CN103357959B - 一种铰孔刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铰孔刀具，包括刀体、铰削刀片和紧固件，所述刀体由柄部、切削端部及位于柄部、切削端部之间的周面构成，所述铰削刀片通过紧固件装设于切削端部，所述刀体设有从柄部贯穿至切削端部的内冷孔，所述周面上设有多个型腔，所述型腔设有与所述内冷孔相通的连通孔。该铰孔刀具具有结构简单、能有效抑制振动、能消除悬伸长对孔加工质量不良影响的优点。

Description

一种铰孔刀具

技术领域

本发明涉及一种铰孔刀具，尤其涉及一种长径比大的、抗振动的、高精度加工的、铰孔刀具。

背景技术

铰削加工刀具切削时主要是切削侧面承受切削力，切屑从切削端部经容屑槽排出或切削孔底部排出，随着制造业的发展，铰刀向轴向、径向尺寸增大的方向发展，不仅应用在整体硬质合铰刀也广泛应用于可拆卸式合金刀头铰刀和可拆卸式数控刀片铰刀，该铰削加工刀具在深孔加工过程中，大的悬伸易使切削部在孔内发生振动，切削部到柄部悬伸越长孔加工刀具的刚性越差，从而悬伸长的孔加工刀具加工时更加容易发生振动且更加剧烈，切削时发生的振动导致孔加工刀具断裂、加工表面质量差、尺寸精度低，同时振动能使切削刀片磨损较快，降低切削寿命，为了保证刀片的使用寿命、避免孔加工刀具断裂造成工件报废，一般只能用于加工孔径比不大、加工表面质量不高的使用场合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能有效抑制振动、消除悬伸长对孔加工质量不良影响的铰孔刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铰孔刀具，包括刀体、铰削刀片和紧固件，所述刀体由柄部、切削端部及位于柄部、切削端部之间的周面构成，所述铰削刀片通过紧固件装设于切削端部，所述刀体设有从柄部贯穿至切削端部的内冷孔，所述周面上设有多个型腔，所述型腔设有与所述内冷孔相通的连通孔。

所述多个型腔沿刀体的轴向方向和周向方向均匀分布。

自柄部向切削端部，各型腔所连连通孔的孔径依次增大。

所述连通孔开设于所述型腔底面的中心位置。

所述连通孔的中心轴与所述刀体的旋转中心轴共面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的铰孔刀具，在周面上设有多个型腔，型腔设有与内冷孔相通的连通孔，工作时流动的冷却介质经内冷孔、连通孔输送至型腔，在铰孔刀具和被加工孔内壁之间形成动态的冷却介质导柱，其可根据挠度和切削振动动态自动调整介质对铰孔刀具四周压力的变化，从而消除或抑制铰孔刀具的切削挠度和切削振动，使得即便在深加工过程中，也能够有效抑制振动，消除伸长对加工表面圆柱度的影响，避免因为振动发生铰孔刀具断裂致工件报废的问题，扩宽铰孔刀具在大长径比孔型加工工况的应用；此外，本发明的铰孔刀具对切削部和夹持部进行了充分的冷却，极大的提高了铰孔刀具的使用寿命。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的立体结构示意图。

图2是本发明第一种实施例的主视图。

图3是图2是A－A剖视图。

图4是本发明第二种实施例的立体结构示意图。

图5是本发明第二种实施列的主视图。

图6是图5的B－B剖视图。

图中各标号表示：

1、刀体；2、铰削刀片；3、紧固件；11、柄部；12、切削端部；13、周面；14、连通孔；15、内冷孔；16、型腔。

具体实施方式

图1至图3示出了本发明的第一种铰孔刀具实施例，该铰孔刀具包括刀体1、铰削刀片2和紧固件3，刀体1由柄部11、切削端部12及位于柄部11、切削端部12之间的周面13构成，铰削刀片2通过紧固件3装设于切削端部12，刀体1设有从柄部11贯穿至切削端部12的内冷孔15，周面13上设有多个型腔16，型腔16设有与内冷孔15相通的连通孔14。工作时流动的冷却介质经内冷孔15、连通孔14输送至型腔16，在铰孔刀具和被加工孔内壁之间形成动态的冷却介质导柱，其可根据挠度和切削振动动态自动调整介质对铰孔刀具四周压力的变化，从而消除或抑制铰孔刀具的切削挠度和切削振动，使得即便在深加工过程中，也能够有效抑制振动，消除伸长对加工表面圆柱度的影响，避免因为振动发生铰孔刀具断裂致工件报废的问题，扩宽铰孔刀具在大长径比孔型加工工况的应用；此外，本发明的铰孔刀具对切削部和夹持部进行了充分的冷却，极大的提高了铰孔刀具的使用寿命。

