专利名称：一种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工设备，特别是涉及到一种用于深孔加工的 喷吸钻上用于修复已磨损内钻管的装置。
背景技术：
深孔加工指长径比(即孔深L与孔径d之比)大于5 10的孔。普通 的深孔L/d〈5 20，可将麻花钻接长做长后去加工，对于L/d>20 100的 特深深孔则须在专用设备、专用深孔加工机床和深孔刀具进行加工。在 深孔加工时孔为半封闭，其固有难题是断屑、排屑难，导热差、冷却 润滑不易，还会出现刀具刚性差、易抖动、震动、变形折断等情况。喷 吸钻是一种常用且效率比较高的深孔加工工具。喷吸钻上包括有内钻管 和外钻管，内钻管套设于外钻管中，且内钻管较外钻管要长，在内钻管 的端部设有喇叭口，如图1所示，图1是现有技术中深孔喷吸钻上使用 的外钻管和未磨损内钻管的结构示意图。内钻管2套于外钻管1内，内 钻管2端部的喇叭口轴向抵住钻头内部的凸台肩，径向与钻头内径间隙 配合，切削下的碎屑通过内钻管2的空腔随润滑液一起流出。
大型船用柴油机零件的深孔加工是一个非常重要的加工内容，而在 用喷吸式钻头进行深孔加工的过程中，经常会出现深孔喷吸钻上的内钻 管端部的喇叭口快速磨损的情况。磨损后的喷吸钻的内钻管严重时如图 2所示，图2是现有技术中深孔喷吸钻上使用的外钻管和已磨损内钻管 的结构示意图。图中套于外钻管1中的已磨损内钻管3端部的喇叭口磨 损后截除，L2为截除已磨损并截除喇叭口后内钻管的长度，Ll为外钻管 的长度。外钻管的内径为D1，内钻管的内径为D2。
一旦出现这种情况，在深孔加工中就会产生以下问题
1，内钻管不能有效的支撑喷吸钻头并窜入钻头内部，使钻头不能进行正常切削；
2，喇叭口的磨损使得喇叭口上圆弧半径以及圆弧距离喇叭口外缘的 距离产生变化，使切削液分流影响整个加工系统的喷吸效果，导致不能 正常排屑；
3，由于内钻管喇叭口磨损而引起与外钻管的长度不匹配，钻管不能 继续使用；
4，由于喇叭口磨损，铁屑就极易卡在钻头及钻管内不能正常排出， 而导致整个工具系统的损坏6
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种 修复喷吸钻上磨损掉喇叭口的内钻管装置。利用本实用新型的修复装置 具体解决了各类由于深孔喷吸钻内管喇叭口频繁磨损而产生的原钻管报 废问题，通过将本实用新型的修复装置安装于已磨损内钻管上延长内钻 管的使用寿命、消除由喇叭口磨损所带来的深孔加工中的安全隐患的目 的。
基于上述发明目的，本实用新型的技术方案如下
按现在配置的标准深孔钻的类型，针对不同的加工孔径，提出了二 种设计实施方案
第一、针对加工孔径>①39mm用的深孔喷吸钻的内钻管来进行设计 深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置。所述深孔喷吸钻的内钻管套于 外钻管中，内钻管端部喇叭口伸出于所述的外钻管，其特征在于，在被 截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套，该衬套呈圆筒形，衬套的 外径等于内钻管的内径，在圆筒的端部设有一法兰，该法兰的外径大于 内钻管的内径且等于钻头上凹槽的内径，法兰的轴向厚度等于内钻管的 长度补偿值L3，所述的圆筒嵌入至内钻管中，法兰抵于内钻管的端部； 所述的长度补偿值L3=D— (L2-L1)，其中D为原内钻管与外钻管之间的长度差，L2为截除已磨损喇叭口后内钻管的长度，L1为外钻管的长度；
所述法兰的外端设有与圆筒内壁相连的内喇叭口 ，喇叭口中圆弧的半径
为R，圆弧与法兰外壁的交线与法兰外圆周的距离为L5， L5的取值范围 为0. 4 0. 6ram。
为了使衬套与内钻管之间连接紧密，所述的衬套的外壁与内钻管的 内壁间的公差空隙处涂刷粘结剂。
第二、针对加工孔径《039mm用的深孔喷吸钻的内钻管来进行设计
