CN1649691A - 管镗孔的开槽法及开槽刀具架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一凹凸槽(3)实施方法，所述凹凸槽相间地、有规律地分布在管(1)内。它包括一穿孔阶段，所述阶段即指借助至少一粗削刀具及/或至少一精削刀具——所述刀具通过一连接装置(17)和一拉杆(5)相连，同时在管内切削出所有槽，连续使用不同粗削刀具，所述粗削刀具有一凸型面，所述凸型面可逐渐靠近槽的凹型面，至少一刀具有一凹型面，以实施槽的凸型面。

Description

管镗孔的开槽法及开槽刀具架

技术领域

本发明的技术领域涉及管、尤其是用高机械特性材料实施而成的热交换管的内壁成形及开槽法。

背景技术

尤其从专利US4294568中已知一种在圆柱体外壁上拉削槽的方法。根据所述方法，同时拉削出两相邻槽，一槽用粗削刀具，另一槽用精削刀具。粗削刀具有一层状型面，精削刀具的型面符合槽的最终型面。尽管所述方法可实施复杂型面的槽，但并不适合在管内壁上实施复杂开槽，其实施也无法做到简捷。

从专利US54411569中还知道一枪管开槽的方法，其中，多台穿孔器同时轴向地连接一杆，所述杆同时自由旋转。所述杆的牵引驱动开槽加工。各穿孔器的型面各不相同，第一穿孔器保证粗加工，最后的穿孔器保证精整加工。所述方法的缺陷在于：它无法实施简单的槽型面。它也不能实施这类复杂的槽型面，所述槽型面覆盖了管的整个内表面，包括一系列凹凸型面。

发明内容

本发明的目的在于以经济的方法实施管、尤其是具有高机械特性的金属管的一内型面，所述金属管例如为耐热钢管，所述内型面形状复杂，尤其包括一系列被凸型面隔开的凹型面的型槽。

因此，本发明的目的在于提出开槽的方法，所述槽为交替的凹槽和凸槽，有规律地分布在一管内，其特征在于，它包括至少一拉削阶段，在所述阶段，借助至少一粗削刀具和/或至少一精削刀具——所述刀具通过一连接装置和一操作拉杆相连，同时拉削出所述管的全部槽，相继使用的且具有一凸型面的不同粗削刀具可逐渐接近所述槽的凹型面，至少一精削刀具有一凹型面，以开出所述槽的凸型面。

根据一实施方式，至少一粗削或精削刀具装有至少一刀片，所述刀片可开出所述槽的凹型面或凸型面

有利地是，开出凹型面的各刀片为圆形状，且其半径为所述应加工的槽的半径。

根据另一实施方式，至少一粗削或精削刀具为一整体件。

所述拉杆包括相对于所述管的导引架。

本方法可应用于在直径小于或等于38毫米的管内开槽，各粗削及精削刀具为一整体件。

本发明还可应用于在直径大于38毫米的管内开槽，各粗削及精削刀具装有相关的切削刀片。

本发明还可应用于在管内实施纵向槽，其中，拉杆只被驱动平移，或实施螺旋形槽，其中，拉杆被驱动平移和旋转。

本发明还涉及为在管内实施槽的一刀具架，所述刀具架包括至少两刀具，所述刀具与一拉杆相连，所述两刀具之间由至少一隔挡件两两分开。

根据一特征，隔挡件为光滑管状。

根据另一特征，各隔挡件包括一管，所述管有径向叶片，所述径向叶片之间限定了室。

径向叶片的宽度可使其在加工槽之前，接触到管的内表面。

因而各隔挡件旋转连接上拉杆。

根据本发明的方法，其最重要的优点在于其实施复杂形状的内型面的能力。

另一优势在于，可在长至2到6米的管内开槽的能力。

另一优势在于，所述方法可以经济的方式实施所需型面。

附图说明

本发明的其它特征、细节及优点将在后文中参照附图、举例描述中更清楚地体现出来。其中：

——图1示出采用根据本发明的方法获得的管的槽型面，

——图2简略示出可实施根据本发明的方法的加工刀具，

——图3示出刀具架实施方式的一剖面图，

——图4示出刀具架的另一实施方式，

——图5为图4中所示刀具架的一横剖面图，

——图6示出本发明中所使用的一隔挡件，

——图7至9示出各种可能的刀具。

具体实施方式

图1中示出了部分管1，所述管例如为具有高机械特性的热交换金属如耐热钢管。所述管1预先沿一大致圆柱形的型面2钻有孔。所需最终的槽型面包括一系列凹型面槽3，所述凹型面槽被凸型面顶4隔开。根据本发明获得的总型面，其特征在于可覆盖管1的整个内表面。此处，槽3及顶4均有半径为R的圆形型面。槽的最大深度X小于或等于2R。当然，所实施的凹槽和凸槽的型面半径可以不同。

