CN105458311B - 用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其能解决采用现有单独镗刀或扩孔刀直接对凸轮毛坯孔进行粗加工时出现的加工误差大的问题，从而保证机体凸轮轴孔的后续半精加工及精加工的加工精度。其包括刀杆和扩孔刀，扩孔刀同心安装于刀杆上，其特征在于：扩孔刀的前端可调整地安装有镗刀，扩孔刀的后端设有扩孔刀头部，扩孔刀头部的周面上均布有六片切削刀片，镗刀主偏角为90°，扩孔刀的主偏角为80°～85°，切削刀片的前端面与镗刀刀面之间的距离大于待加工凸轮轴孔的宽度。

Description

用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具
技术领域
本发明涉及柴油机加工工装技术领域，尤其是涉及柴油机机体加工的工装领域，具体为用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具。
背景技术
机体是柴油机最主要的零部件之一，其加工精度直接影响柴油机的可靠性，而机体凸轮轴孔的加工是机体加工的难点。通常，机体凸轮轴孔先通过专用机床采用单独镗刀或扩孔刀对铸造形成的凸轮毛坯孔进行粗加工，然后再进行后续的半精加工和精加工；而由于毛坯孔的孔径、位置公差的精度等级是按铸造行业标准执行的，因而毛坯孔的精度无法达到机加工的要求，采用单独镗刀或扩孔刀的机加工方式对凸轮毛坯孔进行镗孔或扩孔时，见图1，受到刀杆6与导套7之间存在的间隙、以及刀杆与已铸造加工成形的凸轮毛坯孔之间的间隙影响，安装于刀杆前端的镗刀或扩孔刀很容易被毛坯孔逐一引偏并逐一放大误差，从而导致粗加工后凸轮轴孔的直径及各凸轮轴孔的同轴度误差远远超过工艺要求，并直接影响后续半精加工和精加工，特别是直接影响到精加工时刀杆的让刀，甚至在精加工时出现让刀时撞刀的严重问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其能解决采用现有单独镗刀或扩孔刀直接对凸轮毛坯孔进行粗加工时出现的加工误差大的问题，从而保证机体凸轮轴孔的后续半精加工及精加工的加工精度。
其技术方案是，用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其包括刀杆和扩孔刀，所述扩孔刀同心安装于所述刀杆上，其特征在于：所述扩孔刀的前端可调整地安装有镗刀，所述扩孔刀的后端设有扩孔刀头部，所述扩孔刀头部的周面上均布有六片切削刀片，所述镗刀主偏角为90°，所述扩孔刀的主偏角为80°～85°，所述切削刀片的前端面与所述镗刀刀面之间的距离大于待加工凸轮轴孔的宽度。
进一步的，所述镗刀包括镗刀刀杆和镗刀片，所述扩孔刀的前侧端开有斜向的深槽，所述镗刀刀杆安装于所述深槽内并通过螺钉固定，所述镗刀片安装于所述镗刀刀杆前端部。
更进一步的，所述镗刀片为三角形刀片。
进一步的，所述扩孔刀通过接头与所述刀杆同心安装，所述扩孔刀在所述扩孔刀头部的一侧开有轴向同心并联通的中心定位孔和矩形沟槽，所述接头的一端设有定位圆柱和径向的矩形凸键、另一端设有螺杆部，所述接头的定位圆柱伸入所述扩孔刀的中心定位孔内同时所述接头的径向的矩形凸键安装于矩形沟槽内，所述扩孔刀与所述定位圆柱之间通过径向的紧定螺钉锁紧定位，所述接头的螺杆部与所述刀杆的中心螺纹孔螺纹连接。
进一步的，所述镗刀的前角为0°，后角为6°。
进一步的，所述扩孔刀的前端设有斜面倒角，所述斜面倒角为45°。
与现有的采用单独镗刀或者扩孔刀进行柴油机凸轮轴孔加工相比较，本发明的有益效果在于：其为镗刀与扩孔刀的复合刀具，其通过镗刀先对凸轮轴孔的毛坯孔进行镗孔以纠正毛坯孔的位置度误差再通过扩孔刀去除余量；其还通过控制镗刀、扩孔刀的主偏角来径向切削力、即减少刀杆在径向的让刀量，从而防止镗孔后出现较大的位置误差并有效减小各凸轮轴孔的同轴度误差；刀头部的切削刀片的前端面与所述镗刀刀面之间的距离大于待加工凸轮轴孔的宽度能够有效防止复合刀具在同时加工时产生干涉，从而保证镗刀与扩孔刀的同轴度，减小孔径偏差；复合刀具与刀杆之间通过接头同心装配，尤其是采用中心定位孔与中心定位圆柱的销孔定位结构以及矩形沟槽与径向定位凸键的配合安装结构来保证复合刀具与刀杆安装的同轴度，进一步保证其加工精度；此外，其还通过在扩孔刀的前端设置斜面倒角，保证复合刀具的镗刀在刚刚进入毛坯孔进行镗孔加工时，复合刀具的前端面不会因与机体凸轮孔的余量大或发生位置偏移而与毛坯孔产生干涉，有效避免刀具的损坏。
附图说明
图1为现有单独采用镗刀进行凸轮轴孔粗加工的结构示意图；
图2为本发明纠偏复合刀具的结构示意图；
图3为本发明纠偏复合刀具中扩孔刀的放大结构示意图；
图4为图3的右视结构示意图；
图5为图3的左视结构示意图；
图6为图3的A-A向局部剖视放大示意图；
图7为本发明纠偏复全刀具中接头的放大结构示意图。
附图标记说明：1-刀杆；2-扩孔刀；21-扩孔刀头部；22-切削刀片；23-深槽；24-中心定位孔；25-矩形沟槽；26-斜面倒角；27-螺孔；3-镗刀；31-镗刀刀杆；32-镗刀片；33-螺钉；4-接头；41-定位圆柱；42-矩形凸键；43-螺杆部；44-紧定螺钉；5-凸轮轴毛坯孔；6-刀杆；7-导套；8-定向键；9-扩孔刀具。
具体实施方式
本实施例中所称前端是指的靠近凸轮轴孔一侧端，所称后端是指的远离凸轮轴孔的一侧端。见图2，本发明用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其包括刀杆1和扩孔刀2，扩孔刀2同心安装于刀杆1上，扩孔刀2的前端可调整地安装有镗刀3，扩孔刀2的后端设有扩孔刀头部21，扩孔刀头部21的周面上均布焊接有六片切削刀片22（见图4），其承担大余量切削，镗刀3主偏角为90°，扩孔刀2的主偏角为80°～85°，扩孔刀头部的切削刀片22的前端面与镗刀3的刀面之间的距离L大于待加工凸轮轴孔的宽度D；扩孔刀2的前端设有斜面倒角26，斜面倒角26为45°。
镗刀3包括镗刀刀杆31和镗刀片32，扩孔刀2的前侧端开有斜向的深槽23，见图6，镗刀刀杆31安装于深槽23内并通过螺钉33在螺纹27内锁紧固定，镗刀片32安装于镗刀刀杆31前端部，通过调速镗刀刀杆31在深槽23内的位置即可调整镗孔直径；镗刀片32为三角形刀片，因而一个镗刀片32能使用三个切削刃，待三个切削刃全部磨损后更换即可；镗刀3的前角为0°，后角为6°。
扩孔刀2通过接头4与刀杆1同心安装，见图3和图5，扩孔刀2在扩孔刀头部21的一侧开有轴向同心并联通的中心定位孔24和矩形沟槽25，接头4的一端设有定位圆柱41和径向的矩形凸键42、另一端设有螺杆部43，见图7，接头4的定位圆柱41伸入扩孔刀的中心定位孔24内同时接头4的径向的矩形凸键42安装于矩形沟槽25内，扩孔刀2与定位圆柱41之间通过径向的紧定螺钉44锁紧定位，接头4的螺杆部43与刀杆1的中心螺纹孔螺纹连接。

