CN108176896B - 用于高精密深孔加工的挤光铰刀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其能解决传统深孔加工刀具精度低、使用寿命短、孔加工质量无法满足工艺要求的问题。其包括依次顺序同轴一体连接第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，第一圆柱是直径为d1的铰刀头部，第二圆柱是直径为d2的颈部，且颈部的直径d2＝d1‑0.5mm，第三圆柱是直径为d3的柄部，铰刀头部外周面上间隔排布有六条左旋的导向刃带，相邻的导向刃带之间刻背后形成刻背弧面。

Description

用于高精密深孔加工的挤光铰刀

技术领域

本发明涉及金属切削加工的刀具领域，尤其是涉及用于精密深孔加工的刀具领域，具体为用于高精密深孔加工的挤光铰刀。

背景技术

通常圆度、尺寸精度、位置度及表面光洁度均要求较高的小孔多是采用钻、粗扩、精扩、粗铰、精铰的工艺方法进行加工，对于深孔铰削时还需采用较长、较精密的导向套；故常规深孔加工对刀具的精度要求比较高，而普通深孔精铰刀刃磨后刀具的径向跳动很难控制，对深孔精度影响较大；而为了保证深孔的加工精度，通常会为精铰刀留较小的切削余量，但是普通精铰刀挤削不耐磨故使用寿命低；同时普通的深孔精铰刀的因刀具悬深较长而存在刚性不足的问题，铰削时易产生震动，刀具容易断裂且深孔的圆度及位置度很难保证。在实际加工生产过程中，对于一些表面光洁度Ra0.8以内、位置度0.01mm以内及HRC45以上高硬材料的孔加工，除了采了传统的加工工艺，还需要增加内孔衍磨工艺才能保证孔的质量，但是衍磨加工对待加工工件表面质量要求比较高，而且衍磨加工的效率低、劳动强度大，故不适合批量生产，且衍磨加工的孔易出现喇叭口形或腰鼓形，因此加工质量往往无法满足工艺要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其能解决传统深孔加工刀具精度低、使用寿命短、孔加工质量无法满足工艺要求的问题。

其技术方案为，用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：其包括依次顺序同轴一体连接第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，所述第一圆柱是直径为d1的铰刀头部，所述第二圆柱是直径为d2的颈部，且所述颈部的直径d2＝d1－0.5mm，所述第三圆柱是直径为d3的柄部，所述铰刀头部外周面上间隔排布有六条左旋的导向刃带，相邻的所述导向刃带之间刻背后形成刻背弧面。

进一步的，所述铰刀头部的前端设有挤光刃和导向锥面，所述挤光刃位于所述导向锥面的后侧端，所述挤光刃与所述铰刀头部的外周形成夹角α，且夹角α＝10°～20°，所述挤光刃的刃口无后角。

进一步的，所述导向刃带的宽度D为(0.05～0.08)d1。

进一步的，所述导向刃带的前端设有(0.1～0.2)/100的倒锥。

进一步的，所述导向刃带与轴线之间的夹角β＝5°～10°。

进一步的，所述铰刀头部的长度L1＝(1～2)d1，所述铰刀头部的长度L1与颈部的长度之和L2比待加工零件的孔深长5mm～10mm。

进一步的，所述刻背弧面与所述铰刀头部的外圆周面之间形成的间隙高h为(0.01～0.03)d1。

进一步的，所述刻背弧面与两侧的导向刃带之间分别通过过渡面连接，所述刻背弧面与所述过渡面之间形成的夹角为钝角。

更进一步的，所述夹角

本发明的有益效果在于：其采用了无槽设计，通过外圆磨削的方式即能形成铰刀头部的导向刃带、刻背弧面，因而刀具的加工难度小并能够保证较高的刀具精度；同时铰刀头部上六个左旋的导向刃带使得工件时进给力与进给方向相反，所以不仅装夹牢固而且切屑流向待加工表面，能够有效避免切屑划伤已加工表面、提高表面光洁度，并能有效解决孔偏斜及孔口喇叭口中现象；此外，其铰刀头部的挤光刃口的无后角设计，能够有效改善刃口强度，增大挤光面积，更能提高孔表面的光洁度；而铰刀头部上的导向刃带采用了(0.05～0.08)d1的宽刃带设计，从而能够大大增加导向接触面，保证了孔加工良好的位置度，确保加工精度；另外，铰刀头部外圆采用了(0.1～0.2)/100的大倒锥，突破了传统铰刀小倒锥设计，故大大减小了挤压产生的扭矩、有效降低导向刃与回弹的孔壁产生的挤压力，更进一步提高了孔表面的光洁度，保证加工质量；最后，导向刃带与轴线之间的夹角β采用了5°～10°的小螺旋角设计，因而能保护切削平稳、振动小，可靠防止刀齿因振动大而崩裂，故使用寿命长。

