CN104249180B - 一种钻孔刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔刀具，包括刀体、切削刀片和紧固件，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，所述切削端部上设有刀槽，所述切削刀片通过紧固件固定在刀槽中，所述周面上设有与所述刀槽相通的容屑槽，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。该钻孔刀具具有结构简单、能有效抑制振动、消除悬伸长对孔加工质量不良影响的优点。

Description

一种钻孔刀具

技术领域

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

背景技术

钻孔刀具切削时主要是切削端部承受切削力，且切屑只能从切削端部经容屑槽排出，切削端部受力时切削端部较夹持的柄部产生挠度，同时为了切屑能快速的从容屑槽中排出，容屑槽一般具有较大的容屑空间从而钻孔刀具的芯厚与钻孔刀具的直径之间的比值较小，变化的挠度易使切削端部跟随强度低的周面发生振动，切削端部到柄部悬伸越长钻孔刀具的刚性越差，从而悬伸长的钻孔刀具加工时更加容易发生振动且更加剧烈，切削时发生振动导致钻孔刀具断裂、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，降低切削刀片的寿命，为了保证刀片的使用寿命、避免钻孔刀具断裂造成工件报废，钻孔刀具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钻孔刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种钻孔刀具，包括刀体和切削刀片，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，所述切削端部上设有刀槽，所述切削刀片固定在刀槽中，所述周面上设有与所述刀槽相通的容屑槽，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。

所述多个型腔自柄部向切削端部呈螺旋状排列，且与容屑槽具有共同的轴向升角。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。

所述切削刀片包括外切削刀片和内切削刀片，所述外切削刀片接近于所述周面设置，所述内切削刀片接近于所述刀体的旋转中心轴设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的钻孔刀具，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钻孔刀具四周压力的变化，从而消除或抑制钻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，扩宽钻孔刀具在大长径比孔型加工工况的应用；此外，本发明的钻孔刀具具有充分冷却效果，在对轴向切削区域进行充分冷却的同时，对侧向切削区域也进行了充分的冷却，极大的提高了钻孔刀具的使用寿命。

附图说明

图1是本发明钻孔刀具第一实施例的立体结构示意图。

图2是本发明钻孔刀具第一实施例的主视结构示意图。

图3是图1的局部放大图。

图4是本发明钻孔刀具第二实施例的立体结构示意图。

图5是本发明钻孔刀具第二实施例的主视结构示意图。

图6是图4的局部放大图。

图中各标号表示：

1、刀体；2、切削刀片；3、容屑槽；4、紧固件；11、柄部；12、切削端部；13、周面；14、刀槽；15、内冷孔；16、型腔；17、连通孔；21、外切削刀片；22、内切削刀片。

具体实施方式

图1至图3示出了本发明的第一种钻孔刀具实施例，该钻孔刀具，包括刀体1、切削刀片2和紧固件4，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，切削端部12上设有刀槽14，切削刀片2通过紧固件4固定在刀槽14中，周面13上设有与刀槽14相通的容屑槽3，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17，工作时流动的冷却介质经内冷孔15、连通孔17输送至型腔16，在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钻孔刀具四周压力的变化，从而消除或抑制钻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，扩宽钻孔刀具在大长径比孔型加工工况的应用；此外，本发明的钻孔刀具具有充分冷却效果，在对轴向切削区域进行充分冷却的同时，对侧向切削区域也进行了充分的冷却，极大的提高了钻孔刀具的使用寿命。

本实施例中，多个型腔16自柄部11向切削端部12呈螺旋状排列，且与容屑槽3具有共同的轴向升角。自柄部11向切削端部12，各型腔16所连连通孔17的孔径依次增大，以便对钻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，弥补钻孔刀具悬伸越大刚性越差的不足；连通孔17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17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。

本实施例中，切削刀片2包括外切削刀片21和内切削刀片22，外切削刀片21接近于周面13设置，内切削刀片22接近于刀体1的旋转中心轴设置。

本实施例中，刀体1具有两个周面13，两个周面13上的型腔16关于刀体1的旋转中心轴对称布置，这样便于保正切削力的平衡。

本发明的钻孔刀具在工作时，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17输送至型腔16，周面13和钻孔加工表面将型腔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和钻孔加工表面之间，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和钻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的底面与钻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的底面与钻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，并防止振动导致的钻孔刀具断裂，有效的避免工件报废。周面13和钻孔加工表面之间具有一定压力的流动的冷却介质，可减少钻孔刀具和钻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，使钻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钻孔刀具实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别仅在于，切削刀片2是在刀槽的弹性变形作用下被夹持的，不需要紧固件进行连接。

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 (7)

1.一种钻孔刀具，包括刀体（1）和切削刀片（2），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，所述切削端部（12）上设有刀槽（14），所述切削刀片（2）固定在刀槽（14）中，所述周面（13）上设有与所述刀槽（14）相通的容屑槽（3），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（17），所述多个型腔（16）自柄部（11）向切削端部（12）呈螺旋状排列，且与容屑槽（3）具有共同的轴向升角。

2.根据权利要求1所述的钻孔刀具，其特征在于：自柄部（11）向切削端部（12），各型腔（16）所连连通孔（17）的孔径依次增大。

3.根据权利要求1或2所述的钻孔刀具，其特征在于：所述连通孔（17）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所述的钻孔刀具，其特征在于：所述连通孔（17）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所述的钻孔刀具，其特征在于：所述连通孔（17）的中心轴与所述刀体（1）的旋转中心轴共面。

6.根据权利要求1或2所述的钻孔刀具，其特征在于：所述切削刀片（2）包括外切削刀片（21）和内切削刀片（22），所述外切削刀片（21）接近于所述周面（13）设置，所述内切削刀片（22）接近于所述刀体（1）的旋转中心轴设置。

7.根据权利要求5所述的钻孔刀具，其特征在于：所述切削刀片（2）包括外切削刀片（21）和内切削刀片（22），所述外切削刀片（21）接近于所述周面（13）设置，所述内切削刀片（22）接近于所述刀体（1）的旋转中心轴设置。