Claims (5)

1.用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其包括刀杆和扩孔刀，所述扩孔刀同心安装于所述刀杆上，其特征在于：所述扩孔刀的前端可调整地安装有镗刀，所述扩孔刀的后端设有扩孔刀头部，所述扩孔刀头部的周面上均布有六片切削刀片，所述镗刀主偏角为90°，所述扩孔刀的主偏角为80°～85°，所述切削刀片的前端面与所述镗刀刀面之间的距离大于待加工凸轮轴孔的宽度;所述扩孔刀通过接头与所述刀杆同心安装，所述扩孔刀在所述扩孔刀头部的一侧开有轴向同心并联通的中心定位孔和矩形沟槽，所述接头的一端设有定位圆柱和径向的矩形凸键、另一端设有螺杆部，所述接头的定位圆柱伸入所述扩孔刀的中心定位孔内同时所述接头的径向的矩形凸键安装于矩形沟槽内，所述扩孔刀与所述定位圆柱之间通过径向的紧定螺钉锁紧定位，所述接头的螺杆部与所述刀杆的中心螺纹孔螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其特征在于：所述镗刀包括镗刀刀杆和镗刀片，所述扩孔刀的前侧端开有斜向的深槽，所述镗刀刀杆安装于所述深槽内并通过螺钉固定，所述镗刀片安装于所述镗刀刀杆前端部。
3.根据权利要求2所述的用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其特征在于：所述镗刀片为三角形刀片。
4.根据权利要求1或3所述的用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其特征在于：所述镗刀的前角为0°，后角为6°。
5.根据权利要求4所述的用于柴油机体凸轮轴孔加工的纠偏复合刀具，其特征在于：所述扩孔刀的前端设有斜面倒角，所述斜面倒角为45°。
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