CN103639452A - 一种加工箱体深内孔的多刃组合镗刀及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，主刀条(2)的长度(D1)小于副刀条(3)的长度(D2)；主刀条的第一主刀刃(2-1)和第二主刀刃(2-2)与杆体的轴心分别距离(D11)、(D12)，不对称地向两侧伸出与杆体(1)轴线垂直地安装于杆体(1)上；副刀条的第一副刀刃(3-1)和第二副刀刃(3-2)与杆体的轴心分别距离(D21)、(D22)，不对称地向两侧伸出与杆体轴线垂直地安装于杆体上；所述主刀条在上、副刀条在下,相互之间在杆体上轴向间距(L)，在水平面投影上形成第一主刀刃、第一副刀刃、第二主刀刃和第二副刀刃的依次排列。本发明与单刃镗刀相比，具有效率高、质量好的有益效果。

Description

一种加工箱体深内孔的多刃组合镗刀及方法

技术领域

 本发明涉及机械领域，具体涉及一种加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，还涉及一种加工箱体深内孔的方法。

背景技术

参见图1所示，本发明所涉及的箱体深内孔加工直径D范围在90mm至150mm之间，深度H在200mm到1200mm。

这种箱体深内孔加工过程中，通常都采用镗刀进行粗镗、扩镗及精镗。现有加工方法中采用的一种镗刀，如图2所示，是一种单刃镗刀，其包括杆体6-1、轴向垂直地安装于该杆体6-1的一端的一根刀条6-2，刀条6-2具有刀刃6-3。采用这种单刃镗刀加工箱体深内孔的方法，包括下列步骤：

1、钻预孔：用钻头在摇臂钻床上钻削形成箱体深内孔毛坯，或者在车床、卧式镗床上利用钻头加工形成箱体深内孔毛坯；

2、粗镗：用较小尺寸（较小尺寸指刀条6-2伸出刀杆体的距离，即有效切削半径，如图2中刀刃6-3到刀杆中心距离）的单刃镗刀，在卧式镗床上粗镗箱体深内孔毛坯,形成箱体深内孔粗孔，具体尺寸根据扩镗时镗刀杆的直径确定，通常将箱体深内孔粗孔粗镗至后续镗刀镗刀杆直径再加上10mm以上；

3、扩镗：换用较大尺寸（较大尺寸指刀条6-2伸出刀杆体的距离，即有效切削半径，如图2中刀刃6-3到刀杆中心距离）的单刃镗刀，在卧式镗床上对箱体深内孔粗孔反复、多次扩镗形成所需要的箱体深内孔半成品，该箱体深内孔半成品，一般表面粗糙度在Ra3.2左右，直径方向上加工余量留0.5mm左右。

4、精镗：在卧式镗床用单刃镗刀将箱体深内孔半成品精镗至要求的尺寸。

     上述单刃镗刀和单刃镗刀对箱体深内孔加工方法存在以下缺陷：

     单刃镗刀容易断，加工效率低下；由于只有单刃参与切削，因此在切削过程中受力集中于刀刃与被加工箱体深内孔的接触点处，即如图4所示的F处，如果背吃刀量过大或者进给量过大都会使单刃镗刀受力过大而断裂。因此一般单刃镗削粗加工背吃刀量较小、进给速度很慢，故而加工效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种效率高、质量好、寿命长的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案；

本发明的箱体深内孔加工用多刃组合镗刀，包括杆体，主刀条、副刀条；

所述主刀条一端为第一主刀刃、另一端为第二主刀刃；

所述副刀条一端为第一副刀刃、另一端为第二副刀刃；

所述第一主刀刃、第二主刀刃和第一副刀刃和第二副刀刃均有主偏角、副偏角、主后角、副后角和前角；

所述主刀条的长度小于副刀条的长度；

所述主刀条的第一主刀刃和第二主刀刃与杆体的轴心具有距离，不对称地向两侧伸出与杆体轴线垂直地安装于杆体上；

所述副刀条的第一副刀刃和第二副刀刃与杆体的轴心具有距离、不对称地向两侧伸出与杆体轴线垂直地安装于杆体上；

所述主刀条在上、副刀条在下,相互之间在杆体上轴向间距，在水平面投影上形成第一主刀刃、第一副刀刃、第二主刀刃和第二副刀刃的依次排列。

优选地，所述主刀条和副刀条的轴向相距为25-35mm。

优选地，所述主刀条的第一主刀刃的主偏角和第二主刀刃的主偏角表面之间具有轴向高度，该轴向高度相差2-3mm。

优选地，所述副刀条的第一副刀刃的主偏角和第二副刀刃的主偏角表面之间具有轴向高度，该的轴向高度相差2-3mm。

优选地，所述主刀条的第一主刀刃与杆体轴心的距离比第二主刀刃与杆体轴心的距离约小10mm。

优选地，所述副刀条的第一副刀刃与杆体轴心的距离比第二副刀刃与杆体轴心的距离约小7.25mm。

优选地，所述第一主刀刃、第二主刀刃和第一副刀刃和第二副刀刃的主偏角范围为92°到95°、副偏角约10°、主后角范围为5°到8°、副后角和前角范围分别为92°至95°以及5°至8°。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种利用上述多刃组合镗刀的效率高、质量好的加工箱体深内孔的方法。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案；