当然，所述槽3可以相对于所述管的一母线成零度或不成零度的角沿所述母线制造，以形成直槽或螺旋形槽。在第一种情况下，刀具被驱动作平移运动，而在另一种情况下则作平移及旋转运动。在所述后一种情况中，刀具齿可倾斜一定角度，所述角度等于螺旋形槽相对于造管器的角度。

图2简略示出了一加工机器，所述加工机器可实施根据本发明的方法。所述加工机器包括一工作台6，待开槽的圆柱形管1固定在所述工作台上。所述工作台包括一拉杆5，所述拉杆连接着机器的拉杆架头8，所述拉杆架头可拉动一个多刀具架9穿过从预先穿有圆柱形孔的管1。所述多刀具架9连接拉杆5，所述拉杆又通过快速连接装置10，与拉杆架头8相连。多刀具架9包括至少一粗削刀具11及一精削刀具12，以实施管1的槽3。

多刀具架9还包括中间刀具13、14，所述中间刀具可从粗削通向最后的精削。当然，加工刀具的其它部件——尤其是拉动多刀具架9的装置已公知，因而此处不再详加描述。

图3示出了多刀具架9的第一实施方式，所述刀具架上例如支承着粗削刀具。例如，所述多刀具架包括三个刀具15，所述各刀具装配有多个刀片16。各刀具15通过销17旋转连接上拉杆5。刀具15还平移连接上光滑管状的隔挡件18，整个组件安放在两导引/定心架19、20之间。螺帽21确保使所述组件相对于拉杆被固定住。

第一导引/定心架19由延长拉杆5的一部分形成，第二支架20由一环形成。支架19、20的外径大致等于管1的最初直径。所述两支架确保多刀具架9在待开槽管内导引。已知切削油例如可通过图中未示出的孔，穿过拉杆5和隔挡件18，喷射进去。

图4、5及6示出了另一实施方式。在所述实施方式中，光滑隔挡件被隔挡件22代替，所述隔挡件22包括带有径向叶片24的管，所述叶片之间限定了一室25。各室内接收刀片或刀具的切削型面加工出的切屑，所述刀片或刀具安设在限定室的两叶片之间。

因此，可避免开槽时产生的切屑堆积在管1的下部，不会损坏所述管的表面。隔挡件22通过销31，相对于多刀具架9呈一定角度放置，这样，刀具的各刀片或切削型面可介于两连续刀片之间。

加工槽前，径向叶片24的宽度可使其接触到管1的内表面。因此，叶片抵靠在凸型面顶处，它们限定了接收切屑的室25。

在所述实施方式中，叶片24和槽的数量一样。这并非意味着可减少叶片数量。隔挡件22的长度L取决于待开槽的镗孔长度及固定在拉杆5上的刀具15的数量，对此，本领域技术人员可很容易确定。

图7至9或为俯视截面图或为仰视剖面图地示出了本发明中可使用的不同刀具。图7所示刀具26为一粗削刀具8，所述粗削刀具8装配有凸圆形钨碳(carbure de tungstène)刀片16，且有一销槽27。所述刀片16可实施凹形槽3。

图8所示刀具28为一精削刀具15，所述精削刀具15装配有凹刀片29。所述刀片29可实施凸形槽4。和前面一样，刀具28有一接收销的槽27。

无论如何，刀片16、29通过图中未示出的一传统装置(如旋拧)被固定住。

根据图7、8的刀具最好用于对大内径——如大于38毫米的管开槽。

图9示出了一整体刀具30，所述刀具最好用于对小直径——如小于38毫米的管开槽。

本领域技术人员根据加工机器的牵引力、管材料的机械特性(切削性)及每次走刀时削掉的切屑表面，很容易确定需安装在拉杆上的刀具数量。

例如，具有7吨位牵引力的机可拉动1至6把刀具。

根据待加工管的几何特性(初始直径、槽的深度及数量)，可实施一刀具架，所述刀具架包括不同特性的多把刀具(粗削或精削、凹或凸槽)。

因此，槽浅(小于或等于5毫米)的管可使用一刀具架，所述刀具架保证只需一次走刀，即可实现粗削和精削。由所述刀具架支承着的第一刀具为实施凹型面的粗削刀具，最后的刀具为实施凸型面的精削刀具。

