深孔车削加工刀具的设计

３ 工艺参数的选择 ．
（ ）三个 定心 浮动 支 承几 何尺 寸 和行 位 公 １
差 ，尤其 重 要 的是 长 度方 向尺寸 必 须 选 配一 致 ，误 差 在０ ３ ｍ以 内 ，否 则会 影 响车 削 质量 。 ．ｍ ０ （ ）选 用 加 长 ＣＡ １ ３ 床 刚 性 要 好 ，精 度 ２ ６６车
深孔车削加工刀具的设计
新疆 机 电职业 技术学 院 （ 乌鲁 木齐 ８ ０ １ ） 柳鹏旭 ３ ０ ３
我 们在实 际加 工 中遇 到 了内孔 １０ ２ ｍｍ、长
１ ８ｍｍ 深 孔加 工工 件 ，用 普 通 的 内孔 加 工 刀具 ０ 的 ３
刀具 （ 构 如 图２ 示 ）采 用 车 削加 工 获 得成 功 。 机 所
工件太长超 出一
般 通 用镗 床 的加
图１ 深孔工件
本 刀具工作原理 ：采用旋转长轴杆手轮１ 、带 ３
动 锥体 ４ 向左 做 直线 运 动 ，锥 体 ４ 压 三个 定 心 浮动 挤
工 行 程 ，故 采 用 设 计带 自动 定 心和 支 撑 的深 孔 加 工
对 凸 圆弧加 工情 况 ，圆弧 Ｊ （ ［ 虚线 ）为 假 想 刀尖 ） 轨 迹 ，Ｄ 点 为 圆心 ，半 径 为 （ ｒ ；凹 圆弧 加 工 Ｒ＋ ）
图８ 刀尖位置
的坐标 由刀具安装的定位点移到刀尖位置。在数控
车 削 编程 中 ，参 与车 削的 每 一把 刀的 刀尖 都是 从 同
一
标 。 假 设 我 们 以 Ｔ 刀 尖 为 基 准 ，将 此 点坐 标 设 为 １
参考点出发的 ，但实际上每一把 刀转到切削位置
（ ． ，００ ），然后使其他各把 刀具 的刀尖都与 ０Ｏ ０ ． ０
ｙ ｙ ｙ
同理 ，Ｔ 刀 尖 转 ２ 到 切 削位 置 的相 对 参 考 点坐标 为
Ｘ２ ＝Ｘ 一 Ｘ ｔ ２
情况 ，圆弧ｃ
（ 虚线 ）为假 想刀尖轨迹 ， 其 圆
心 是 ０ 点 ，半 径 为 （ 一， 。 如 果 按 假 想 刀 尖 轨 ， ） 迹 编 程 ，则 要 以 图 中 所 示 的 圆弧 ＣＪ Ｃ Ｄ （ ， 或 ２ 虚 ［ ） 线 ）有关 参 数 进行 程 序 编制 。
簧、内径和外径Ｏ 形密封 圈、螺纹套管组成。芯子 起 支撑工件管壁作用 ，弹簧使芯子紧贴锥体随它移
动 ，内径 和 外 径０形 密封 圈防止 冷却 水 进 入 刀杆 生
削中要不断的调整刀杆手轮保证三个定心浮动支承
与 工件 内孔 紧密 支 承 ， 当纵 向车 通 时不 能 停车 ，溜
锈 。 锥体 ４ 与长 轴 是 组 装 结 构 ， 目的 是 当锥 体磨 损
４锥 体 ． ５冷却 水 道 ｌ ６ 定 位铜 套 ． 前 ７刀杆 体 ． ８长轴 ，
工 件 材 料
４ ＃厚 壁 无 缝 钢 ５
பைடு நூலகம்
管其 孔 径 与 长 度 比大 干 １ ， 由于 １
９后定位铜套 ．
Ｉ． １ 进水嘴
ｌ． ２锁紧螺母
ｌ． ３ 长轴手轮
１． ４刀具安装平台 ｌ 、１ ． ５ ６内外０形密封圈 １ 甫 定位铜套 ７
端 用 自定 心卡
图４ 长刀杆支承车削示意图
浮 动支承 限位２ ，防止锥体移动超过位 置，使定心
浮 动 支 承 芯 子 脱 离 。定 心 浮 动 支 承 ３ 芯 子 、弹 由
盘 夹 紧 ，远 离 １ ． 、５ 刀头 ２ ． 、４定心浮动支承 ３ ． － 、６ Ｉ￣
主轴 一端 用 中 心 架 支 承 工 件 。 工件 以 １０ ５ ｒ ｎ 转 ，在 车 ０ ～１０ ／ 旋 ｍｉ
无法车 削，针对此工件设计 了带 自动定心和支撑的 深孔加工 刀具 ，经加工后工件 内孔表面粗糙度值达 到了Ｒ ＝ ． ｍ，尺寸和位置精度均达 到了设计 图 ３２
样要求 。
１ 深孑 刀具结构 设计 ． Ｌ
深 孔 工件 如 图１ 所示 。
图２ 深孔刀具结构
１ 刀头压紧螺栓 ２ ． 镗 ． 定心浮动支承限位 ３ ． 定心浮动支承
参 ～ 珈
笳 ５ １
支 承 与 管 壁 接 触 ，在 车 削 中起 刀 杆 定 心 与 支 承 作 用 ，防止 刀杆 刚性 不足 而 无法 车 削 ，为 了防止 定心
削液 ，长刀杆支承车 削如 图４ 所示 ，图中１ 为 同 和５
一
把 刀头 、
浮动支承与管壁摩擦发热而烧损 ，在长 刀杆管壁上
板箱机动退回，卸下工件，即完成深孔加工。
后方便更换 ，起移动三个定心浮动支承的作用。由
于 冷 却 水 道５ 长 刀杆 体 分 为 四 件 ，钻 完 水 道孔 后 较 通 过 定 位 台连 接 后 焊 合 。前 定 位 铜 套６ 刀 杆 的定 起 心 作 用 ，磨 损后 方便 更 换 。 刀杆 体７ 由四 件 组 成 。 长 轴８ 传 递运 动 的作 用 。 后定 位铜 套 ９ 刀杆 的定 起 起 心 作 用 ，磨 损后 方 便 更换 。进水 嘴 １连 接 冷 却水 软 １
开 有 冷 却 水 道 ５ 进 水 嘴 １ ，车 削时 只要 用 一 根软 和 １
２和 ４为 三 个
定心浮动支
承 ３和 ６为 工件 。工件一
Ｋ
管连接机床冷却水管和长 刀杆进水嘴ｌ ，冷却水就 １
可 以直 接 喷洒 在 三个 定 心 浮动 支 承处 。 镗 刀头压紧螺栓１ ，起 压 紧 镗 刀 的 作 用 。定 心
其 对 准 ，则 可 以 求 出 其 他 各 刀 相 对 于 Ｔ 刀在 轴 １
时 刀 尖 不 可 能 都 处 于 同 一 点 上 。 如 图 ８ 示 ，Ｔ 刀 所 １
尖相对于程序设定的参考点坐标为
１ 一 １
和 ｙ 上的坐标差值 ，这个差值就是各把 刀的 刀补 轴
量 。 ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １１０ ） ０ １２ ５
Ｉ ｌ ２ １
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ｌ ４ 、３ 架中 ＼刀 “
Ｚ
５ 刀具位 置尺寸的补偿 ．
刀具 位 置 尺 寸 补 偿 的实 质 是 将 刀具 相 对 于 工 件
依 次 类 推 ，可 分 别 求 到 以 下 各切 削 刀 尖 相 对 参 考 点 的 坐