    本发明的加工箱体深内孔的方法，包括钻预孔、粗镗和精镗步骤；所述钻预孔步骤：是在摇臂钻床上钻削形成箱体深内孔毛坯，或者在车床、卧式镗床上利用钻头加工形成箱体深内孔毛坯；

    所述粗镗步骤：在卧式镗床上，选择主刀条的长度和副刀条的长度较小的组合镗刀，先主刀条、后副刀条地依次对所述箱体深内孔毛坯粗镗形成箱体深内孔粗形；

所述精镗步骤；在卧式镗床上，选择主刀条的长度和副刀条的长度D2较大的组合镗刀，先主刀条、后副刀条地依次对所述箱体深内孔粗形精镗形成需要的箱体深内孔尺寸。

     与现有技术相比，本发明的箱体深内孔加工方法具有如下有益效果；

（1）提高了加工效率：在相同进给速度时，多刃镗削比单刃镗削加工的背吃刀量总量大；在相同总背吃刀量的情况下，刀刃的载荷更轻，进给速度可以加快。因此在机床刀具承受范围内可以一次粗镗到位而不必多次反复扩镗。

（2）提高了加工质量：利用多刃镗削时，刀刃的受力方向是分布在各刀刃的切线方向，刀刃的布置是均匀的分布在圆周上的，刀刃受力更均匀可以抵消部分切削力，因此加工时的稳定性得到了提高，加工质量也得到了相应的提高。

附图说明

图1是本发明所涉及的箱体深内孔结构示意图；

图2是单刃镗刀结构示意图；

图3是图3的侧视图；

图4为单刃镗刀加工时的受力示意图；

    图5是本发明多刃组合镗刀立体图；

图6是本发明多刃镗刀俯视图；

图7是主偏角、副偏角、主后角、副后角和前角的结构示意图；

图8是主刀条的第一主刀刃的主偏角和第二主刀刃的主偏角表面之轴向高度的结构示意图；

图9是副刀条的第一副刀刃的主偏角和第二副刀刃的主偏角表面之间高度的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体实施方式对本发明作进一步详细说明；

参见图5、图6和图7所示，本发明的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，包括杆体1，主刀条2、副刀条3；所述主刀条2一端为第一主刀刃2-1、另一端为第二主刀刃2-2；所述副刀条3一端为第一副刀刃3-1、另一端为第二副刀刃3-2；所述第一主刀刃2-1、第二主刀刃2-2和第一副刀刃3-1和第二副刀刃3-2均有主偏角Kr、副偏角Kr’、主后角α0、副后角α0’和前角γ:所述主刀条2的长度D1小于副刀条3的长度D2；所述主刀条2的第一主刀刃2-1和第二主刀刃2-2与杆体1的轴心分别距离D11、D12，不对称地向两侧伸出与杆体1轴线垂直地安装于杆体1上；所述副刀条3的第一副刀刃3-1和第二副刀刃3-2与杆体1的轴心分别距离D21、D22不对称地向两侧伸出与杆体1轴线垂直地安装于杆体1上；所述主刀条2在上、副刀条3在下,相互之间在杆体1上轴向间距L，在水平面投影上形成第一主刀刃2-1、第一副刀刃3-1、第二主刀刃2-2和第二副刀刃3-2的依次排列。这样一来，在对箱体深内孔加工时，主刀条2、副刀条3先后依次对箱体深内孔进行膛削，相对于单刃膛刀就能够较大大地提高效率并保证质量。同时，由于具有主刀条2和副刀条3且主刀条2具有第一主刀刃2-1、第二主刀刃2-2，副刀条3具有第一副刀刃3-1、第二副刀刃3-2，因而，与单刃镗削相比，使用时各个刀刃的受力方向是比较均匀的，可以抵消部分切削力，也就不容易损坏、断裂。

所述主刀条2和副刀条3的轴向相距L为25-35mm。试验证明，这样的加工效果较好。

   参见图8所示，所述主刀条2的第一主刀刃2-1的主偏角Kr和第二主刀刃2-2的主偏角Kr表面之间具有轴向高度H，该轴向高度H相差2-3mm。试验证明，这样的加工效果较佳。

    参见图9所示，所述副刀条3的第一副刀刃3-1的主偏角Kr和第二副刀刃3-2的主偏角Kr表面之间具有轴向高度H1，该轴向高度H1相差2-3mm。试验证明，这样的加工效果较佳。

   参见图5和图6所示，所述主刀条2的第一主刀刃2-1与杆体1轴心的距离D11比第二主刀刃2-2与杆体1轴心的距离D12约小10mm，试验证明，这样的加工效果较佳。

    所述副刀条3的第一副刀刃3-1与杆体1轴心的距离D21比第二副刀刃3-2与杆体1轴心的距离D22约小7.25mm。试验证明，这样的加工效果较佳。

    所述第一主刀刃(2-1)、第二主刀刃(2-2)和第一副刀刃3-1和第二副刀刃3-2的主偏角Kr范围为92°到95°、副偏角Kr’约10°、主后角α0范围为5°到8°、副后角 α0’和前角γ范围分别为92°至95°以及5°至8°。试验证明，这样的加工效果较佳。

