CN110170687B - 加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法。该加工内凹形缸孔的刀具包括：刀体，其外周具有椭圆让位侧，该刀体由轴向前端向内依次形成第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯，该第一阶梯为刀头；一级刀具，其安装在所述刀头上，使得刀头安装一级刀具后的直径小于缸孔前孔的直径；二级刀具，其安装在所述第二阶梯上，用于加工缸孔倒角；以及三级刀具，其安装在所述第三阶梯，用于加工内凹形缸孔。该加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法实现了在数控机床上加工出内凹形缸孔，解决了内凹形缸孔必须要用专用机床和刀具加工的难题，节约了成本。
Description
技术领域
本发明是关于发动机领域，特别是关于一种加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法。
背景技术
在机械加工领域中，加工内凹形缸孔是一个加工难点，经常使用的方法是，采用展开式刀具在专用机床上加工，展开式刀具结构复杂，加工稳定性差，且要在专用机床上才能加工，不能在柔性线的数控设备上加工，不能实现柔性化生产，需要购买专用的设备和刀具来加工，给企业增加了加工的成本。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单合理的加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法，该加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法实现了在数控机床上加工出内凹形缸孔，解决了内凹形缸孔必须要用专用机床和刀具加工的难题，节约了成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种加工内凹形缸孔的刀具，包括：刀体，其外周具有椭圆让位侧，该刀体由轴向前端向内依次形成第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯，该第一阶梯为刀头；一级刀具，其安装在所述刀头上，使得刀头安装一级刀具后的直径小于缸孔前孔的直径；二级刀具，其安装在所述第二阶梯上，用于加工缸孔倒角；以及三级刀具，其安装在所述第三阶梯，用于加工内凹形缸孔。
在一优选的实施方式中，一级刀具为一级圆形刀片。
在一优选的实施方式中，二级刀具包括：多个二级刀座和分别布设在该多个刀座上的二级刀具本体；所述三级刀具包括：多个三级刀夹和分别布设在该多个刀座上的三级刀具本体。
在一优选的实施方式中，二级刀座和三级刀夹均为两个。
在一优选的实施方式中，二级刀具本体为二级三角形刀片；所述三级刀具本体为三级圆形刀片。
在一优选的实施方式中，三级圆形刀片与一级圆形刀片的直径相等。
在一优选的实施方式中，三级刀夹能在径向和轴向进行调整。
本发明又提供了一种加工内凹形缸孔的刀具的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，加工时，刀头的一级刀具先在内凹形缸孔的孔口铣出一个圆形让位槽，并使刀体回到缸孔的中心；步骤2，刀体定向后，以内凹形缸孔的中心为起点往刀体的椭圆让位侧偏移，刀体轴向进刀，进入到三级刀具本体正对圆形让位槽后，轴向进刀停止；步骤3，刀体回到内凹形缸孔的中心，刀体轴向进刀通过三级刀具本体加工出内凹形缸孔到尺寸；步骤4，三级刀具本体轴向加工到尺寸时，二级刀具本体同时加工出缸孔倒角。
与现有技术相比，根据本发明的加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法具有如下有益效果：该加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法通过刀体的三个阶梯依次加工出让位槽、内凹形缸孔及缸孔倒角，实现了在数控机床上加工出内凹形缸孔，解决了内凹形缸孔必须要用专用机床和刀具加工的难题，节约了成本。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式加工的内凹形缸孔及倒角的结构示意图。
图2是根据本发明第一实施方式的刀头加工出让位槽的结构示意图。
图3是根据本发明第一实施方式的刀体中心相对于内凹形缸孔中心偏移的结构示意图。
图4是根据本发明第一实施方式的刀体中心回位到内凹形缸孔中心的结构示意图。
图5是根据本发明第一实施方式的三级刀具进入让位槽的结构示意图。
图6是根据本发明第一实施方式的加工内凹形缸孔的刀具加工完成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图6所示，根据本发明优选实施例的加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法的具体结构包括：刀体8以及布设在该刀体8上的三级刀具。其中，刀体8的前端形成第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯三级阶梯，分别用于安装三级刀具组件，通过刀体的三个阶梯依次加工出让位槽、内凹形缸孔及缸孔倒角，实现了在数控机床上加工出内凹形缸孔，解决了内凹形缸孔必须要用专用机床和刀具加工的难题。
