内槽专用刀具

HEATS

某机械零件有两个装限位块的内槽(见图1)，原在卧式镗床上加工，镗孔后镗槽，镗槽工时每件需4小时，操作麻烦，工效低，测量困难，尺寸不易控制，质量差。为此，笔者设计了内槽专用刀具(见图2)。槽宽、槽外径、槽至孔端面距离各尺寸可一次性调定，只要刀头完好，可连续加工，质量稳定可靠，操作简便，工效显著，加工一个工件只需5分钟。
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图1

图2

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1 原理与性能

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内槽专用刀具将旋转切削和径向进给两个运动合成一体。 3 `; n/ ~; M, k- B( W2 m

旋转切削：由主轴11经柱销14和滚圈13带动筒10顺时针旋转。 " |2 K3 j, `" S, W) x% G6 D$ I

径向进给：套3法兰面与工件孔端面贴合时，主轴11下压，斜楔1将刀15从方孔沿径向推出，实现进给。 / L" C7 ]% M: ^* p4 P( O

内槽刀与工件孔的找正：根据工件孔径，配制套3外径，其配合精度为H7/f6。 ' Q# u% ~$ }! p' ~2 v- u

槽宽的确定：根据工件槽宽，配制刀15的刀头宽度。 7 Z4 l! t6 s% W* |5 ~) K* x" P5 F

槽至孔端面距离的确定：根据工件槽至孔端面距离来确定套3法兰的厚度(见图3)，即
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图3 ! K- b2 w9 A9 H

图4

$ {8 Z. f* x# V3 Lh=L-b式中 h——套3法兰厚度 2 N; [! x6 d* u; a

L——刀头中心线至轴承壳5端面距离 6 l# ^! t" ~ e8 b5 c2 Q

b——工件槽中心线至孔端面距离 . u7 s9 x5 q: ^3 b4 x

刀15径向伸出长度的调整：松开筒10两侧的螺栓9，移动调整块12，改变滚圈13与调整块12之间的距离即可，两侧应一致。主要技术参数：工件最小孔径f49mm；镗槽最大宽度8mm；镗槽最大外径f65mm；转速80～120r/min；进给速度(手动)0.03～0.05mm/r。 " w3 z" X& h, Z" h) }( q9 ]

2 制造要求与使用方法

主轴11材料采用45钢，调质处理，外圆f24f6、f30f6对应莫氏3号尾锥保证同轴度，允许公差f0.02mm,嵌斜楔的斜槽与轴心线倾斜30°，柱销14与主轴11为过渡配合，与滚圈13为间隙配合，装配后柱销14两头略铆大，以防滚圈13脱落。筒10材料用45钢，调质处理。平面轴承6所靠端面应垂直于其内圆f24H7、f30H7的公共轴心线，允差0.03mm，轴承壳5材料用普通碳钢。套3材料用灰铸铁或铜。螺钉4为4只M5沉头螺钉。刀15的刀体材料用45钢，调质处理。刀头采用YG6或YG8焊接，亦可用高速钢整体制造，最后刃磨刀头(见图4)。挡圈7用钢丝绕成，卡入筒10槽内并略低于轴承壳5端面，其作用是防止轴承壳5脱落，并应与轴承壳5有轴向游隙。弹簧8的作用为：不工作时，弹力使主轴11上移，让滚圈13与筒10的腰形槽末端接触，这时刀15的长度中心线与筒10的中心重合，两端略低于筒10外圆；工作时，主轴11下压，弹簧8的弹力对下压缓冲，使进给速度均匀，避免切削崩刃，并可降低镗槽的表面粗糙度值。调整块12与筒10腰形槽为间隙配合，螺栓9用于紧固调整块12。滚圈13材料用45钢，淬硬处理。螺钉2为2×M4圆柱头螺钉。斜楔1材料用45钢，淬硬处理，卡入主轴11斜槽后用螺钉2拧紧。 6 V! k+ \, @( g& ?

内槽专用刀具在摇臂钻、立钻上均可使用，工件装夹要求为工件在切削时不转动即可。内槽专用刀具主轴尾锥插入钻轴锥孔，使套3外圆进入工件孔，其法兰面与工件孔端面贴合，启动钻轴(顺时针)并匀速下压，听见切削声即开始镗槽，待滚圈13与调整块12相碰时即到位停转，内槽专用刀具退出工件孔，加工完毕。