CN101839818A - 超长深孔盲孔的套料取样方法及切断刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长深孔盲孔的套料取样方法，可在孔径为120mm的盲孔内取出直径为60mm，长度为1500～4000mm的芯棒，解决超超临界转子的超长深孔盲孔的套料取样问题。先使用套料钻杆，在工件的取样端套孔径为D，芯棒直径为d的超长深孔的盲孔；再将切断刀具安装于套料钻杆的头部，并将切断刀具送入指定的盲孔深处进行切断作业，将芯棒从盲孔中切断。本发明还公开了一种用于超长深孔盲孔套料取样的切断刀具。

Description

超长深孔盲孔的套料取样方法及切断刀具

技术领域

本发明涉及一种机械制造方法，具体涉及一种超长深孔盲孔的套料取样方法。本发明还涉及一种用于超长深孔盲孔套料取样的切断刀具。

背景技术

超超临界转子是当今最先进的发电机组中的关键件，市场需求量极大。如图1所示，这种超超临界转子在制造过程中，要求在孔径为D＝120mm的盲孔中挖取直径d≥60mm，长度为1500～4000mm的芯棒，即D/d≤2。所挖取的芯棒作为试样进行检验，用于检验超超临界转子的机械性能，因此如何在深孔盲孔中取出芯棒试样，是超超临界转子机加工的关键及重要的工序。

目前在通孔中进行套料取样的技术已经很成熟，而对于深孔盲孔的套料挖断取样，已经有在孔径为D＝90mm盲孔中挖取直径d≤30mm的芯棒，即D/d≥3的方法，但对于D/d≤2的深孔盲孔的套料挖断取样，由于盲孔壁与芯棒之间的间隙较小，目前还没有成功的经验可供借鉴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超长深孔盲孔的套料取样方法，它用于在孔径为D的盲孔中套料取出直径为d，长度为1500～4000mm的芯棒，其中D/d≤2，解决超超临界转子的套料取样问题。

为解决上述技术问题，本发明超长深孔盲孔的套料取样方法的技术解决方案为：通过以下步骤在超长深孔盲孔中进行套料取样：

第一步，将工件超超临界转子的外形在重型卧车上车削加工完毕，然后在工件的取样端用车刀起一条浅圆线，该浅圆线作为用于安装扭断刀具的螺孔的中心线；

第二步，上钻镗床，在所述浅圆线上钻攻安装扭断刀具的螺孔；

第三步，上深孔钻镗床，先使用套料钻杆，在工件的取样端套孔径为D，芯棒直径为d的超长深孔的盲孔；

第四步，将切断刀具安装于套料钻杆的头部，并将切断刀具送入指定的盲孔深处进行切断作业，将芯棒从盲孔中切断。

第五步，在所述螺孔处装上扭断工具进行扭断作业，将芯棒从盲孔中扭断，完成工件芯棒的取样作业。

所述扭断作业的操作方法是：将定位固定套通过螺钉紧固于所述螺孔上，旋转定位固定套上的手柄，直至芯棒与盲孔分离。

本发明还提供了一种用于超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，包括刀体、刀片、多功能销、导向件；刀体的头部设有刀片，刀片与刀体之间通过多功能销连接，刀体的头部还设有导向件。

所述刀片的刀刃朝向刀体的旋转中心，刀片的刀背为弧形。

所述刀体的尾部设有矩形外螺纹。

所述导向件为木质材料。

所述刀片的尾部伸入刀体头部的安装槽内。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明可在孔径为120mm的盲孔内取出直径为60mm，长度为1500～4000mm的芯棒，解决超超临界转子的超长深孔盲孔的套料取样问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是超超临界转子工件的结构示意图；

图2是用于超长深孔盲孔套料取样的切断刀具的结构示意图；

图3是用于超长深孔盲孔套料取样的扭断刀具的结构示意图。

图中附图标记说明：

1为刀片，2为多功能销，  3为导向件，

4为刀体，5为固定套，    6为螺钉，

7为手柄，D为盲孔的孔径，d为芯棒的直径。

具体实施方式

本发明超长深孔盲孔的套料取样方法，可用于在如图1所示的超超临界转子工件的超长深孔盲孔中进行套料取样，其中盲孔的孔径D＝120mm，芯棒的直径d≥60mm，芯棒的长度为1500～4000mm。

本发明通过以下步骤在超长深孔盲孔中进行套料取样：

1、将工件超超临界转子的外形在重型卧车上车削加工完毕，然后在工件的取样端用车刀在直径40mm处起一条浅圆线，该浅圆线作为两个M12的螺孔的中心线；

2、上钻镗床，在直径为40mm的浅圆线上钻攻2-M12的螺孔；

3、上型号为TDG21100的深孔钻镗床，先使用套料钻杆，在工件的取样端套孔径为120mm，芯棒直径为60mm的超长深孔的盲孔；然后将切断刀具安装于套料钻杆的头部，并将切断刀具送入指定的盲孔深处进行切断作业，将芯棒从盲孔中切断；

