CN105642922A - 一种深孔镗削加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明属于刀具，具体涉及一种深孔镗削加工刀具。一种深孔镗削加工刀具，包括刀杆、刀头、刀片、锁紧螺钉、顶盖、支撑块，其中刀杆的前端依次设置刀头和顶盖，由锁紧螺钉将顶盖和刀头固定在刀杆上，在刀头上设置刀片。本发明的显著效果是：本发明涉及的深孔镗削加工刀具结构简单，加工方法易于操作，可一次性完成长轴类零件内孔、外圆、端面等一次性装夹加工，保证了工件的加工质量，提高了工件的加工效率。

Description

一种深孔镗削加工刀具

技术领域

本发明属于刀具，具体涉及一种深孔镗削加工刀具。

背景技术

目前，机械制造行业中深孔加工作业出现频繁，为解决此类技术瓶颈，多数加工选用了专用深孔加工机床，但深孔加工机床具有加工尺寸局限性以及造价昂贵等特点，一直无法广泛应用于机械制造行业中。

深孔加工机床具有良好的深孔加工性能，但其设备造价昂贵，适合于批量生产的深孔加工中应用。由于很多生产单位为单件、小批量的生产模式，引用深孔加工机床的意义并不大，因此深孔加工机床的引用并未在制造业中得以广泛的引用。深孔加工机床具有加工尺寸范围的约束，而零件的加工尺寸超出了机床的加工范围，则仍无法进行加工。

针对于深孔加工难题及机床引用资金昂贵等问题，对于深孔加工刀具的研究也得到了一定的发展。通过刀具的改进，对于深孔加工难题有了一定的改善，且通过刀具改善实现深孔加工的资金投入较少，得到了许多生产厂家的认可。由此可见，通过对刀具的改善是实现深孔加工作业的有效途径。

应用于车床上的镗削加工不同于其他加工方式，由于切削力作用下，加工过程中会出现刀具体偏心现象，且刀杆颤动无法控制。以上加工工艺瓶颈，使车床深孔镗削加工出的零件尺寸精度极差，且会出现明显的锥形孔状。因此，对长杆深孔加工刀具的结构优化是解决车床上深孔镗削加工的最佳办法。

在机械制造行业，孔径与孔深度比小于1/10即为深孔。深孔加工在普通车床上由于镗刀刀杆较长，且为单刃切削，受切削力影响，会产生刀具振动、刀杆偏移等现象，让刀现象严重，导致零件深孔加工端尺寸达不到要求。刀具振动会导致零件加工表面完整性极差，刀具会因高频振颤引起崩刃、折断等现象，使加工无法继续进行，极易引起零件加工报废现象，降低了产品合格率及生产效率。孔径较大深孔，要求切削量较大，排屑量也随之增多。切屑的高效排出是保证加工效率及零件加工质量的保障，切屑在孔径深处属加工盲区，操作者无法了解加工情况，切屑缠刀现象会导致零件加工质量下降，甚至会卡死刀具，导致刀具崩刃现象。

发明内容

本发明针对传统技术的缺陷，提供一种深孔镗削加工刀具。

本发明的技术方案是：一种深孔镗削加工刀具，包括刀杆、刀头、刀片、锁紧螺钉、顶盖、支撑块，其中刀杆的前端依次设置刀头和顶盖，由锁紧螺钉将顶盖和刀头固定在刀杆上，在刀头上设置刀片。

如上所述的一种深孔镗削加工刀具，其中，所述的刀杆长径比为20：1。

如上所述的一种深孔镗削加工刀具，其中，所述的刀片为涂层刀片。

如上所述的一种深孔镗削加工刀具，其中，刀头上设置凹槽，刀片安装在凹槽中。

一种深孔镗削加工刀具，其中，刀杆上制备螺纹通孔，与刀头成90°夹角，该螺纹通孔中设置支撑块。一种深孔镗削加工刀具，刀杆、顶盖、刀头，在刀杆顶端设置刀头，刀头由顶盖固定在刀杆上。

如上所述的一种深孔镗削加工刀具，其中，所述的刀头为双刃刀头。

如上所述的一种深孔镗削加工刀具，其中，刀杆均布4处凹槽，在凹槽内设置卡布胶木条。

本发明的显著效果是：本发明涉及的深孔镗削加工刀具结构简单，加工方法易于操作，可一次性完成长轴类零件内孔、外圆、端面等一次性装夹加工，保证了工件的加工质量，提高了工件的加工效率。本发明涉及的深孔加工刀具及加工方法突破了深孔加工过程中刀具振颤的技术瓶颈，加工精度明显高于普通加工。本发明涉及的深孔加工刀具可应用于普通车床上，同时这种加工方法也可应用于其他通用机床，应用极为广泛。深孔加工刀具及其加工方法，可以代替专用深孔加工机床，适用于机械制造行业中单件小批量的生产模式，具备推广的价值。

附图说明

图1.粗镗刀具示意图；

图2是图1中AA向示意图；

图3.精镗刀具示意图；

图4是图3中AA向示意图；

图5.刀具找正示意图。

图中：1.刀杆、2.刀头、3.刀片、4.螺钉、5.顶盖、6.支撑块、7.卡布胶木条、8.双刃刀头。

具体实施方式

如附图1和图2所示，一种深孔镗削加工刀具，包括刀杆1、刀头2、刀片3、锁紧螺钉4、顶盖5、支撑块6组成。

该刀片3为涂层刀片。

加长刀杆1长径比可达20：1，可加工范围远远超过了理论深孔长径比10：1的尺寸范围。刀杆1前端为通槽结构，槽宽与刀头宽度相对应，便于刀头的安装与调试。

刀头2可装入刀杆通槽中，前端制备刀片凹槽，可装入涂层刀片3，通过锁紧螺钉4固定，涂层刀片3可根据实际工况进行更换，节省了刀具准备时间。涂层刀片耐磨性较好，便于刀具进行大切削量的加工。