深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置。所述深孔喷吸钻的内钻管套于 外钻管中，内钻管端部喇叭口伸出于所述的外钻管，其特征在于，在被 截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套，该衬套呈圆筒形，衬套的 外径等于钻头上凹槽的内径，衬套的内径等于内钻管的外径，在圆筒内 壁的端部设有一向内凸起的环形台阶，该环形台阶的内径小于内钻管的 外径，环形台阶的轴向厚度等于内钻管的长度补偿值L3，所述内钻管嵌
入至衬套的圆筒中，内钻管的端部抵于环形台阶处；所述的长度补偿值 L3=D— (L2-L1)，其中D为内钻管与外钻管之间的长度差，L2为截除 已磨损喇叭口后内钻管的长度，Ll为外钻管的长度；所述环形台阶处设 有内喇叭口，喇叭口中圆弧的半径为R，圆弧与法兰外壁的交线与法兰 外圆周的距离为L5， L5的取值范围为0.4 0.6mm。
同理，在该技术方案中所述的衬套的内壁与内钻管的外壁间空隙处 涂有粘结剂。
由于采用上述技术方案，本实用新型的技术方案较现有技术方案具 有如下优点
本实用新型能切实有效地解决各类由于深孔喷吸钻的内钻管喇叭口 频繁磨损而不能进行正常加工的问题，并消除了由此而引起的深孔加工 中的安全隐患，具有操作使用简单、可靠的特点，利用小成本来达到延 长喷吸钻的使用寿命，降低使用成本的目的。
图1是现有技术中深孔喷吸钻上使用的外钻管和未磨损内钻管的结 构示意图。
图2是现有技术中深孔喷吸钻上使用的外钻管和已磨损内钻管的结 构示意图。
图3是本实用新型应用在加工孔径大于39irai的喷吸钻上内钻管的修 复装置结构示意图。
图4是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的实施例 1中修复装置安装在内钻管后的示意图。
图5是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的实施例 1中修复装置安装在喷吸钻上后的装配示意图。
图6是本实用新型应用在加工孔径小于39mm的喷吸钻上内钻管的修
复装置结构示意图。
图7是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的实施例 2中修复装置安装在内钻管后的示意图。
图8是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的实施例 2中修复装置安装在喷吸钻上后的装配示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例来对本实用新型的深孔喷吸钻上已磨 损内钻管的修复装置做进一步的详细阐述，但不能以此来限制本实用新 型的保护范围。
深孔喷吸钻在使用一端时间后，钟形的喇叭口部位磨损严重甚至磨 平。为了继续进行使用，在将内钻管的磨损部位截除后，安装上本实用 新型的修复装置就可以继续使用以延长其使用寿命。
由于所钻深孔的内径不同，其相应的内钻管的直径也不相同，按照 标准深孔钻的配置类型，针对不同深孔的加工孔径，提出了两种类型的 修复装置设计方案。其目的均是为了构筑磨损喇叭口的形状，既保证内 钻管端部与喷吸钻的钻头间的连接，又要保证钻头与内钻管间内喇叭口的设计，确保切削下的碎屑不会堵在钻头与内钻管之间。 实施例1
本实施例所针对的是在待加工深孔的孔直径大于39mm时，深孔喷吸 钻的结构及其安装使用方法。以船用柴油机中60机连杆中孔的加工为 例，该连杆中孔的孔直径为45mm，该孔的加工深度约为1920mm。
应用到该类型喷吸钻上的修复装置的结构如图3所示，图3是本实 用新型应用在加工孔径大于39mm的喷吸钻上内钻管的修复装置结构示 意图。由图可知，该修复装置为一个衬套，该衬套呈圆筒形，衬套的外 径等于内钻管的内径，在圆筒的端部设有一法兰，该法兰的外径大于内 钻管的内径且等于钻头上凹槽的内径，法兰的轴向厚度等于已磨损内钻 管3的长度补偿值L3，该值是一个变量。长度补偿值L3二D— (L2-L1)， 其中D为内钻管1与已磨损外钻管3之间的长度差，L2为截除已磨损喇 叭口后内钻管的实测长度，Ll为外钻管的长度。所述法兰的外端设有与 圆筒内壁相连的内喇叭口，喇叭口中圆弧的半径为R，圆弧与法兰外壁 的交线与法兰外圆周的距离为L5， L5的取值范围为0. 4 0. 6mm。如图4