多个型腔16沿刀体1的轴向方向和周向方向均匀分布，本实施例中，沿刀体1的轴向方向以直线排列有四个型腔16，并且沿周向方向排列有四列。自柄部11向切削端部12，各型腔16所连连通孔14的孔径依次增大，以便对铰孔刀具的大悬伸处提供更大的周向压力，更有效的抑制切削端部12处的挠度，弥补铰孔刀具悬伸越大刚性越差的不足；连通孔14开设于型腔16底面的中心位置，便于冷却液的均匀分布，提高其平衡性和稳定性。连通孔14的中心轴与刀体1的旋转中心轴共面，以便保证周面13的强度。

本发明的铰孔刀具在工作时，一部分流动的冷却介质经内冷孔15输送至切削区域，另一部分流动的冷却介质经内冷孔15、连通孔14输送至型腔16，周面13和铰孔加工表面将型腔16内的大部分冷却介质密封在型腔16内，而小部分排于周面13和铰孔加工表面之间，使周面13上形成与型腔16具有同等数量的周向压力，且与型腔16的分布结构一样，该压力组的分布关于刀体1的旋转中心轴对称。冷却介质给型腔16和铰孔加工表面施加的压力的大小取决于冷却介质的压力、型腔16的底面面积、以及型腔16的底面与铰孔加工表面之间的间隙决定，在冷却介质的压力和型腔16的底面面积一定时，型腔16的底面与铰孔加工表面之间的间隙越小，给型腔16施加的压力越大。当切削端部12产生切削振动时，该压力组作用在型腔16上产生一个抵抗振动的切削力矩，该力矩抑制、衰减切削振动，当切削力矩足够大时，甚至可以消除振动，从而提高加工表面质量，并防止振动导致的铰孔刀具断裂，有效的避免工件报废。周面13和铰孔加工表面之间具有一定压力的流动的冷却介质，可减少铰孔刀具和铰孔加工表面之间的摩擦，提高加工表面质量。同时，作用在型腔16上的压力组可以抑制切削端部12偏离刀体1的旋转中心轴产生挠度，使铰孔加工表面具有更好的轴向、径向尺寸。

图4至图6示出了本发明的第二种铰孔刀具实施例，本实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：本实施例中铰削刀片2由刀座和固定在刀座上的多个独立刀片构成，型腔16的分布类似螺旋结构，其它部分与第一实施例相同，在此不再赘述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种铰孔刀具，包括刀体（1）、铰削刀片（2）和紧固件（3），所述刀体（1）由柄部（11）、切削端部（12）及位于柄部（11）、切削端部（12）之间的周面（13）构成，所述铰削刀片（2）通过紧固件（3）装设于切削端部（12），所述刀体（1）设有从柄部（11）贯穿至切削端部（12）的内冷孔（15），其特征在于：所述周面（13）上设有多个型腔（16），所述型腔（16）设有与所述内冷孔（15）相通的连通孔（14），自柄部（11）向切削端部（12），各型腔（16）所连连通孔（14）的孔径依次增大。

2.根据权利要求1所述的铰孔刀具，其特征在于：所述多个型腔（16）沿刀体（1）的轴向方向和周向方向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的铰孔刀具，其特征在于：所述连通孔（14）开设于所述型腔（16）底面的中心位置。

4.根据权利要求1或2所述的铰孔刀具，其特征在于：所述连通孔（14）的中心轴与所述刀体（1）的旋转中心轴共面。

5.根据权利要求3所述的铰孔刀具，其特征在于：所述连通孔（14）的中心轴与所述刀体（1）的旋转中心轴共面。