具有檢測功能的錐锪鉆設計

■陜西柴油機重工有限公司 （興平 713105）

郭顯微

1. 錐锪鉆介紹

內圓錐面（即圓錐孔）的加工難度大，因其存在檢測、排屑及冷卻等困難，最難確定的因素是刀頭的進給量，它要靠工人的經驗和反復調整才能完成，故質量穩定性較差，且加工效率很低。通常的辦法是：用數控機床加工，錐面的檢測采用錐度塞規涂色法來檢測。由于現場生產設備不同且零件形狀各異，用錐度塞規涂色法檢測常常受到限制，如圖1所示零件，在普通機床上對深孔零件的圓錐孔加工，目前采用錐度塞規涂色法來檢測其錐角和尺寸精度是無法實現的。

圖1 預加工零件

本設計主要提供一種集加工和檢測于一體的裝置——錐锪鉆（見圖2），不僅可加工零件的圓錐角，且加工完成后可同步進行檢測圓錐孔的錐角、尺寸、形位公差及表面粗糙度值等。

2. 設計技術方案

本設計的整體構造：主要由刀桿1、定位銷2、限位塊3及刀頭4組成。定位銷2安裝在刀桿1（刀桿1的刀柄部分為莫氏錐柄，采用45碳鋼制成，配合可靠準確，裝卸快速）上，與刀桿1過盈配合H7/s6，其中心線與刀桿中心線成90°，以防止定位銷2飛出并保證零件加工定位準確；限位塊3使用普通碳素鋼，安裝在刀桿1上，與刀桿1間隙配合H7/g6，可在刀桿1上自由滑動，起到了加工零件定位作用；刀頭4固定在刀桿1右端，為高速鋼或硬質合金與碳鋼組成的焊接體，承擔著錐锪鉆的切削任務。

圖 2

預加工深孔類零件的內圓錐面時，在普通機床上安裝該錐锪鉆，將刀柄裝入車床，安裝在機床的尾座孔內，而鉆床是安裝在主軸孔內。切削時當限位塊3下端面碰到深孔底面時，限位塊3即向主軸進給相反方向運動，限位塊碰到定位銷2時，限位塊4停止運動，去除零件錐面加工余量的工作即相應停止。當上端面碰到定位銷2時，定位銷2和深孔底面共同限制了限位塊3的運動，此時因為限位塊4的作用，刀頭不能繼續向前進給，故唯一確定了錐孔最大開口直徑d，也同步解決了該錐孔的加工和檢測，從而達到了零件的內圓錐面角度和尺寸的設計要求。

圖1是一個被加工零件的預加工零件圖，設計圖樣要求保證內圓錐角α在0°～180°范圍內均可、直徑d±0.1m m以及直徑d2±0.1mm，同時又對內圓錐面提出了較高的形位公差及表面質量要求。

要想保證設計要求，傳統的加工方法是：需要訂購數控機床所需的鏜刀及設計工裝，才可保證加工。況且內圓錐面的檢測，通常是用設計錐度塞規來檢測。但圖1所示零件為深孔零件，無法用錐度塞規來檢測。

3. 技術優點

本設計解決了內圓錐面難加工問題，同時也解決了檢測問題。它與現有技術相比具有以下優點：

（1）結構簡單，設計新穎。其在工作過程中巧妙的加入了擋塊定位機構，使得工件在加工過程中實現自動定位和同步檢測，減少了人為因素，使質量更穩定。

（2）體積小巧，重量輕，操作便捷。柄部采用常用的莫氏錐柄，配合可靠準確，操作便捷。整個操作過程中，工人只需雙手即可進行裝卸，無需繁雜的吊運和裝卸。

（3）檢測精度較高。可檢測尺寸精度公差至0.2mm，特別適用于難以控制尺寸、無法檢測的深孔零件內圓錐面的加工。

（4）制作簡單，生產成本低，便于推廣使用。刀柄與刀頭使用不同的材料，刀體切削部分材料采用常用的高速鋼或者硬質合金材質，淬火硬度60～64HRC；輔助部分采用45碳鋼經調質處理即可實現，大大降低了成本，便于推廣使用。