浮动拉铰刀的设计

中国航天三江集团红林探控有限公司 (湖北孝感 432000) 岳文清 吴彬彬 刘 勇

机械加工深孔时，具有刀具刚性差、排屑困难及不易散热等特点，从而影响深孔的加工质量。当生产批量较大时，可以选择专用设备和工艺装备来解决深孔加工问题。

我公司产品的生产特点为批量小、生产周期短以及工件尺寸精度高，该生产特点决定了零件加工主要以通用设备和工艺装备为主，因此深孔加工成了生产中的“老、大、难”问题，零件的废品率较高，生产进度也常受到影响。

在加工实践中，经过多次摸索，设计制作了一种结构简单的深孔加工刀具——浮动拉铰刀，在普通设备上可以较好地完成零件深孔的精加工，应用效果较好。

1.浮动拉铰刀结构及安装

浮动拉铰刀结构 (见图1)类似于铰刀，其主要区别在于刀具导向部分位于切削刃后部。

图1 浮动拉铰刀结构

该刀切削部分与刀柄间的过渡部分直径小于刀具排屑槽底部直径2～5 mm。因此，该刀排屑性好，一般选直齿形结构即可满足排屑、切削平稳性等要求。

对于直径大于10 mm的深孔，可采用内喷冷却方式，改善切削的排屑性。

浮动拉铰刀结构参数可以参照铰刀进行设计(见表1)。

表1 浮动拉铰刀结构参数

浮动拉铰刀刀柄上有直径为2～4 mm的小孔，利用传动销2将刀具1与刀夹3联接起来，其安装结构如图2所示。

图2 浮动拉铰刀安装图

该刀在卧式车床CW6140上使用。首先将传动销和刀夹及浮动拉铰刀按图2联接成整体，再将刀夹穿过工件内孔，然后将工件与刀具一起装在自定心卡盘上，用车床尾座上的钻夹 (或刀架上的刀夹)夹住刀夹。开动车床后，用尾座 (或刀架)拉动铰刀即可。

2.刀具切削参数

浮动拉铰刀切削参数与铰刀切削参数基本相同。由于刀具受力情况比铰刀要好，切削较为平稳，因此，切削速度可以快一些，进给量也可以大一些。其切削参数如表2所示。

表2 浮动拉铰刀切削参数

3.刀具的特点

浮动拉铰刀结构简单，用外购铰刀进行改制即可，制作方便、快捷，成本低，符合产品生产周期短、工艺装备准备周期短的生产要求。

由于采用了拉削方式，刀具受力状况得到改善。因此，与铰削比较起来具有以下优点:①排屑性好，切屑排向待加工表面，已加工表面不会被切屑划伤。②切削平稳。刀具受拉力，且可浮动，刀具受力状况好。③加工深孔直线度好、锥度小，加工尺寸一致性好。④加工表面的表面粗糙度值低。

4.结语

该刀具已在多个产品的深孔零件加工中得到应用，实践证明它能够较好地解决生产周期短、多品种、小批量深孔零件在普通机床上的精加工难题，零件的加工质量得到了有效保证。