顶盖5均布4个螺纹孔，与刀杆1前端通过螺纹连接。顶盖中心另制备了螺纹通孔，用来安装锁紧螺钉4将刀头2定位。顶盖的设计方便了刀头2的装配，避免了长刀杆封闭通槽的加工，优化了刀杆1加工工艺性，且提高了刀具的装夹精度。

刀杆1上制备螺纹通孔，与刀头2成90°夹角，以进行支撑块的安装。支撑块6通过螺纹配合装入刀杆螺纹孔中，长度略长于刀杆1直径。支撑块6由支撑块和螺纹杆组成。支撑块材质选用青铜QSn9-4，制备球状外形，在切削时与工件内壁接触。螺纹杆一端制备螺纹，一端制备内六角凹槽，可通过六角凹槽进行支撑块6的调节。调节过程在主轴旋转情况下进行操作，通过内六角扳手与六角凹槽配合，调节支撑块6探出长度，直至支撑块与工件接触为止，起到支撑刀具的作用，此时便可有效的防止刀头2切削过程中下沉的现象。

如附图3和图4所示，一种深孔镗削加工刀具，包括刀杆、顶盖、刀头部分组成。

该刀片为双刃刀头。

精加工与粗加工共用同一刀杆1，具备相同定位基准，进一步地提高了加工精度。精加工刀杆均布4处凹槽，以进行卡布胶木条7的装配。卡布胶木条7通过螺纹锁紧在凹槽中，用车床对锁紧后的卡布胶木条7进行车削加工，保证车削后的卡布胶木条7内切于工件加工内径，但内切圆直径不得小于工件内孔。

精加工与粗加工共用同一顶盖5，但精加工时无需在顶盖5中心处穿入锁紧螺钉4。

精加工刀具选用双刃刀头8结构，刀头8前刀面较大，外形趋近于为弧形，中心刀刃为直线形状。两刀头8宽度与刀杆通槽宽度一致，通过螺纹对称连接在一起使用。两刀头装配后，进行刀头直线刀刃的距离测量，其距离值即为切削直径的大小。刀头组装完成后装入刀杆通槽中，通过顶盖5定位。切削过程中，刀头8可在槽内进行径向的微量移动，受切削力作用，刀头8可在槽内进行径向的微量移动，刀头自动找正中心，保证两刀刃受力均衡。

深孔镗削加工一般分为粗加工、半精加工、精加工，加工流程为刀杆找正、单刀粗镗、浮动粗镗、浮动精镗。

深孔镗削加工刀杆直径较小，且悬伸量过长，受自身重力作用，刀头会出现微微下垂现象，在加工前需对刀杆进行找正。将刀杆装入刀架，并将磁力百分表放置于工件右端，百分表检测头与刀杆接触，慢慢将刀杆深入工件内孔中，进行刀杆上表面、侧面的检测，保证刀杆的装夹为水平状态。

深孔镗削加工首先进行深孔的单刀粗镗加工，将工件内壁进行粗加工，待支撑块进入工件内壁时停止进给，调节支撑结构六角凹槽，改变支撑块探出长度，当支撑块与工件内壁接触时，即可继续粗加工进给。调节支撑块过程中，用力不宜过大，避免支撑块调整量过大导致刀头上翘现象。

粗加工结束后，进行深孔浮动粗镗。此时，应将支撑结构于刀杆中拆卸，装入卡布胶木条，并用螺栓锁紧。装配完成后，将卡布胶木条外切直径车削至略大于半精加工后的深孔内径尺寸，并重新进行刀具的装夹找正。工件孔口不允许倒角，保持锐边锋利。当刀具进行半精加工进给时，工件孔口锐边即可将卡布胶木条外切直径切至深孔半精加工内径尺寸，形成无间隙配合，便于刀具加工过程中的支撑定位。一般情况下，深孔内径尺寸半精加工后应留0.5mm以上精加工余量。

深孔镗削精加工选用双刃刀头，将刀头组装后，进行直线切削刃距离测量，满足内孔直径实际需求后，装入刀杆中，保证装配位置位于刀杆中心处，装入顶盖进行定位。精加工刀具装配完成后，再次进行刀具装夹找正，保证刀具水平。精加工进给过程中，应保证足够的切削液进给，可以有效的提高深孔内壁表面的质量。

Claims (8)

1.一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：包括刀杆、刀头、刀片、锁紧螺钉、顶盖、支撑块，其中刀杆的前端依次设置刀头和顶盖，由锁紧螺钉将顶盖和刀头固定在刀杆上，在刀头上设置刀片。

2.如权利要求1所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：所述的刀杆长径比为20：1。

3.如权利要求1或2所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：所述的刀片为涂层刀片。

4.如权利要求3所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：刀头上设置凹槽，刀片安装在凹槽中。

5.如权利要求1或2所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：刀杆上制备螺纹通孔，与刀头成90°夹角，该螺纹通孔中设置支撑块。

6.一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：刀杆、顶盖、刀头，在刀杆顶端设置刀头，刀头由顶盖固定在刀杆上。

7.如权利要求6所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：所述的刀头为双刃刀头。

8.如权利要求6所述的一种深孔镗削加工刀具，其特征在于：刀杆均布4处凹槽，在凹槽内设置卡布胶木条。