圓錐面的加工。

（4）制作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于推廣使用。刀柄與刀頭使用不同的材料，刀體切削部分材料采用常用的高速鋼或者硬質(zhì)合金材質(zhì)，淬火硬度60～64HRC；輔助部分采用45碳鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理即可實(shí)現(xiàn)，大大降低了成本，便于推廣使用。