对槽更深(大于5毫米)的管，则须多次装配刀具架。最初的走刀加工，用只有实施凹型面的粗削刀具的刀具架实施。

最后的走刀加工，用只有实施凸型面的刀具(先粗削再精削)的刀具架实施。

例如，要实施图1所示的开槽镗孔(在光滑镗孔直径为40毫米的管中，实施深X为10毫米、半径5毫米的8道槽)，需使用100把刀具，所述各刀具支承着半径5毫米的刀片，所述刀具的刀片的相对位置可彼此间径向地移动，以保证连续两刀具之间留有半径0.1毫米的加工间距。

通过包括有1至6个刀具的一支架刀具9的50次加工得到最终的加工型面，所述刀具的切割直径从拉杆的一端至另一端是相对递增的。

本领域的技术人员会选择与牵引刀具架拉杆的机器功率可兼容的刀具数量。

例如，可看出，最初走刀时，各刀具只切削出一很薄的切屑表面，因此，刀具架上的刀具数量可能最多。

而最后走刀时，每次走刀都可削出一很大的切屑表面，因而需在加工刀具上施加更大的力，因此要减少牵引杆所支承的刀具数量。

加工完凹型面后，凸型面的加工可通过一装配有4把凹形刀具的刀架走刀获得，所述刀具有相对的切削直径，该直径从拉杆5的一端至另一端逐渐递增。

有利地是，可控制拉杆5作平移运动，以实施纵向槽3，或控制杆作平移及旋转移动，以实施螺旋形槽。

如此获得的槽之间的螺距，取决于拉杆相对于其前行的旋转速度。借助数字控制，可很容易实施所述类型槽，所述数字控制即指接收一程序命令，而所述程序命令则对应拉杆的旋转速度与其前行速度之比。

Claims (16)

1.开槽(3)的方法，所述槽为交替的凹槽和凸槽，有规律地分布在一管(1)内，

其特征在于，它包括至少一拉削阶段，在所述阶段，借助至少一粗削刀具和/或至少一精削刀具——所述刀具通过一连接装置(17)和一操作拉杆(5)相连，同时拉削出所述管的全部槽，相继使用的且具有一凸型面的不同粗削刀具可逐渐接近所述槽的凹型面，至少一精削刀具有一凹型面，以开出所述槽的凸型面。

2.按照权利要求1所述的在管内开槽的方法，其特征在于，至少一粗削或精削刀具(15)装有至少一刀片(16)，所述刀片可开出所述槽的凹型面(3)或凸型面。

3.按照权利要求2所述的在管内开槽的方法，其特征在于，开出凹型面的各刀片为圆形状，且其半径为所述应加工的槽的半径。

4.按照权利要求1所述的开槽方法，其特征在于，至少一粗削或精削刀具(30)为一整体件。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的在管内开槽的方法，其特征在于，所述拉杆(5)包括相对于所述管(1)的导引架(19，20)。

6.按照上述权利要求中任一项所述的在管内开槽的方法的应用，其特征在于，可应用于直径小于或等于38毫米的管，各粗削及精削刀具为一整体件。

7.按照上述权利要求任一项所述的在管内开槽的方法的应用，其特征在于，可应用于直径大于38毫米的管，各粗削及精削刀具装有相关的切削刀片。

8.按照上述权利要求1至5中任一项所述的方法的应用，其应用于在管内开出纵向槽，其特征在于，所述拉杆(5)只被平移地驱动。

9.按照上述权利要求1至5中任一项所述的方法的应用，其应用于在管内实施螺旋形槽，其特征在于，所述拉杆(5)被平移及旋转地驱动。

10.用于按照权利要求1至5所述的方法在管内开槽的刀具架，其特征在于，它包括至少两刀具(15)，所述刀具与一拉杆(5)相连，所述两刀具之间由至少一隔挡件(18，22)两两分开。

11.按照权利要求10所述的刀具架，其特征在于，所述隔挡件(18)为光滑管。

12.按照权利要求10所述的刀具架，其特征在于，各隔挡件(18)包括一管，所述管带有径向叶片(24)，所述径向叶片之间限定出室(25)。

13.按照权利要求12所述的刀具架，其特征在于，所述径向叶片(24)具有一宽度，使得在加工槽之前，它们与管的内表面接触。

14.按照权利要求12或13所述的刀具架，其特征在于，各隔挡件旋转连接上所述拉杆(5)。

15.按照权利要求10至14中任一项所述的刀具架，其特征在于，它包括至少两刀具，所述刀具有至少一凸型面。

16.按照权利要求10至15中任一项所述的刀具架，其特征在于，它包括至少一刀具，所述刀具有一凹型面。

Images