CN111644668A - 一种套料刀 - Google Patents

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肖洪
周小文
张世贵
熊吉健
陈鹏飞
刘余
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Abstract

本发明公开了一种套料刀，涉及掏孔装置技术领域，包括：圆筒形的刀筒以及设置在刀筒中并与刀筒同轴线设置的支撑杆，刀筒的一端的端面上设有多个刀片，刀筒的另一端设有连接轴；支撑杆和刀筒之间还设有减震组件，该套料刀解决了现有套料刀切削下来的中间金属块没有约束，中间金属块在加工时容易抖动，加工完成后直接掉落在工件上的问题。

Description

一种套料刀
技术领域
本发明涉及掏孔装置技术领域，具体涉及一种套料刀。
背景技术
在一些工件上经常需要加工一些大直径的通孔，以一种燃烧室机匣为例，机匣是航空发动机的核心工件之一，其质量直接影响发动机的安全和使用寿命，所以对其表面完整性的要求特别高。
在机匣等工件上加工大直径通孔时，常规的加工方法是采用铣刀沿孔壁一层一层螺旋铣或者使用套料刀进行加工，使用铣刀分层铣加工效率特别低，且铣下来的金属块直接掉落容易碰伤工件导致工件表面完整性不合格。与铣刀相比，套料刀加工效率会大大提高，但是现有的套料刀在加工也存在一些问题，如：1、工件中部切削下来的金属块直接掉落下来会碰伤工件的壁面；2、在套料刀加工到快结束的位置时，也就是中间的金属块快和工件本体分离时，金属块处于将断未断的状态，由于金属块没有其他约束，在套料刀继续切削时，金属块容易产生抖动，进而产生打刀现象，影响加工；3、当中间的金属块抖动较大时，金属块还容易在将断未断处产生拉伸，将金属块直接从孔口处拉断，从而使加工出的工件的孔口不平整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种套料刀，以解决现有套料刀切削下来的中间金属块没有约束，中间金属块在加工时容易抖动，加工完成后直接掉落在工件上的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种套料刀，包括：圆筒形的刀筒以及设置在刀筒中并与刀筒同轴线设置的支撑杆，刀筒的一端的端面上设有多个刀片，刀筒的另一端设有连接轴；支撑杆和刀筒之间还设有减震组件。
本方案在套料刀的刀筒中设置一根支撑杆，在使用套料刀加工通孔时，先在工件待加工通孔的位置开设一个与支撑杆外径相匹配的辅助通孔，当使用套料刀加工通孔时，使支撑杆穿过辅助通孔，从而当中间的金属块和工件分离时，中间的金属块不会直接掉落在工件上，而是在套设在支撑杆上，减少了中间金属块掉落对工件表面的损伤；另外，在支撑杆和刀筒之间还设有减震组件，当中间的金属块与工件本体处于将断未断的状态时，不仅有支撑杆对其有支撑稳固作用，减震组件还可以减缓金属块的抖动，从而减少金属块与工件之间的拉伸，保证最终加工出的通孔的孔口的平整度。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，减震组件包括：弹簧以及固定盘，固定盘设置在支撑杆上，弹簧套设在支撑杆的外壁上并且弹簧的一端抵触在固定盘上，弹簧的另一端设置在刀筒中。
固定盘套设在支撑杆上，并且固定盘上还设有弹簧，则在加工过程中，固定盘始终抵触在工件中间被套料刀切削下来的金属块上，从而对工件起到支撑以及减震作用，特别是在中间的金属块与工件本体将要分离时，弹簧可以大大降低金属块的抖动。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，刀筒的底部设有支撑杆安装孔，支撑杆安装孔包括：同轴线设置的第一安装孔以及第二安装孔，第一安装孔设置在刀筒靠近刀片的一端并且第一安装孔的孔径与弹簧的外径相匹配，第二安装孔设置在刀筒靠近连接轴的一端并且第二安装孔的孔径与支撑杆的外径相匹配，弹簧远离固定盘的一端设置在第一安装孔中，支撑杆的端部设置在第二安装孔中。
支撑杆的端部固定设置在第二安装孔中，弹簧设置在第一安装孔中，由于第一安装孔的孔径大于第二安装孔的孔径，则弹簧的端部抵触在两个安装孔连接处的台阶的端面，弹簧的另一端与固定盘连接，因此当工件中间的金属块被逐渐切削下来时，金属块推动固定盘不断压缩弹簧，保证固定盘始终抵触在金属块上，对金属块起到良好的支撑稳定作用。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，多个刀片沿刀筒的周向均匀设置并且多个刀片沿刀筒的径向连续设置。
