CN103769634A - 用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机械加工使用的刀具，尤其涉及一种用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，用于加工工件的内孔，包括同轴设置的刀杆、弹性前导向和刀头，刀杆内安装有输出轴，输出轴伸出刀杆的前端与刀头传动连接，弹性前导向内部中空，且可滑动地套装在刀杆上，刀头的外圈设置有刀片。本发明的有益效果是，本发明的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，应用于高镍合金材料内孔加工，结构设计合理独特，居中定位稳定，通过粗镗、精镗相互配合，以及主刀刃和修光刃的配合，加工零件内孔后的粗糙度能够一次性到位Ra0.2～Ra0.4，效果好，效率高。

Description

用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀
技术领域
本发明涉及一种机械加工使用的刀具，尤其涉及一种用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀。
背景技术
镗刀最常用的场合就是内孔加工，扩孔，仿形等。有一个或两个切削部分、专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在镗床、车床或铣床上使用。
现有不锈钢及高镍合金材料长工件、毛坏管加工内孔时一般都采用磨削或镗削方式加工。磨削方式时由于加工余量大，加工效率低，无法适应批量生产。镗削方式由于刀具加工方式的局限性——目前加工表面粗糙度大于Ra1.6，对于产品表面粗糙度要求Ra0.8以下的，需再次通过磨削方式来达到，造成加工效率降低，成本增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中磨削和镗削的缺陷，本发明提供一种用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，加工零件内孔后粗糙度要求能够一次性到位，效率高，适应批量生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，用于加工工件的内孔，包括同轴设置的刀杆、弹性前导向和刀头，所述的刀杆内安装有输出轴，输出轴伸出刀杆的前端与刀头传动连接，所述的弹性前导向内部中空，且可滑动地套装在刀杆上，刀头的外圈设置有刀片。所述弹性前导向的后半部呈筒状，前半部呈可夹紧刀杆外圈的花瓣形卡爪状，所述弹性前导向的后半部靠近刀杆的前端。工作时主轴箱驱动刀杆内的输出轴带动刀头旋转并前进，刀头上的刀片即可进行内孔加工，刀片加工内孔时，弹性前导向不跟着旋转，花瓣形卡爪状的弹性前导向主要是将刀具在内孔内居中定位。
为了保证镗削效果，所述的刀片分为粗镗刀和精镗刀，所述的刀头的外圈具有截面呈扇叶状的凸块，设定凸块靠近弹性前导向的一端为前端，所述凸块表面靠近其前端位置固定安装有粗镗刀，粗镗刀的后方对齐设置有精镗刀，精镗刀固定安装在凸块的刀槽上，精镗刀的刀尖高于粗镗刀的刀尖0.2-0.5mm。
为了降低表面粗糙度，所述的粗镗刀与精镗刀的刀刃结构一致，均包括主刀刃和接于主刀刃尾部的修光刃，所述修光刃与内孔之间的夹角α为0-5°，所述主刀刃与内孔之间的夹角β为10-20°，修光刃的尾部为粗镗刀/精镗刀的最高点。通过偏角小的修光刃对工件镗削后的表面进行修光作用，从而进一步降低产品的粗糙度。
为了减少振动对镗削时的影响，所述的凸块上还安装有外表面呈弧面的粗镗导向块与精镗导向块，所述的粗镗导向块与精镗导向块分别位于粗镗刀与精镗刀的右侧，所述粗镗导向块的前端与粗镗刀的刀尖相对齐，粗镗导向块外表面距离刀头轴心的距离等于粗镗刀的刀尖距离刀头轴心的距离，精镗导向块的前端与精镗刀的刀尖相对齐，精镗导向块外表面距离刀头轴心的距离等于精镗刀的刀尖距离刀头轴心的距离。粗镗导向块和精镗导向块与对应镗刀加工后的工件内表面配合，对刀具进行支撑导向，防止刀具震动。
作为优选，所述的粗镗刀与精镗刀的右侧分别安装有一对并排的粗镗导向块与精镗导向块。所述的凸块为三块，周向均布在刀头外圈。
本发明的有益效果是，本发明的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，应用于高镍合金材料内孔加工，结构设计合理独特，居中定位稳定，通过粗镗、精镗相互配合，以及主刀刃和修光刃的配合，加工零件内孔后的粗糙度能够一次性到位Ra0.2～Ra0.4，效果好，效率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀的立体结构示意图；
图2是本发明用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀的位于加工内孔内的结构示意图；
图3是本发明用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀的刀片结构示意图；
图4是图3中A处的放大图；
图5是本发明用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀各个加工面的结构示意图。
