CN107052379A - 一种小孔径内孔加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小孔径内孔加工刀具，包括刀杆、切削刀片和紧固螺钉，刀杆一端端面设有径向设置的刀片容纳槽和轴向设置的螺纹孔，切削刀片位于刀片容纳槽内，切削刀片具有刀片上定位面和刀片下定位面，刀片上定位面与刀片下定位面之间具有夹角α，刀片容纳槽设有分别与刀片上定位面和刀片下定位面配合的刀槽上定位面和刀槽下定位面，刀槽上定位面与刀槽下定位面之间具有夹角β，α＞β，紧固螺钉包括锥形头部和螺纹尾部，刀片上定位面或刀片下定位面具有圆弧凹槽，锥形头部的最大直径大于圆弧凹槽的直径，紧固螺钉的螺纹尾部与螺纹孔配合，锥形头部与圆弧凹槽配合。本发明具有刀具强度好、定位稳定、加工安全可靠、可加工更小孔径的内孔的优点。

Description

一种小孔径内孔加工刀具

技术领域

本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种小孔径内孔加工刀具。

背景技术

在金属车削加工中，很多具有小孔的零件伴随有内孔槽的结构。尤其直径20mm以内的孔，这些内孔槽具有孔径小，槽深浅的特点，而现有内孔切槽刀具基本不能满足其小孔径的需求，用于此类加工的金属切削刀具通常采用焊接式刀具或者整体硬质合金刀具完成。

焊接式刀具制造成本较低，能根据尺寸需求进行简易磨制，但需要焊接，更换过程复杂。整体硬质合金刀具无需焊接但材料成本昂贵。一旦刀头磨损不能满足加工需求，焊接式刀具和整体刀具都不是小孔径内孔切槽刀具最优的选择。因此，可换头小孔径内孔切槽刀具的发明显得尤为重要。

现有内孔切槽刀具采用螺钉压紧的结构，如图1所示，切削刀片11通过紧固螺钉固定在刀杆12上，刀杆12的头端设有横向的变形槽10，切削刀片11夹于所述变形槽10分开的上下压板内，通过紧固螺钉13的作用使变形槽10上下两个压板夹紧切削刀片。然而为了满足能加工小孔，只能将刀具做得很小，如加工Φ12的内孔槽时，刀杆12的直径需更小，约Φ8左右才能满足要求，而刀杆12的直径越小，相应的紧固螺钉13的螺纹孔越小，不仅难以保证切削刀片夹紧力，而且变形槽10上下两个压板变形严重，从而导致刀具强度变弱，不能用于切削加工。

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，提供一种装卸简单、强度高、能够加工较小孔径内孔的小孔径内孔加工刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种小孔径内孔加工刀具，包括刀杆、切削刀片和紧固螺钉，所述刀杆一端端面设有径向设置的刀片容纳槽和轴向设置的螺纹孔，所述切削刀片位于所述刀片容纳槽内，所述切削刀片具有刀片上定位面和刀片下定位面，所述刀片上定位面与刀片下定位面之间具有夹角α，所述刀片容纳槽设有分别与所述刀片上定位面和刀片下定位面配合的刀槽上定位面和刀槽下定位面，所述刀槽上定位面与刀槽下定位面之间具有夹角β，α＞β，所述紧固螺钉包括锥形头部和螺纹尾部，所述刀片上定位面或刀片下定位面具有一贯穿的圆弧凹槽，所述锥形头部的最大直径大于所述圆弧凹槽的直径，所述紧固螺钉穿过所述圆弧凹槽，且所述螺纹尾部与所述螺纹孔配合，所述锥形头部与所述圆弧凹槽配合。

作为上述技术方案的进一步改进：

α－β≥0.5°。

所述切削刀片位于所述刀片容纳槽内的一端具有刀片端部限位面，所述刀片容纳槽设有可与所述刀片端部限位面相抵的刀槽侧限位面。

所述刀片端部限位面为一平面。

所述刀片上定位面和刀片下定位面均为外凸的V型定位面，所述刀槽上定位面和刀槽下定位面均为内凹的V型定位面。

所述圆弧凹槽为等直径圆弧凹槽。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的小孔径内孔加工刀具，刀片上定位面和刀片下定位面及刀槽上定位面和刀槽下定位面的设置，保证切削刀片在刀片容纳槽不产生转动，紧固螺钉的锥形头部压紧切削刀片，使切削刀片不产生径向移动，实现切削刀片定位，由于采用轴向螺纹孔进行压紧定位，能减小刀具整个到头的尺寸，能够加工更小孔径的内孔槽，克服了现有技术中因刀具强度而不能缩小刀杆直径的问题，刀具强度较好，定位稳定，加工安全可靠；且只需拧紧或松开紧固螺钉即可实现切削刀片的快速紧固与拆卸，装卸刀片方面更换快捷，操作简单，大大节省了换刀效率，从而减少加工辅助时间，降低了刀具成本。