附图说明

图1为本发明用于高精密深孔加工的挤光铰刀的结构示意图；

图2为图1的A-A向的放大结构示意图；

图3为图2中的Ⅰ处放大结构示意图；

图4为图1中的Ⅱ处放大结构示意图；

图5为图4中B-B向的放大结构示意图。

附图标记：10-铰刀头部，11-导向刃带，12-刻背弧面，13-挤光刃，14-导向锥面，15-过渡面，16-轴线，17-倒锥，20-颈部，30-柄部。

具体实施方式

见图1和图2，本发明用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其包括依次顺序同轴一体连接第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，第一圆柱是直径为d1的铰刀头部10，第二圆柱是直径为d2的颈部20，且颈部20的直径d2＝d1－0.5mm，第三圆柱是用于刀具装夹的直径为d3的柄部30，铰刀头部10外周面上间隔排布有六条左旋的导向刃带11，相邻的导向刃带11之间采用砂轮推磨刻背后形成刻背弧面12；其中铰刀头部10的长度L1＝(1～2)d1，铰刀头部10的长度L1与颈部20的长度之和L2比待加工零件的孔深长5mm～10mm；刻背弧面12与铰刀头部10的外圆周面之间形成的间隙高h为(0.01～0.03)d1。

见图4，铰刀头部10的前端设有挤光刃13和导向锥面14，挤光刃13位于导向锥面14的后侧端，挤光刃13与铰刀头部的外周形成夹角α，且夹角α＝10°～20°，由此能够减小轴向切削阻力，有效改善孔壁表面光洁度；而挤光刃13采用超细金刚石砂轮无后角圆周磨削，即挤光刃13的刃口无后角，图5中的γ为挤光刃13的后角示意，γ＝0°即代表刃口无后角，能够保证刀具挤光面表面质量，增大挤光面积。

而导向刃带11的宽度为D＝(0.05～0.08)d1，故能够有效增加导向接触面积，保证良好的位置度；同时导向刃带的前端采用了(0.1～0.2)/100的大倒锥17设计，能够减小挤压产生的扭矩，有效降低导向刃带与回弹的孔壁产生的挤压力，提高孔表面光洁度；而导向刃带11与轴线16之间的夹角β采用5°～10°的小螺旋角设计，能够保证切削平稳、振动小，有效防止刀齿崩裂，延长刀具使用寿命。

见图3，刻背弧面12与两侧的导向刃带11之间分别通过过渡面15连接，刻背弧面12与过渡面15之间形成的夹角为钝角，夹角/>从而有效防止导向刃带11两侧尖点过于锋利而刮伤孔壁，保证孔加工的表面质量。

综上，本发明的挤光铰刀制造难度低、刀具精度高，并且具有良好的耐磨性、刀具使用寿命长，并能够保证较高的孔表面光洁度及位置度，加工后孔口无毛刺，确保深孔的加工质量；从而能取代衍磨工艺，大大提高生产效率、降低生产成本。

以上对本发明的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：其包括自前向后依次顺序同轴一体连接第一圆柱、第二圆柱和第三圆柱，所述第一圆柱是直径为d1的铰刀头部(10)，所述第二圆柱是直径为d2的颈部(20)，且所述颈部的直径d2＝d1－0.5mm，所述第三圆柱是直径为d3的柄部(30)，所述铰刀头部(10)外周面上间隔排布有六条左旋的导向刃带(11)，相邻的所述导向刃带(11)之间刻背后形成刻背弧面(12)；

所述刻背弧面(12)与所述铰刀头部(10)的外圆周面之间形成的间隙高h为(0.01～0.03)d1；所述刻背弧面(12)与两侧的导向刃带(11)之间分别通过过渡面(15)连接，所述刻背弧面(12)与所述过渡面(15)之间形成的夹角φ为钝角。

2.根据权利要求1所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述铰刀头部(10)的前端设有挤光刃(13)和导向锥面(14)，所述挤光刃(13)位于所述导向锥面(14)的后侧端，所述挤光刃(13)与所述铰刀头部(10)的外周形成夹角α，且夹角α＝10°～20°，所述挤光刃(13)的刃口无后角。

3.根据权利要求2所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述导向刃带(11)的宽度D为(0.05～0.08)d1。

4.根据权利要求2所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述导向刃带(11)的前端设有(0.1～0.2)/100的倒锥(17)。

5.根据权利要求2所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述导向刃带与轴线之间的夹角β＝5°～10°。

6.根据权利要求2所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述铰刀头部(10)的长度L1＝(1～2)d1，所述铰刀头部(10)的长度L1与颈部(20)的长度之和L2比待加工零件的孔深长5mm～10mm。

7.根据权利要求1～6中任一所述的用于高精密深孔加工的挤光铰刀，其特征在于：所述夹角φ＝120°～150°。