图中：1、内孔，11、内孔未加工面，12、内孔粗镗后加工面，13、内孔精镗后加工面，2、刀杆，3、弹性前导向，31、花瓣形卡爪，4、刀头，41、凸块，5、粗镗刀，51、刀尖，52、主刀刃，53、修光刃，6、精镗刀，7、粗镗导向块，8、精镗导向块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，是本发明的实施例，包括同轴设置的刀杆2、弹性前导向3和刀头4，刀杆2内安装有输出轴，输出轴伸出刀杆2的前端与刀头4传动连接，弹性前导向3内部中空，且可滑动地套装在刀杆2上，刀头4的外圈设置有刀片，弹性前导向3的后半部呈筒状，前半部呈可夹紧刀杆2外圈的花瓣形卡爪状，即花瓣形卡爪31周向围绕在刀杆2外圈，前半部和后半部之间呈圆滑过渡，弹性前导向3的后半部靠近刀杆2的前端。弹性前导向3前半部的最大外径略大于未加工内孔的内径，后半部的外径小于未加工内孔1的内径，当弹性前导向3位于未加工内孔1内时，受到内孔1内壁的挤压，可以起到夹紧刀杆2，起到居中定位功能。刀片分为粗镗刀5和精镗刀6，刀头4的外圈具有截面呈扇叶状的凸块41，该截面垂直于刀头4的轴线，凸块41为三块，周向均布在刀头4外圈。设定凸块41靠近弹性前导向3的一端为前端，所述凸块41表面靠近其前端位置固定安装有粗镗刀5，粗镗刀5的后方对齐设置有精镗刀6，精镗刀6固定安装在凸块41的表面上，精镗刀6的刀尖高于粗镗刀的刀尖0.2-0.5mm，即图5所示的h1高于h20.2-0.5mm，图5中的虚线表示内孔1的中心轴线。凸块41的表面上开设有刀槽，粗镗刀5与精镗刀6即通过螺钉安装在对应的刀槽内。
粗镗刀5与精镗刀6的刀刃结构是一致的，均包括主刀刃52和接于主刀刃52尾部的修光刃53，所述修光刃53与内孔1之间的夹角α为0-5°，主刀刃52与内孔1之间的夹角β为10-20°，修光刃53的尾部为粗镗刀5/精镗刀6的最高点，该最高点即为相应镗刀的刀尖。
凸块41上还安装有外表面呈弧面的粗镗导向块7与精镗导向块8，所述的粗镗导向块7与精镗导向块8分别位于粗镗刀5与精镗刀6的右侧，所述粗镗导向块7的前端与粗镗刀5的刀尖相对齐，粗镗导向块7外表面距离刀头4轴心的距离等于粗镗刀5的刀尖距离刀头4轴心的距离，精镗导向块8的前端与精镗刀6的刀尖相对齐，精镗导向块8外表面距离刀头4轴心的距离等于精镗刀6的刀尖距离刀头4轴心的距离，使得粗镗导向块7的弧面与粗镗后工件内孔表面相匹配，精镗导向块8的弧面与精镗后工件内孔表面相匹配，图5中可见，粗镗导向块7、精镗导向块8和粗镗刀5、精镗刀6的前后位置关系以图5中的为准。
粗镗刀5与精镗刀6的右侧分别安装有一对并排的粗镗导向块7与精镗导向块8。即三个凸块上安装有6个粗镗导向块7和6个精镗导向块8。
工作时，主轴箱通过刀杆2的输出轴带动刀头4旋转前进加工零件，刀头4上的粗镗刀5对零件先进行粗镗，然后再进行精镗，刀片表面具有主刀刃52和修光刃53，加工后的零件粗糙度能够一次性到位，可达Ra0.2～Ra0.4。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，用于加工工件的内孔（1），其特征在于：包括同轴设置的刀杆（2）、弹性前导向（3）和刀头（4），所述的刀杆（2）内安装有输出轴，输出轴伸出刀杆（2）的前端与刀头（4）传动连接，所述的弹性前导向（3）内部中空，且可滑动地套装在刀杆（2）上，刀头（4）的外圈设置有刀片。
2.如权利要求1所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述弹性前导向（3）的后半部呈筒状，前半部呈可夹紧刀杆（2）外圈的花瓣形卡爪状，所述弹性前导向（3）的后半部靠近刀杆（2）的前端。
3.如权利要求2所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述的刀片分为粗镗刀（5）和精镗刀（6），所述的刀头（4）的外圈具有截面呈扇叶状的凸块（41），设定凸块（41）靠近弹性前导向（3）的一端为前端，所述凸块（41）表面靠近其前端位置固定安装有粗镗刀（5），粗镗刀（5）的后方对齐设置有精镗刀（6），精镗刀（6）固定安装在凸块（41）的刀槽上，精镗刀（6）的刀尖高于粗镗刀的刀尖0.2-0.5mm。
4.如权利要求3所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述的粗镗刀（5）与精镗刀（6）的刀刃结构一致，均包括主刀刃（52）和接于主刀刃（52）尾部的修光刃（53），所述修光刃（53）与内孔（1）之间的夹角α为0-5°，所述主刀刃（52）与内孔（1）之间的夹角β为10-20°，修光刃（53）的尾部为粗镗刀（5）/精镗刀（6）的最高点。
5.如权利要求4所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述的凸块（41）上还安装有外表面呈弧面的粗镗导向块（7）与精镗导向块（8），所述的粗镗导向块（7）与精镗导向块（8）分别位于粗镗刀（5）与精镗刀（6）的右侧，所述粗镗导向块（7）的前端与粗镗刀（5）的刀尖相对齐，粗镗导向块（7）外表面距离刀头（4）轴心的距离等于粗镗刀（5）的刀尖距离刀头（4）轴心的距离，精镗导向块（8）的前端与精镗刀（6）的刀尖相对齐，精镗导向块（8）外表面距离刀头（4）轴心的距离等于精镗刀（6）的刀尖距离刀头（4）轴心的距离。
6.如权利要求5所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述的粗镗刀（5）与精镗刀（6）的右侧分别安装有一对并排的粗镗导向块（7）与精镗导向块（8）。
7.如权利要求6所述的用于加工不锈钢及高镍合金材料的拉镗刀，其特征在于：所述的凸块（41）为三块，周向均布在刀头（4）外圈。
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