具体来讲，如图6所示，刀体8的外周具有椭圆让位侧13，其由轴向前端向内依次形成第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯，其中，第一阶梯为刀头12，一级刀具安装在刀头12上，使得刀头安装一级刀具后的直径比缸孔前孔1的直径小(缸孔前孔1的直径小于内凹形缸孔的直径)，用于加工出圆形让位槽4。
优选的，该一级刀具为一级圆形刀片11。
二级刀具安装在第二阶梯上，用于加工缸孔倒角3。
优选的，二级刀具包括：多个二级刀座和分别布设在该多个刀座上的二级刀具本体。
优选的，二级刀座为两个。
优选的，两个二级刀座成一定的角度θ分布。
优选的，二级刀具本体为二级三角形刀片。
三级刀具安装在第三阶梯，用于加工内凹形缸孔2。
优选的，三级刀具包括：多个三级刀夹7和分别布设在该多个刀座上的三级刀具本体。
优选的，三级刀夹7为两个。
优选的，两个三级刀夹7成一定的角度θ分布。
优选的，三级刀具本体为三级圆形刀片9。
优选的，三级圆形刀片9与一级圆形刀片11的直径相等。
优选的，三级刀夹7在径向和轴向均可调整，三级刀夹7装上刀片9后，通过可调机构，相比内凹形缸孔2的半径，将三级圆形刀片9的刃口到刀体8中心的距离略微调小，刀体的其中一半做成椭圆让位侧13，保证第三阶梯的三级圆形刀片9及刀体的椭圆让位侧13均能避开缸孔前孔1。第一阶梯刀头12先加工出圆形让位槽4，刀体8偏心避开缸孔前孔1后轴向进刀，进入到三级刀具本体正对圆形让位槽4后，刀体8回位，即三级刀具本体进入到圆形让位槽4，刀体轴向进刀加工出内凹形缸孔2，同时加工出缸孔倒角3。
该加工内凹形缸孔的刀具的加工方法是采用刀体的三个阶梯，依次加工出让位槽4、内凹形缸孔2及缸孔倒角3。
如图2至图6所示，具体操作包括以下步骤：
步骤1，加工时，刀头12的一级刀具先在内凹形缸孔2的孔口铣出一个圆形让位槽4，并使刀体8回到缸孔2的中心5；
步骤2，刀体8定向后，以内凹形缸孔2的中心为起点往刀体的椭圆让位侧13偏移到位置6，刀体8轴向进刀，在通过内凹形缸孔2的缸孔前孔1时，第三阶梯的三级刀具本体可以避开缸孔前孔1，刀体8的椭圆让位侧13也能避开缸孔前孔1，进入到三级刀具本体正对圆形让位槽4后，轴向进刀停止；
步骤3，刀体8回到内凹形缸孔的中心5，即三级刀具本体进入到圆形让位槽4，在步骤一前，已经提前把三级刀具本体的径向尺寸比圆形让位槽4半径略微调小，避免三级刀具本体碰到圆形让位槽4，刀体8轴向进刀通过三级刀具本体加工出内凹形缸孔2到尺寸；
步骤4，三级刀具本体轴向加工到尺寸时，二级刀具本体同时加工出缸孔倒角3。
综上，该加工内凹形缸孔的刀具及其加工方法通过刀体的三个阶梯依次加工出让位槽、内凹形缸孔及缸孔倒角，实现了在数控机床上加工出内凹形缸孔，解决了内凹形缸孔必须要用专用机床和刀具加工的难题，节约了成本。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，包括：
刀体，其外周具有椭圆让位侧，该刀体由轴向前端向内依次形成第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯，该第一阶梯为刀头；
一级刀具，其安装在所述刀头上，使得刀头安装一级刀具后的直径小于缸孔前孔的直径；该一级刀具用于在内凹形缸孔的孔口铣出一个圆形让位槽，并在该圆形让位槽的基础上加工出内凹形缸孔；
二级刀具，其安装在所述第二阶梯上，用于加工缸孔倒角；以及
三级刀具，其安装在所述第三阶梯，用于加工内凹形缸孔；
其中，所述二级刀具包括：多个二级刀座和分别布设在该多个刀座上的二级刀具本体；所述三级刀具包括：多个三级刀夹和分别布设在该多个刀座上的三级刀具本体。
2.如权利要求1所述的加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，所述一级刀具为一级圆形刀片。
3.如权利要求1所述的加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，所述二级刀座和三级刀夹均为两个。
4.如权利要求3所述的加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，所述二级刀具本体为二级三角形刀片；所述三级刀具本体为三级圆形刀片。
5.如权利要求4所述的加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，所述三级圆形刀片与一级圆形刀片的直径相等。
6.如权利要求5所述的加工内凹形缸孔的刀具，其特征在于，所述三级刀夹能在径向和轴向进行调整。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的加工内凹形缸孔的刀具的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，加工时，刀头的一级刀具先在内凹形缸孔的孔口铣出一个圆形让位槽，并使刀体回到缸孔的中心；
步骤2，刀体定向后，以内凹形缸孔的中心为起点往刀体的椭圆让位侧偏移，刀体轴向进刀，进入到三级刀具本体正对圆形让位槽后，轴向进刀停止；
步骤3，刀体回到内凹形缸孔的中心，刀体轴向进刀通过三级刀具本体加工出内凹形缸孔；
步骤4，三级刀具本体轴向加工到尺寸时，二级刀具本体同时加工出缸孔倒角。
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