在刀筒的端面设置了多个刀片，并且多个刀片在径向连续设置，最终切削出来的槽的宽度为每个刀片切削出的槽的宽度之和，即切削出来的槽远远大于每个刀片的宽度，这种结构切削时更省力，并且利于排屑，切削屑不会将加工出来的工件表面挤伤。并且工件通孔的表面始终只有最外侧的刀片进行切削，也便于保证通孔表面的光洁度。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，刀筒的端部还设有多个高压内冷孔，多个高压内冷孔与多个刀片一一对应设置。
在每个刀片旁边都开有高压内冷孔，在切削过程中冷却液能充分带走刀具切削产生的热量，并及时冲走加工产生的金属屑，防止加工积屑瘤的产生，从而避免加工表面产生白层、非晶形层和重铸层等缺陷。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，刀筒的外壁上还设有多个排屑通槽，多个排屑通槽与多个刀片一一对应设置。
刀片后方的少量金属屑可以从该排屑通槽中排出。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，刀筒的端面还设有导流槽，导流槽的一端与高压内冷孔连接，导流槽的另一端与排屑通槽连接。
导流槽起到对冷却液的导向引流作用，高压内冷孔中的冷却液可以将金属屑沿导流槽排至排泄槽。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，支撑杆的端部设置在刀筒的端面的外侧。
为了保证刚开始加工时，支撑杆就设置在开设的辅助通孔中，支撑杆外端要超过工件与其中间金属块分离的位置，也就是刀片所在的端面，即当开始加工时，刀筒的端部抵触在工件的外表面时，支撑杆位于开设的辅助通孔中。
本发明具有以下有益效果：
1、支撑杆对工件中间切削下来的金属块起到良好的支撑作用，避免金属块与工件分离后直接掉落在工件上，减少对工件的损坏；
2、在套料刀加工过程中，减震组件始终对工件中间切削下来的金属块起到良好的支撑与减震作用，从而减少金属块抖动，减少对打刀现象；
3、当工件中间切削下来的金属块即将与工件分离时，减震组件以及支撑杆共同的约束作用以及减震组件的减震作用，减少金属块的抖动从而减少金属块与工件连接处的拉伸，从而保证工件孔口处的平整度。
附图说明
图1为本发明的套料刀的结构示意图；
图2为本发明套料刀的端面结构示意图；
图3为图2的剖视图A-A；
图4为本发明的刀筒的主视图；
图5为图4的剖视图B-B；
图6为本发明的套料刀的加工的工件的结构简图。
其中：1-刀筒；11-刀片；12-连接轴；13-支撑杆安装孔；131-第一安装孔；132-第二安装孔；14-高压内冷孔；15-排屑通槽；16-导流槽；2-支撑杆；3-减震组件；31-弹簧；32-固定盘；4-工件；41-通孔；42-辅助通孔；43-切削槽；44-金属块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例
参照图1和图2，一种套料刀，包括：圆筒形的刀筒1以及设置在刀筒1中并与刀筒1同轴线设置的支撑杆2，支撑杆2的端部伸出刀筒1的端面5-10mm。刀筒1的一端的端面上设有两个刀片11，分别为内圈刀片以及外圈刀片，内圈刀片和外圈刀片在套料刀的端面的周向方向均匀设置，也就是相对设置，在套料刀的端面的径向方向连续设置，刀筒1的另一端设有连接轴12，连接轴12用于将该套料刀与动力装置连接，从而使动力装置带动套料刀转动并前进，使刀片11对工件4进行切削。
参照图3、图4和图5，支撑杆2和刀筒1之间还设有减震组件3，减震组件3包括：弹簧31以及固定盘32，刀筒1的底部设有支撑杆安装孔13，支撑杆安装孔13包括：同轴线设置的第一安装孔131以及第二安装孔132，第一安装孔131设置在刀筒1靠近刀片11的一端并且第一安装孔131的孔径与弹簧31的外径相匹配，第二安装孔132设置在到筒靠近连接轴12的一端并且第二安装孔132的孔径与支撑杆2的外径相匹配，固定盘32设置在支撑杆2上，弹簧31套设在支撑杆2的外壁上并且弹簧31的一端抵触在固定盘32上，弹簧31的另一端设置在第一安装孔131中，支撑杆2的端部设置在第二安装孔132中。在本实施例中，固定盘32采用两个同轴线设置的圆盘，弹簧固定在较小的圆盘上，较小的圆盘抵触在较大的圆盘上，待切削掉的金属块则抵触在较大的圆盘上。
