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内槽专用刀具

时间:2011-06-05 08:58:25 来源:未知
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。

图1

图2

1 原理与性能

内槽专用刀具将旋转切削和径向进给两个运动合成一体。
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。
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。
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。
槽宽的确定:根据工件槽宽,配制刀15的刀头宽度。
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

图3

图4
h=L-b
式中 h——套3法兰厚度
L——刀头中心线至轴承壳5端面距离
b——工件槽中心线至孔端面距离
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。

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。
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。