    下面具体说明本发明利用上述多刃组合镗刀加工箱体深内孔的方法。

    本发明的加工箱体深内孔的方法，包括钻预孔、粗镗和精镗步骤；所述钻预孔步骤：是在摇臂钻床上钻削形成箱体深内孔毛坯，或者在车床、卧式镗床上利用钻头加工形成箱体深内孔毛坯；

    所述粗镗步骤：在卧式镗床上，选择主刀条2的长度D1和副刀条3的长度D2较小的组合镗刀，先主刀条2、后副刀条3地依次对所述箱体深内孔毛坯粗镗形成箱体深内孔粗形；

所述精镗步骤；在卧式镗床上，选择主刀条2的长度D1和副刀条3的长度D2较大的组合镗刀，先主刀条2、后副刀条3地依次对所述箱体深内孔粗形精镗形成需要的箱体深内孔尺寸。

Claims (8)

1.一种加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，包括杆体(1)、主刀条(2)、副刀条(3)；

    所述主刀条(2)一端为第一主刀刃(2-1)、另一端为第二主刀刃(2-2)；

    所述副刀条(3)一端为第一副刀刃(3-1)、另一端为第二副刀刃(3-2)；

   所述第一主刀刃(2-1)、第二主刀刃(2-2)和第一副刀刃(3-1)和第二副刀刃(3-2)均有主偏角(Kr)、副偏角(Kr’)、主后角(α0)、副后角(α0’)和前角(γ)；

其特征在于：所述主刀条(2)的长度(D1)小于副刀条(3)的长度(D2)；

所述主刀条(2)的第一主刀刃(2-1)和第二主刀刃(2-2)与杆体(1)的轴心分别距离(D11)、(D12)不对称地向两侧伸出与杆体(1)轴线垂直地安装于杆体(1)上；

所述副刀条(3)的第一副刀刃(3-1)和第二副刀刃(3-2)与杆体1的轴心分别距离(D21)、(D22)不对称地向两侧伸出与杆体(1)轴线垂直地安装于杆体(1)上；

所述主刀条(2)在上、副刀条(3)在下,相互之间在杆体(1)上轴向间距(L)，在水平面投影上形成第一主刀刃(2-1)、第一副刀刃(3-1)、第二主刀刃(2-2)和第二副刀刃(3-2)的依次排列。

2.根据权利权利要求1所述的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，其特征在于：所述主刀条(2)和副刀条(3)的轴向相距(L)为25-35mm。

3.根据权利权利要求1所述的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，其特征在于：所述主刀条(2)的第一主刀刃(2-1)的主偏角(Kr)和第二主刀刃(2-2)的主偏角(Kr)表面之间具有轴向高度(H)，该轴向高度(H)相差2-3mm。

4.根据权利权利要求1所述的箱体深内孔加工用多刃组合镗刀，其特征在于：所述副刀条(3)的第一副刀刃(3-1)的主偏角(Kr)和第二副刀刃(3-2)的主偏角(Kr)表面之间具有轴向高度(H1)，该轴向高度(H1)相差2-3mm。

5.根据权利权利要求1所述的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，其特征在于：所述主刀条(2)的第一主刀刃(2-1)与杆体(1)轴心的距离(D11)比第二主刀刃(2-2)与杆体(1)轴心的距离(D12)约小10mm。

6.根据权利权利要求1所述的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，其特征在于：所述副刀条(3)的第一副刀刃(3-1)与杆体(1)轴心的距离(D21)比第二副刀刃(3-2)与杆体(1)轴心的距离(D22)约小7.25mm。

7.根据权利权利要求1所述的加工箱体深内孔的多刃组合镗刀，其特征在于：所述第一主刀刃(2-1)、第二主刀刃(2-2)和第一副刀刃(3-1)和第二副刀刃(3-2)的主偏角(Kr)范围为92°到95°、副偏角(Kr’)约10°、主后角(α0)范围为5°到8°、副后角 (α0’)和前角(γ)范围分别为92°至95°以及5°至8°。

8.一种利用权利要求1至7中任一项所述的多刃组合镗刀加工箱体深内孔的方法，包括钻预孔、粗镗和精镗步骤；所述钻预孔步骤，是在摇臂钻床上钻削形成箱体深内孔毛坯，或者在车床、卧式镗床上利用钻头加工形成箱体深内孔毛坯，其特征在于：

    所述粗镗步骤：在卧式镗床上，选择主刀条(2)的长度(D1)和副刀条(3)的长度(D2)较小的组合镗刀，先主刀条(2)、后副刀条(3)地依次对所述箱体深内孔毛坯粗镗形成箱体深内孔粗形；

所述精镗步骤；在卧式镗床上，选择主刀条(2)的长度(D1)和副刀条(3)的长度(D2)较大的组合镗刀，先主刀条(2)、后副刀条(3)地依次对所述箱体深内孔粗形精镗形成需要的箱体深内孔尺寸。

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