管子内壁键槽及孔的钻、铣削装置设计

重庆大学机械学院 重庆 405400

在石油测井仪器加工中，经常遇到管子内壁上钻键槽或腰形孔的情况，图1所示为射孔枪管内壁键槽，图2所示为仪器外壳内壁上的腰形孔（即圆孔横向移动较小距离形成的孔）。为加工这2个槽，最早基于卧式铣床设计了一套工具，如图3所示，该工装的介绍文章见《机械工人》2003年第12 期《管子内壁巧铣槽》。

图1 射孔枪管內壁键槽示意

图2 仪器外壳内壁腰形孔示意

随着工作量的增加，该装置显现出一些弊端：①长期占用一台铣床，影响了其他生产。②该装置的加工位置在下部，手动进给比较沉重，劳动强度大。③齿轮尺寸较小，受力较大，容易损坏，自己制造比较麻烦，如果到齿轮厂定制，由于批量太小，成本较高。

图3 卧式铣床铣头示意

图4 专用钻内孔机床示意

为此研制了另外一套装置，安装在一台报废车床C616床身上。如图4所示。电动机经减速器传动至专用铣头，台虎钳安装在拖板上，不同直径的管件经过垫铁调整高度后装夹在台虎钳上，如果管件太长，尾部可以经过可调支座支撑。

专用内铣头如图5所示。来自减速器的动力经长轴传至一对弧齿锥齿轮副（锥齿轮4与锥齿轮7组成），最终经短轴到达刀杆。由于加工空间狭小，所以长短轴的轴承都选用轻型轴承。

图5 专用内铣头示意

加工生产时，摇动大拖板移动工件，使铣刀到达待加工位置，看刻度摇动中拖板吃刀到合适深度，然后摇动大拖板进刀到合适位置，安装不同尺寸的挡块加以限制，可以保证加工尺寸；刀杆是由一个刀套与铣刀头焊接而成，通过更换不同尺寸的铣刀，可加工不同的腰形孔或内壁键槽，属于易损件；使用的弧齿锥齿轮在工具店里可以采购，非常便宜。所以，设计工装时如果妥善利用现有资源（床身）和通用配件（齿轮），可以起到事半功倍的效果。