[其他]快速镗铣磨长细孔的方法及装置

说明书

本发明涉及机械加工中切削长而细的孔内壁的方法及装置。

机械零件中具有长而细内孔的切削加工是很常见的问题。目前通常的做法是将刃具支承在一个悬壁杆（梁）或是一个簡支杆（梁）上对工件进行切削。这样做的缺点是在一定切削力的条件下限制了所能加工工件内孔的长度。为此，加工长而细孔的工作效率很低，尤其是加工具有一定硬度的上述工件时。例如军事工业中的炮管、大口径枪管，这一过程就更加缓慢。

为解决这类问题，通常的做法是采用所谓浮动法加工，如浮动镗刀、珩磨等，但这类加工方法的切削量都较小，并难保持加工的平直度。

本发明的目的是提供一种长而细内孔工件加工的方法与装置，其不但与切削普通工件具有相近似的精度与速度，并且能保证孔内壁的平直度。

发明是这样实现的：在用于支承刃具的杆（梁）两端各装置一个可以径向转动并能承受一定轴向力的支承体，然后在杆（梁、下同）一端用螺旋或液动装置对杆施力，令其产生轴向拉应力，施力大小通过下式求得：

P＝S·σ    ……①

其中：P    极限拉力    kg

S 杆轴面积 mm²

σ 杆材料容许拉应力 kg/mm²

其工作原理是：当刃具切削产生力垂直作用于杆上时，假定为完全弹性体的长杆即变形，使轴线偏移，两轴线形成一夹角，其矢量关系近似为三角形，不计入预拉力时，其关系如下式所示：

P_x＝P2Q+ P 2K]]>……②

其中：P_x轴向拉力

P_Q切削产生垂直力

P_K杆弹性模量引起的抵抗力

由于预拉力P近似等于P_K且作用方向相反，则：

∵ P_X＝P2Q- (P K- P ) 2=P2Q]]>

∴ P_X≈P_Q……③

而P_X是致杆伸长使轴线偏移影响切削量的主要因素。

比较②③两式可知，由于预拉力存在，大大降低了在一定长度和切削力条件下支承杆的变形量，反之，如果变形量一定时则可增加切削力，或者增加支承杆的长度。

本发明因为仅需在刃具杆的两端各增加一轴向支承器具（轴向轴承）及增加一施力器具及锚具即可使快速切削加工细长孔工件变得很容易，同时又保证了加工孔洞轴线或平面的平直度。

发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1    支承杆转动刃具磨削构造图

图2    支承杆外套筒转动刃具转动镗削构造图

参照图1，一根直轴2上固定了砂轮1，通过可拆卸的轴向及径向轴承3、轴2可以绕自己轴心转动。用通常的液压或螺旋施力机构4对轴2施以拉力，拉力大小由测量液压或螺旋扭距求得。拉力由轴承3及施力机构4中的轴向轴承承担，再由固定在轴2上的皮带轮5即可使轴2转动，从而实现对工件6进行内磨削了。

图2表示的结构为，将轴2一端固定在可拆卸支点（如螺栓）10上，再在轴2套上套筒8，套筒与轴2间有径向轴承7，套筒一端固定有齿轮9，另一端固定镗刀11，通过液压或螺旋施力机构12对轴施拉力，拉力大小由测量液压及螺旋扭距求得。再通过齿轮9使套筒8、镗刀11转动，即可对工件6进行加工。