参照图2，在两个刀片11的一侧还分别设有高压内冷孔14，
参照图1，刀筒1的外壁上还设有两个排屑通槽15，两个排屑通槽15与两个刀片11一一对应设置，刀筒1的端面还设有导流槽16，导流槽16的一端与高压内冷孔14连接，导流槽16的另一端与排屑通槽15连接。在本实施例中，导流槽16采用横截面为等腰三角形的结构。
下面结合图1和图6介绍该套料刀的工作过程：
参照图6，在工件4上加工通孔41时，首先在待加工通孔41的位置加工出一个与支撑杆2的外径相匹配的辅助通孔42，该辅助通孔42的孔径比支撑杆2的外径大2-3mm，并且该辅助通孔42与最终所得到的通孔41同心，该辅助通孔42可采用钻头进行钻孔，加工工件4上所需的通孔41时，将套料刀的刀片11抵触在工件4的表面，并使支撑杆2穿过该辅助通孔42，开启套料刀，套料刀一边旋转一边前进，两个刀片11在工件4上切削出切削槽43，切削槽43中间的金属块44则通过辅助通孔42搭放在支撑杆2上，并且在套料刀加工过程中，固定盘32在弹簧31的作用下，抵触在工件4中间的金属块44上，并且在套料刀向前转动切削过程中，由于弹簧31的压紧作用，固定盘32始终抵触在金属块44上，对金属块44起到良好稳定的支撑作用，特别是在金属块44即将与工件4分离时，切削作用产生的振动力使金属块44抖动加剧，但是在支撑杆2以及固定盘32的支撑作用下，大大降低金属块44的抖动，从而使金属块44与工件4的端部连接处也可以很好的被切削断而不是拉断，因此孔口的表面平整度得到保证，当金属块44与工件4分离后，金属块44在支撑杆2的作用下也不会掉落到工件4上，保证工件4表面质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种套料刀，其特征在于，包括：圆筒形的刀筒(1)以及设置在所述刀筒(1)中并与所述刀筒(1)同轴线设置的支撑杆(2)，所述刀筒(1)的一端的端面上设有多个刀片(11)，所述刀筒(1)的另一端设有连接轴(12)；所述支撑杆(2)和所述刀筒(1)之间还设有减震组件(3)。
2.根据权利要求1所述的套料刀，其特征在于，所述减震组件(3)包括：弹簧(31)以及固定盘(32)，所述固定盘(32)设置在所述支撑杆(2)上，所述弹簧(31)套设在所述支撑杆(2)的外壁上并且所述弹簧(31)的一端抵触在所述固定盘(32)上，所述弹簧(31)的另一端设置在所述刀筒(1)中。
3.根据权利要求2所述的套料刀，其特征在于，所述刀筒(1)的底部设有支撑杆安装孔(13)，所述支撑杆安装孔(13)包括：同轴线设置的第一安装孔(131)以及第二安装孔(132)，所述第一安装孔(131)设置在所述刀筒(1)靠近所述刀片(11)的一端并且所述第一安装孔(131)的孔径与所述弹簧(31)的外径相匹配，所述第二安装孔(132)设置在所述刀筒(1)靠近所述连接轴(12)的一端并且所述第二安装孔(132)的孔径与所述支撑杆(2)的外径相匹配，所述弹簧(31)远离所述固定盘(32)的一端设置在所述第一安装孔(131)中，所述支撑杆(2)的端部设置在所述第二安装孔(132)中。
4.根据权利要求1至3任一项所述的套料刀，其特征在于，多个所述刀片(11)沿所述刀筒(1)的周向均匀设置并且多个所述刀片(11)沿所述刀筒(1)的径向连续设置。
5.根据权利要求4所述的套料刀，其特征在于，所述刀筒(1)的端部还设有多个高压内冷孔(14)，多个所述高压内冷孔(14)与多个所述刀片(11)一一对应设置。
6.根据权利要求5所述的套料刀，其特征在于，所述刀筒(1)的外壁上还设有多个排屑通槽(15)，多个所述排屑通槽(15)与多个所述刀片(11)一一对应设置。
7.根据权利要求6所述的套料刀，其特征在于，所述刀筒(1)的端面还设有导流槽(16)，所述导流槽(16)的一端与所述高压内冷孔(14)连接，所述导流槽(16)的另一端与所述排屑通槽(15)连接。
8.根据权利要求1所述的套料刀，其特征在于，所述支撑杆(2)的端部设置在所述刀筒(1)的端面的外侧。
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