[發(fā)明專利]自糾偏深孔加工系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410367893.3
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104162696B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 于大國
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B23B41/02
• 分類號: B23B41/02;B23B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于機械制造孔加工技術領域，具體涉及自糾偏深孔加工系統(tǒng)。?

背景技術

王峻出版了《現(xiàn)代深孔加工技術》一書，目前深孔加工裝備與工藝設計主要參考該書，普通圓柱孔加工也可借鑒書中內容。深孔加工包括鉆深孔、鏜深孔、鉸孔和珩磨深孔等。在實體上加工孔較多，有時需將零件的底孔擴大。深孔加工主要方式有：第一，刀具旋轉，工件進給；第二，工件旋轉，刀具進給。鉆深孔應用最為廣泛，鉆頭按排屑方式主要分為：內排屑深孔鉆和外排屑深孔鉆。?

深孔加工過程中難以觀察加工部位和刀具狀況，刀桿長度大，容易發(fā)生偏斜，造成工件報廢，因此深孔加工是機械加工的難點。防止與糾正鉆頭、鏜刀及刀桿偏斜，確保加工精度，是需要解決的重大課題，也是遠未解決的世界性技術難題。?

現(xiàn)有深孔加工機床、現(xiàn)有深孔加工BTA刀具是本發(fā)明重要的技術背景之一，切削液從油管和進油口進入深孔機床輸油器空腔，由于輸油器右方端蓋及刀桿密封件的限制，切削液只能通過工件已加工孔與刀桿之間的環(huán)狀間隙流向切削刃部，然后將切屑推入排屑孔并最終反方向排出。?

目前所用的內排屑深孔鉆鉆桿外部為圓柱體。?

為了防止深孔加工過程中刀具走偏，常常將刀具做成非對稱結構，兩側切削力合力不為零，此合力指向一側，作用于刀具，使刀具的導向塊與已加工孔一側孔壁始終緊密貼合，其結果是以已加工孔一側孔壁定位，從而避免孔的偏斜。盡管如此，由于材料不均勻，加工過程中的振動等原因，在不少情況下，所加工的孔仍然出現(xiàn)偏斜，使產品成為廢品。為了減少孔的偏斜，技術人員進行過多種努力，但尚未很好解決這一技術難題。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的：針對深孔加工過程中刀具容易偏離理想位置這一技術難題，提出相關解決方案，防止和糾正刀具的偏斜，使刀具盡可能處于正確位置，提高孔加工成品率及加工精度。?

本發(fā)明采用如下的技術方案實現(xiàn)：?

自糾偏深孔加工系統(tǒng)，其特征在于包括工件、油路部分、刀具部分，所述的油路部分包括油路系統(tǒng)主體、排屑孔，所述的刀具部分包括切削刃、刀體、楔形體，排屑孔穿過刀體、楔形體，楔形體有沿其圓周方向均勻分布的楔形槽，所述的楔形槽與工件孔內壁間的油膜為楔形形狀，不同楔形槽的結構沿同一圓周方向變化規(guī)律相同；楔形槽最大深度小于楔形體最大外徑與排屑孔直徑之差的一半，當工件沒有底孔時，所述的楔形體位于切削刃的后部，當?工件有底孔時，所述的楔形體可以位于切削刃的前部或后部，或使切削刃前部、后部都有楔形體。?

所述的楔形槽為兩個或兩個以上。?

所述的楔形體上有通油槽。?

所述的通油槽最大深度小于楔形體最大外徑與排屑孔直徑之差的一半。?

所述的刀具部分包括圓柱體，排屑孔穿過圓柱體，所述的圓柱體可直接與楔形體連接，或通過圓錐體與楔形體連接。?

所述的楔形體位于端蓋與工件之間。?

所述的圓錐體位于端蓋與工件之間。?

所述的楔形槽在加工孔時有切削液。?

所述的切削刃和刀體可以是對稱結構或非對稱結構。?

楔形體與工件已加工孔或工件底孔相配合，構成旋轉副。當楔形體與工件已加工孔相配合時，楔形體最大直徑小于工件已加工孔直徑，當楔形體與工件底孔相配合時，楔形體最大直徑小于工件底孔直徑。?

在機械設計學科中，軸承包括滾動軸承和滑動軸承，滑動軸承包括動壓軸承和靜壓軸承，部分動壓軸承采用楔形結構，比如M1050無心磨床主軸支撐在動壓軸承上，該動壓軸承為“三片瓦”式結構，軸與軸承之間形成三個楔形油膜，三個楔形油膜支撐無心磨床的主軸，楔形油膜具有自定心作用，因此使主軸處于正確的位置，主軸具有很高的精度，為磨削高精度產品提供保障。?

本發(fā)明將楔形油膜的原理應用于深孔加工。楔形油膜中液體的壓力高于非楔形部分的壓力，本發(fā)明中楔形油膜支撐深孔加工刀具部分，使深孔刀具處于正確的位置，借助油膜的定心作用防止和糾正深孔加工過程中刀具可能出現(xiàn)的偏斜。這一點與現(xiàn)有機械設備有所不同，以M1050無心磨床為例，在該設備中楔形油膜所支撐的對象是軸而不是刀具。另外需要強調的是，M1050無心磨床類設備，其楔形結構依靠非旋轉的軸承獲得，而在本發(fā)明中楔形結構可由旋轉的刀具部分獲得。從另外一個角度看，用于支撐軸類零件的動壓軸承的楔形結構一般位于旋轉副中尺寸較大的零件上，這一點可參見濮良貴、紀名剛主編《機械設計》第八版，301-302頁，該書由高等教育出版社出版，而在本發(fā)明中楔形結構位于旋轉副中尺寸較小的零件上。?