所示，图4是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置的实施 例1中修复装置安装在内钻管后的示意图。在衬套4一1安装到喷吸钻6 上以后，所述的圆筒嵌入至已磨损内钻管3中，法兰抵于已磨损内钻管 3的端部，其结构如图5所示，图5是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损 内钻管的修复装置的实施例1中修复装置安装在喷吸钻上后的装配示意 图。为了使衬套与内钻管之间连接紧密，，所述的衬套的内壁与内钻管的 外壁间空隙处涂有粘结剂5。
1，现场测绘得数据如下Ll、 L2、 Dl、 D2
2，长度补偿问题计算
在喷吸钻系统，外钻管须与内钻管匹配使用，内钻管必须比外钻管 长30mm。但由于内钻管喇叭口磨损，在长度方向造成了与外钻管不匹配 的问题。所以，在设计时还需考虑长度补偿问题，具体计算如下长度 补偿值L3=30- (L2-Ll)须注意根据内钻管磨损情况的不同，长度补偿值L3是一变量。即
本装置在装配至内钻管上使用时其长度方向的有效值L4=L2+L3 。
3，防止内磨损后内钻管窜入钻头内部及顺利过渡铁屑问题圆弧R 尺寸和L5尺寸的设计取值如下由现场测绘得①45喷吸钻头内孔直径 为032mm ，优化设计当R=2mm时，L5"0. 5mm;
4，与原已磨损的内管有效定位连接问题
经现场观测，设计如下
參径向定位内钻管内孔，径向定位尺寸二D2 (+0.10， +0.05); 參轴向定位内钻管前端面；
在考虑衬套连接固定问题时，总结现场加工经验，在本实用新型的 修复装置与内钻管接触部位涂上粘结剂，为施工人员在现场操作十分简 单、方便。
实施例2
针对加工孔直径不大于39mm的深孔喷吸钻来说，本实用新型的修复 装置采用的是另外一种同思路的设计形式。具体以船用柴油机的50机连 杆中孔的加工为例，该深孔的直径为39mm，加工深度为1860mm。
本实施例与实施例1的设计思路不同之处在于需要特别考虑修复装 置与喷吸钻上内钻管之间的定位问题。修复装置的结构如图6所示，图 6是本实用新型应用在加工孔径小于39mm的喷吸钻上内钻管的修复装置 结构示意图。由图可知，本实施例的深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复 装置是在被截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套。
该衬套的总体结构呈圆筒形，衬套的外径等于钻头上凹槽的内径， 衬套的内径等于内钴管的外径，在圆筒内壁的端部设有一向内凸起的环 形台阶，该环形台阶的内径小于内钻管的外径，环形台阶的轴向厚度等 于内钻管的长度补偿值L3。
所述的长度补偿值L3=D— (L2-L1)，其中D为内钻管与外钻管之间的长度差，L2为截除已磨损喇叭口后内钻管的长度，Ll为外钻管的长 度，如图7所示，图7是本实用新型深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复 装置的实施例2中修复装置安装在内钻管后的示意图。在所述环形台阶 的外端设有一个内喇叭口，喇叭口中圆弧的半径为R，圆弧与法兰外壁 的交线与法兰外圆周的距离为L5， L5的取值范围为0. 4 0. 6腿。
所述己磨损内钻管3嵌入至衬套的圆筒中，已磨损内钻管3的端部 抵于环形台阶处，衬套的前端嵌入到钻头的凹槽中，衬套4-2安装到喷 吸钻6上以后，整体结构如图8所示，图8是本实用新型深孔喷吸钻上 已磨损内钻管的修复装置的实施例2中修复装置安装在喷吸钻上后的装 配示意图。为了使衬套与已磨损内钻管3之间连接紧密，在所述的衬套 的内壁与已磨损内钻管3的外壁间空隙处涂有粘结剂5。
1，现场测绘得数据如下Ll、 L2、 Dl、 D2 ;
2，与已磨损的内管有效定位连接问题
与第一种设计方案所针对的对象的主要区别在于由于本次加工长 径比高达48左右，且加工孔径仅为①39mm，相应得所用的深孔钻管的直 径也就较小，内钻管的内孔直径D2只有①22nim，所以设计时需特别考虑 不影响其有效的排屑空间。为此决定将径向定位在内钻管的外圆上，设 计如下
參径向定位:内钻管外圆，径向定位尺寸:D1 (+0.10， +0.05);