附图说明

图1是现有技术中内孔加工刀具的结构示意图。

图2是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具的结构示意图。

图3是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具中切削刀片的结构示意图。

图4是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具中刀杆结构示意图。

图5是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具中刀片容纳槽的主视结构示意图。

图6是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具中刀片容纳槽的侧视结构示意图。

图7是本发明第一种实施例的小孔径内孔加工刀具中紧固螺钉的结构示意图。

图8是本发明第二种实施例的小孔径内孔加工刀具的结构示意图。

图中各标号表示：

10、变形槽；11、切削刀片；112、刀片端部限位面；113、刀片下定位面；114、刀片上定位面；115、圆弧凹槽；12、刀杆；121、螺纹孔；13、紧固螺钉；131、螺纹尾部；132、锥形头部；14、刀片容纳槽；141、刀槽侧限位面；142、刀槽下定位面；143、刀槽上定位面。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图2至图7示出了本发明小孔径内孔加工刀具的第一种实施例，该小孔径内孔加工刀具，包括刀杆12、切削刀片11和紧固螺钉13，刀杆12一端端面设有径向设置的刀片容纳槽14和轴向设置的螺纹孔121，切削刀片11位于刀片容纳槽14内，切削刀片11具有刀片上定位面114和刀片下定位面113，刀片上定位面114与刀片下定位面113之间具有夹角α，刀片容纳槽14设有分别与刀片上定位面114和刀片下定位面113配合的刀槽上定位面143和刀槽下定位面142，刀槽上定位面143与刀槽下定位面142之间具有夹角β，α＞β，紧固螺钉13包括锥形头部132和螺纹尾部131，刀片上定位面114或刀片下定位面113具有一贯穿的圆弧凹槽115，锥形头部132的最大直径大于圆弧凹槽115的直径，紧固螺钉13穿过圆弧凹槽115，且螺纹尾部131与螺纹孔121配合，锥形头部132与圆弧凹槽115配合。

本实施例中，夹角α为锐角，由于夹角α的存在切削刀片11为楔形，即切削刀片11的刀尾部分的高度小于刀头部分的高度，安装时，刀尾部分插入刀片容纳槽14内，由于夹角β小于夹角α，切削刀片11的刀尾部分不能完全进入刀片容纳槽14内，紧固螺钉13的锥形头部132与圆弧凹槽115没有完全配合，此时，拧紧紧固螺钉13，紧固螺钉13的锥形头部132与圆弧凹槽115进一步配合，并带动切削刀片11移动使切削刀片11完全进入刀片容纳槽14，当切削刀片11完全进入刀片容纳槽14之后，锥形头部132与圆弧凹槽115完全配合且切削刀片11与刀片容纳槽14之间为过盈配合。本实施例中，刀片上定位面114和刀片下定位面113及刀槽上定位面143和刀槽下定位面142的设置，保证切削刀片11在刀片容纳槽14不产生转动，紧固螺钉13的锥形头部132压紧切削刀片11，使切削刀片11不产生径向移动，实现切削刀片11定位，由于采用轴向螺纹孔121进行压紧定位，能适用于更小孔径的内孔加工，克服了现有技术中因刀具强度而不能缩小刀杆直径的问题，刀具强度较好，定位稳定，加工安全可靠；且只需拧紧或松开紧固螺钉13即可实现切削刀片11的快速紧固与拆卸，装卸刀片方面更换快捷，操作简单，大大节省了换刀效率，从而减少加工辅助时间，降低了刀具成本。

在具体应用实例中，α与β的关系为：α－β≥0.5°，本实施例中，α－β=0.5°。

在具体应用实例中圆弧凹槽115的布置与切削刀片11在刀杆12端面上的位置有关，本实施例中，圆弧凹槽115位于刀片上定位面114。

本实施例中，切削刀片11位于刀片容纳槽14内的一端具有刀片端部限位面112，刀片容纳槽14设有可与刀片端部限位面112相抵的刀槽侧限位面141。切削刀片11插入刀片容纳槽14内，当紧固螺钉13将切削刀片11完全带入刀片容纳槽14内后，刀片端部限位面112与刀槽侧限位面141相抵，从而对切削刀片11进行限位，进一步避免切削刀片11径向移动。

