螺纹差动式微调镗刀的设计与制造

微调镗刀是精密孔加工中不可缺少的重要刀具，其加工孔的精度能达到IT6级，表层粗糙度可达到Ra0.8～1.6µm，普遍的型式有螺纹式微调镗刀、偏心式微调镗刀、滑槽式双刃镗刀以及浮动镗刀等。这些微调镗刀各具特色，在实际生产中得到广泛应用，其中螺纹差动式微调镗刀构思新颖，微调精度高，可自动消除螺纹间隙，是一种具有发展前途的微调镗刀。本文重点介绍该刀具的设计与制造要点。

1 螺纹差动式微调镗刀的设计与制造

微调镗刀由刀头体、内螺纹导向套、调节套等组成，安装在镗刀杆上，其中调节套与内螺纹导向套的联接螺纹为M27×1.5-7H，而刀头体连接螺纹与调节套的联接螺纹为M12×1.25-6H。为了避免内螺纹导向套的转动和移动，分别采用一个径向紧定螺钉和一个轴向紧定螺钉。为了确保刀头体的轴向导向移动和固定不动，采用了两只紧定螺钉。为了消除联接螺纹M27×1.5-6H的间隙，采用了压缩弹簧。弹簧的作用是使调节套向右运动，微调时调节套的外螺纹M27×1.5的右侧面与内螺纹导向套M27×1.5的左侧面相接触，该弹簧力的作用方向与刀具在切削中产生的挤压力方向是一致的，所以镗刀工作时不会松动，该力经过径向和轴向紧定螺钉，直接传至镗刀杆上。 在对调节套进行微调时，由于该联接的外螺纹M27×1.5是右旋螺纹，故当其顺时针转动一周时，将使刀头体向左(前)移动1.5mm；与此同时由于调节套与刀头体连接的螺纹M12×1.25是左螺纹，在其顺时针转动一周时，该左螺纹又将使刀头体向右(后)移动1.25mm，所以此时刀头体的实际移动为 L=1.5-1.25=0.25(mm)即镗刀实际只前伸0.25mm。由于调节套右端面上有等分刻度50格，所以旋转调节套每微调一格时镗刀的进刀量为 0.25÷50=0.005(mm/格)=5µm/格

2 螺纹差动式微调镗刀的制作要点

刀头体及刀头体联接螺纹选用35CrMoA材料，这种材料的强度和韧性较高(硬度为30-38HRC)，材料淬火变形小，高温下蠕变强度高，可在600℃温度下长期工作。 调节套宜选用40Cr材料，此材料含碳适中，综合机械性能良好，淬透性好，热变形小，热处理调质硬度为260-290HBS。 内螺纹导向套选用20Cr材料，并在其内螺纹M27×1.5表层和内孔f20表层采用渗碳或渗氮，使其内表层硬度达55-58HRC；外圆表层不作渗碳或渗氮处理，其硬度为22-25HRC，与镗刀杆的硬度相近。 内螺纹导向套的两个外圆柱表层，分别选用f26 H7/k6，f34 H9/d9；f26 H7/k6为装配基准孔，两外圆柱表层和内孔的不同轴度允差为0.01mm以内，否则将会产生装配应力。内螺纹导向套的内孔与刀头体的外圆配合选用f20H8/g7不错，以确保刀头体在切削时不易产生振动。 调节套与刀头体联接螺纹M12×1.25-6H，其内外螺纹应按DH，Dh精度加工，此时内外螺纹的配合间隙为Xmin=EI-es=0，可提高其调节精度，减少螺纹间隙。 弹簧选用60SiMn，硬度为45-50HRC，弹簧的规格为1.6×24&time;12，n=3圈，预压力约为50－60N。 两只紧定导向螺钉的下圆柱表层建议采用20Cr，进行渗碳处理，其紧定导向圆柱部分的尺寸与刀头体键槽宽度的配合采用，渗碳表层为50-55HRC。