套料钻杆选用壁厚≤28mm的钻杆，以便在单面至少留有1mm的切削刃口的空隙，以及用于排屑的空间。

切断刀具如图2所示，包括刀体4、刀片1、多功能销2、导向件3；刀体4的尾部设有矩形外螺纹，用于连接套料钻杆；刀体4的头部设有安装槽，用于安装刀片1，刀片1的尾部伸入刀体4的安装槽内，刀片1与刀体4之间通过多功能销2连接，刀体4的头部还设有导向件3。刀片1的刀刃朝向刀体4的旋转中心，刀片1的刀背为弧形。

导向件3起到对切断刀具的导向及支撑作用，避免切断刀具发生偏离中心线的弯曲变形。本发明的导向件3采用木质材料，耐冲击、抗振动性好，并且由于木质材料具有一定的涨性，对于其导向支撑的刀体4的外圆的尺寸，以及工件盲孔孔径的实际尺寸均无需严格的要求，木质材料的导向件3就能够与工件孔壁的接触面之间良好地贴合，同时对盲孔内壁的表面粗糙度的要求也比较低。与现有的采用硬质合金与中碳钢的焊接组合件的导向件相比，具有诸多优点。

多功能销2用于刀片1的定位固定，同时作为刀片1的旋转中心，引导刀片1进行旋转切削。

刀片1起到主要的切断作用。为解决刀片1伸出较长而造成刚性差的问题，使刀片1尾部深入刀体4的安装槽内足够长。由于刀片1的刀背为弧形，切断刀具在盲孔深处进行切断作业时，随着切断刀具的深入，刀片1的尖部抵到盲孔的底部，使得刀片1能够朝着刀刃的方向旋转(图2中为顺时针旋转)，从而实现对芯棒的切割。

由于工件套料后的盲孔比较深，内孔与所套的芯棒之间的空隙又相当小，只有(120-60)/2＝30mm，而且不可能全部用足，必须考虑刀具进出的空隙，因此刀体4的厚度应不大于28mm，而且刀体4需承受一定的支撑力。

4、考虑到工件的芯棒直径比较粗(为60mm)，而能够利用挖断的空隙比较窄(为28mm以下)，因此芯棒没能直接挖断的可能性较大。如没能直接切断，在2-M12的螺孔处装上扭断工具进行扭断作业，将芯棒从盲孔中扭断，完成工件芯棒的取样作业。

扭断刀具如图3所示，包括定位固定套5、手柄7，手柄7设置于定位固定套5上；定位固定套5通过螺钉6紧固于芯棒上预先钻攻的两螺孔上。

使用时，转动手柄7，就可以轻松地将工件的芯棒从盲孔内扭下来，实现工件的取样。

Claims (8)

1.一种超长深孔盲孔的套料取样方法，其特征在于：用于在孔径为D的盲孔中套料取出直径为d的芯棒，其中D/d≤2，芯棒的长度为1500～4000mm，通过以下步骤在超长深孔盲孔中进行套料取样：

第一步，将工件超超临界转子的外形在重型卧车上车削加工完毕，然后在工件的取样端用车刀起一条浅圆线，该浅圆线作为用于安装扭断刀具的螺孔的中心线；

第二步，上钻镗床，在所述浅圆线上钻攻安装扭断刀具的螺孔；

第三步，上深孔钻镗床，先使用套料钻杆，在工件的取样端套孔径为D，芯棒直径为d的超长深孔的盲孔；

第四步，将切断刀具安装于套料钻杆的头部，并将切断刀具送入指定的盲孔深处进行切断作业，将芯棒从盲孔中切断。

2.根据权利要求1所述的超长深孔盲孔的套料取样方法，其特征在于：第五步，在所述螺孔处装上扭断工具进行扭断作业，将芯棒从盲孔中扭断，完成工件芯棒的取样作业。

3.根据权利要求2所述的超长深孔盲孔的套料取样方法，其特征在于：所述扭断作业的操作方法是：将定位固定套通过螺钉紧固于所述螺孔上，旋转定位固定套上的手柄，直至芯棒与盲孔分离。

4.一种用于权利要求1所述的超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，其特征在于：包括刀体、刀片、多功能销、导向件；刀体的头部设有刀片，刀片与刀体之间通过多功能销连接，刀体的头部还设有导向件。

5.根据权利要求4所述的超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，其特征在于：所述刀片的刀刃朝向刀体的旋转中心，刀片的刀背为弧形。

6.根据权利要求4所述的超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，其特征在于：所述刀体的尾部设有矩形外螺纹。

7.根据权利要求4所述的超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，其特征在于：所述导向件为木质材料。

8.根据权利要求4所述的超长深孔盲孔套料取样的切断刀具，其特征在于：所述刀片的尾部伸入刀体头部的安装槽内。

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