本实施例中，为便于加工，将刀片端部限位面112设置为一平面。

本实施例中，刀片上定位面114和刀片下定位面113均为外凸的V型定位面，刀槽上定位面143和刀槽下定位面142均为内凹的V型定位面，当刀片端部限位面112与刀槽侧限位面141配合（相抵），刀片下定位面113与刀槽下定位面142贴合，刀槽上定位面143作用于刀片上定位面114，各定位面之间具有一定的压紧力，从而对切削刀片11进行压紧。

本实施例中，圆弧凹槽115为等直径圆弧凹槽，直径为3mm。紧固螺钉13的锥形头部132的最大直径为3.05mm。

本发明的切削刀片11是一种槽刀，可实现Φ12 mm及其以上内孔槽的加工。

工作原理：首先，将刀片上定位面114和刀片下定位面113分别与刀槽上定位面143与刀槽下定位面142相匹配，然后将切削刀片11插入刀片容纳槽14内，直到切削刀片11卡住，即切削刀片11的两个定位面前端与刀杆12的两个定位面卡住，此时因β角小于α角，切削刀片11尾部并未定位（未完全进入刀片容纳槽14内），刀片端部限位面112与刀槽侧限位面141未配合，圆弧凹槽115的圆心与螺纹孔121的圆心不在同一直线上，接着将紧固螺钉13贯穿圆弧凹槽115，插入刀杆12上的螺纹孔121内，通过紧固螺钉13锥形头部132的锥度作用于圆弧凹槽115，将切削刀片11逐步推入（在锥形头部132与圆弧凹槽115偏心的状态下，锥形头部132旋紧时带动圆弧凹槽115移动，使二者完全配合，即二者圆心在同一直线上，实现切削刀片11移动），使刀片端部限位面112与刀槽侧限位面141配合，锥形头部132压紧切削刀片11，从而实现了切削刀片11的稳定定位和压紧。

图8示出了本发明小孔径内孔加工刀具的第二种实施例，本实施例与第一种实施例基本相同，不同之处仅在于：圆弧凹槽115位于刀片下定位面113上。

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 (6)

1.一种小孔径内孔加工刀具，包括刀杆（12）、切削刀片（11）和紧固螺钉（13），其特征在于：所述刀杆（12）一端端面设有径向设置的刀片容纳槽（14）和轴向设置的螺纹孔（121），所述切削刀片（11）位于所述刀片容纳槽（14）内，所述切削刀片（11）具有刀片上定位面（114）和刀片下定位面（113），所述刀片上定位面（114）与刀片下定位面（113）之间具有夹角α，所述刀片容纳槽（14）设有分别与所述刀片上定位面（114）和刀片下定位面（113）配合的刀槽上定位面（143）和刀槽下定位面（142），所述刀槽上定位面（143）与刀槽下定位面（142）之间具有夹角β，α＞β，所述紧固螺钉（13）包括锥形头部（132）和螺纹尾部（131），所述刀片上定位面（114）或刀片下定位面（113）具有一贯穿的圆弧凹槽（115），所述锥形头部（132）的最大直径大于所述圆弧凹槽（115）的直径，所述紧固螺钉（13）穿过所述圆弧凹槽（115），且所述螺纹尾部（131）与所述螺纹孔（121）配合，所述锥形头部（132）与所述圆弧凹槽（115）配合。

2.根据权利要求1所述的小孔径内孔加工刀具，其特征在于：α－β≥0.5°。

3.根据权利要求1所述的小孔径内孔加工刀具，其特征在于：所述切削刀片（11）位于所述刀片容纳槽（14）内的一端具有刀片端部限位面（112），所述刀片容纳槽（14）设有可与所述刀片端部限位面（112）相抵的刀槽侧限位面（141）。

4.根据权利要求3所述的小孔径内孔加工刀具，其特征在于：所述刀片端部限位面（112）为一平面。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的小孔径内孔加工刀具，其特征在于：所述刀片上定位面（114）和刀片下定位面（113）均为外凸的V型定位面，所述刀槽上定位面（143）和刀槽下定位面（142）均为内凹的V型定位面。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的小孔径内孔加工刀具，其特征在于：所述圆弧凹槽（115）为等直径圆弧凹槽。