浮动镗刀体的结构改进

摘要：本文针对镗床上加工内孔用的浮动镗刀，结合焊接式合金刀片浮动镗刀以及机夹刀片式浮动镗刀的特性，通过结构改进，设计了一种既可以扩大加工范围又可以降低成本要求的新的浮动镗刀体，并通过生产中的实际应用，完全满足加工以及使用需求。

关键词：镗孔  浮动镗刀  孔径  刀体  液压缸

一、问题描述

在液压缸的生产加工中，为了保证内孔的加工质量和精度，会使用浮动镗孔来进一步消除内孔的加工余量。我们目前使用的浮动镗刀体有两种结构，一种是焊接结构，如图1所示，也就是合金刀片焊接在刀体上，刀片钝化以后需要重新刃磨，磨到一定程度后连同刀体一起报废，但这种浮动镗刀体镗孔的尺寸范围比较大，一把镗刀体就可以镗削多种孔径的缸筒。使用这种浮动镗刀体需要考验工人的磨刀水平，磨刀又要消耗相当一部分的加工时间，而且最终浮动刀体也要报废，成本相对太高。直接把硬质合金块换成机夹刀片的话，由于刀体厚度不够，而且顶钉也影响，同时压紧刀片的压块也不能凸出刀体平面，机夹刀片安装，刀片就无法固定，否则整个刀体就在镗头的刀体孔里面无法自由活动，也就不能在原刀体上将焊接的硬质合金刀块直接改为机夹刀片。

另一种是更换刀片形式 ，如图2所示，也就是用机夹刀片，刀片钝化以后，更换刀片即可。不需要工人去手动磨刀片，直接更换刀片即可，方便快捷。同时，这种刀体上带有支撑导向用的橡胶棒，可以为整个刀体提供支撑和导向作用，使每个刀片在加工过程中受力更加均匀，加工质量更加可靠。中间的键使上下刀体固定，不会产生宽度方向的位移，但这种浮动镗刀体镗孔的尺寸范围比较小，适合加工同一种缸径的缸筒，也就是可随加工余量的大小进行微调。不同的缸径就需要不同直径的镗刀体，前期的投资太大。而且在直径方向上，加工直径超过φ300mm，加工时因为吃刀量的关系，会使上下刀体回缩，加工后达不到预期的直径，为了防止这种现象的发生，必须另外加固定顶丝，这样一来就更限制了刀体直径方向的活动范围。

二、解决措施

通过认真分析两种浮动镗刀体的结构以及在镗床上的使用情况，因为刀体的成本相对较高，刀片的成本较相对低一些，而且刃磨刀片需要考验操作工人的磨刀技术，刃磨的好坏直接关系到后期缸筒的加工质量。在考虑降低成本、提高效率的前提下，使用大范围可调浮动刀体，刀体上使用可快速更换的机夹刀片，结合这两者优点，设计出一种新的刀体，来满足降低成本、提高生产效率和质量的需要，新刀体如图3所示。

从图3可以看出，改进后的浮动镗刀体首先是把焊接式硬质合金刀块改变成可快速更换的机夹刀片，这样就不用刃磨刀片，不需要考验操作工人的磨刀技术了；其次是把上、下刀体都分成了两部分，也就是把原来的上、下刀体分成了四部分，而后通过螺钉、键两两结合成两大块整体，再通过顶丝3来调节结合后的两大块整体，达到既能调节刀体长短又能快速更换刀片的目的。

三、注意事项

改进后这种结构虽然比较实用，但也必须注意：

1. 改进后的刀体调节范围的大小要根据刀体的材料而定，刚性好、震动小的材料调节范围可适当增大一些。

2. 键和螺钉固定的两大块整体，自身只能微调，而结合后的两大块整体之间要通过顶丝来调节和固定直径方向的尺寸大小，顶丝的行程也就是刀体直径的调节可控制范围。

四、结束语

通过刀体结构的改进，我们既可以节省刀体材料，降低成本，又可以快速更换刀片，不需要刃磨，不用考验操作工人的磨刀水平，提高了生产效率，同时也给其他类似刀体的改进提供了经验。

参考文献

孟少农.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，1991

机械设计手册联合编写组.机械设计手册.北京：化学工业出版社，1987