參轴向定位内钻管前端面； 3，长度补偿值L3=30- (L2-Ll)
须注意根据内钻管磨损情况的不同，长度补偿值L3是一变量。
在装配至内钻管上使用时其长度方向的有效值L4=L2+L3:
4，使用AUTOCAD中的功能进行优化设计，取值如下
由现场测绘得①39喷吸钻头内孔直径为①26mm ，优化设计 当R二1.5mm时，L5"0. 5鹏；综上所述，本实用新型一种可安装于加工深孔用的喷吸钻内钻管 用修复装置解决了各类由于深孔喷吸钻内管喇叭口频繁磨损而产生的原 钻管报废问题，节约了大量的刀工具采购费用，并消除了由此而引起的 深孔加工中的安全隐患，而且具有现场操作使用简单、灵活的特点，具 有较髙的推广价值。
权利要求1.一种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置，所述深孔喷吸钻的内钻管套于外钻管中，内钻管端部喇叭口伸出于所述的外钻管，其特征在于，在被截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套，该衬套呈圆筒形，衬套的外径等于内钻管的内径，在圆筒的端部设有一法兰，该法兰的外径大于内钻管的内径且等于钻头上凹槽的内径，法兰的轴向厚度等于内钻管的长度补偿值L3，所述的圆筒嵌入至内钻管中，法兰抵于内钻管的端部；所述的长度补偿值L3＝D-(L2-L1)，其中D为内钻管与外钻管之间的长度差，L2为截除已磨损喇叭口后内钻管的长度，L1为外钻管的长度；所述法兰的外端设有与圆筒内壁相连的内喇叭口，喇叭口中圆弧的半径为R，圆弧与法兰外壁的交线与法兰外圆周的距离为L5，L5的取值范围为0.4～0.6mm。
2. 根据权利要求1所述的一种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装 置，其特征在于，所述的衬套的外壁与内钻管的内壁间的公差空隙处涂 有粘结剂。
3. —种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置，所述深孔喷吸钻的 内钻管套于外钻管中，内钻管端部喇叭口伸出于所述的外钻管，其特征 在于，在被截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套，该衬套呈圆筒 形，衬套的外径等于钻头上凹槽的内径，衬套的内径等于内钻管的外径， 在圆筒内壁的端部设有一向内凸起的环形台阶，该环形台阶的内径小于 内钻管的外径，环形台阶的轴向厚度等于内钻管的长度补偿值L3，所述 内钻管嵌入至衬套的圆筒中，内钻管的端部抵于环形台阶处；所述的长度补偿值L3=D— (L2-Ll)，其中D为内钻管与外钻管之 间的长度差，L2为截除已磨损喇叭口后内钻管的长度，Ll为外钻管的长 度；所述环形台阶处设有内喇叭口，喇叭口中圆弧的半径为R，圆弧与法兰外壁的交线与法兰外圆周的距离为L5， L5的取值范围为0.4 0. 6mm。
4.根据权利要求3所述的一种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装 置，其特征在于，所述的衬套的内壁与内钻管的外壁间空隙处涂有粘结 剂。
专利摘要本实用新型涉及一种深孔喷吸钻上已磨损内钻管的修复装置，深孔喷吸钻的内钻管套于外钻管中，内钻管端部喇叭口伸出于所述的外钻管，在被截除已磨损喇叭口的内钻管上套设一个衬套，该衬套呈圆筒形，衬套的外径等于内钻管的内径，在圆筒的端部设有一法兰，该法兰的外径大于内钻管的内径且等于钻头上凹槽的内径，法兰的轴向厚度等于内钻管的长度补偿值L3，圆筒嵌入至内钻管中，法兰抵于内钻管的端部，法兰的外端设有与圆筒内壁相连的内喇叭口。本实用新型的修复装置解决了深孔喷吸钻频繁磨损而产生的内钻管报废问题，节约刀具费用，并消除安全隐患，而且具有现场操作使用简单、灵活的特点，具有较高的推广价值。
文档编号E21B17/00GK201363115SQ20092006806
公开日2009年12月16日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者俞汉青, 枫 李, 华 王 申请人:沪东重机有限公司