CN114871459A - 一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具 - Google Patents
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Abstract
一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，包括主刀杆，所述主刀杆一端设置有精镗精铰复合刀，所述精镗精铰复合刀背离主刀杆的一端两侧分别设置有精镗刀刃和精铰刀刃，所述精镗刀刃的刀尖与主刀杆的横向间距大于精铰刀刃的刀尖与主刀杆的横向间距，令所述精镗刀刃先于精铰刀刃走刀，所述主刀杆朝向精镗精铰复合刀的一端外表面安装有座圈倒角刀；设置精镗精铰复合刀的精镗刀刃走刀在前，精铰刀刃走刀在后，形成了镗、铰一起，提高了孔的圆整度，在镗、铰导管孔刀尖出孔后，座圈倒角刀再对缸盖座圈孔口倒角0.8*45度进行倒角，一次加工成型，减少了二次装夹，减少了重复定位和累积误差，提高的导管孔和座圈倒角的同轴精度。
Description
技术领域
本发明属于刀具技术领域，特别涉及一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具。
背景技术
铝缸盖是内燃机四冲程做功的关键零部件之一，安装在气缸之上的零件，是构成气门杆位置，燃烧室，凸轮轴和摇臂轴支撑，具有吸气、密闭、点火，散热、并安装进、排气门和喷油器总成的缸头重要部件，传导气缸内室温，实现蓄热、散热功能的缸体组合体。铝缸盖主要是一个孔系比较集中的零件，其进、排气门在工作过程中主要形成一个开环和闭环，而缸盖基体上的两导管孔是气门杆导向的高精度光滑内孔，其精度等级为IT7级，而气门大端45度锥面与缸盖座圈倒角面在缸盖出厂前都应做严格的气密性检测，工艺要求贴合面大于80％以上。
铝缸盖材料为AC4B，铸件后为T5处理。机加工分粗、精加工到成型。而嵌入在缸盖上的两导管和两座圈材料(精镗孔后压入)为粉末冶金，压溃强度K大于400Mpa，两导管孔分粗镗、精镗、到精铰，孔的粗糙度Ra0.8，为光滑极限内孔；两座圈倒角为0.8*45度。
如图1所示，导管孔的精度等级H7，其孔的形位公差对座圈倒角面45度为关联要素，同轴度为0.015，圆柱度为0.0025，缸盖加工夹紧定位是一面两销定位后并夹紧，孔口倒角0.8*45度是分开在另外一台镗床上加工，这样导管孔与座圈倒角面的同轴度不能保证，会存在以下问题：
⑴、刀尖两角度呈双对称分布45度对分，只有镗刀尖刃，没有挤压修光刃，孔的粗糙度达不到Ra0.8；
⑵、由于座圈倒角是导管孔加工好后分开加工，多一次上下装夹，存在二次重复定位累积误差，产品质量同轴度不能保证，导致发动机缸盖在工况时产生漏气、产品质量不稳定且影响工效。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，具体技术方案如下：
一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，包括主刀杆，所述主刀杆一端设置有精镗精铰复合刀，所述精镗精铰复合刀背离主刀杆的一端两侧分别设置有精镗刀刃和精铰刀刃，所述精镗刀刃的刀尖与主刀杆的横向间距大于精铰刀刃的刀尖与主刀杆的横向间距，令所述精镗刀刃先于精铰刀刃走刀，所述主刀杆朝向精镗精铰复合刀的一端外表面安装有座圈倒角刀。
进一步的，所述精镗刀刃向外倾斜与水平面夹角为59°，所述精铰刀刃向外倾斜与水平面夹角为52°，所述精镗刀刃的刀尖和所述精铰刀刃的刀尖横向间距为2mm。
进一步的，所述主刀杆由第一支部、第二支部和第三支部组成，所述第二支部的径向长度大于第一支部和第二支部的径向长度，所述精镗精铰复合刀一端从第三支部端面圆心处嵌入并延伸至第二支部内。
进一步的，所述主刀杆背离精镗精铰复合刀的一端连接有刀柄，所述刀柄套于第一支部的外表面。
进一步的，所述刀柄包括连接柄、锁紧螺母和锁紧拉钉，所述第一支部的外表面套有连接柄，所述连接柄背离第一支部的一端设有锁紧拉钉，所述锁紧拉钉的外表面螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母置于连接柄端部，所述第一支部的端部圆心处开有螺孔，所述锁紧拉钉端部延伸至连接柄内侧且与螺孔螺纹连接。
进一步的，所述连接柄外表面螺纹连接有多个内六角螺丝，所述内六角螺丝环形分布于连接柄外表面且端部能够与第一支部相接触。
进一步的，所述连接柄包括圆筒部和锥筒部，所述圆筒部内部中空设置，且与锥筒部径向长度大的端面相通连接，所述锁紧拉钉位于锥筒部径向长度小的端面，所述内六角螺丝位于圆筒部表面。
进一步的，所述座圈倒角刀刀刃向主刀杆方向偏移且与竖直面夹角为45°。
本发明的有益效果是：
1、设置精镗精铰复合刀的精镗刀刃走刀在前，精铰刀刃走刀在后，形成了镗、铰一起，提高了孔的圆整度，在镗、铰导管孔刀尖出孔后，座圈倒角刀再对缸盖座圈孔口倒角0.8*45度进行倒角，一次加工成型，减少了二次装夹，减少了重复定位和累积误差，提高的导管孔和座圈倒角的同轴精度，减少了产品报废损失，提高产品质量合格率；
2、设置刀柄用以连接加工中心刀库，令复合刀具能够应用于加工中心上，且原有刀具也可与刀柄配合连接，令原有刀具可继续使用，减少刀具的浪费。
附图说明
图1示出了现有铝缸盖的结构示意图；
图2示出了本发明的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具的结构示意图；
图3示出了本发明的正视图；
图4示出了本发明的俯视图；
图5示出了本发明的主刀杆的结构示意图；
图6示出了图5中A处的放大图；
图7示出了本发明的刀柄的结构示意图；
图8示出了本发明的螺孔的结构示意图；
图中所示：1、主刀杆；11、第一支部；12、第二支部；13、第三支部；2、精镗精铰复合刀；3、精镗刀刃；4、精铰刀刃；5、座圈倒角刀；6、刀柄；61、连接柄；611、圆筒部；612、锥筒部；62、锁紧螺母；63、锁紧拉钉；64、螺孔；65、内六角螺丝。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2和图3所示，一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，包括主刀杆1，所述主刀杆1一端设置有精镗精铰复合刀2，所述精镗精铰复合刀2背离主刀杆1的一端两侧分别设置有精镗刀刃3和精铰刀刃4，所述精镗刀刃3的刀尖与主刀杆1的横向间距大于精铰刀刃4的刀尖与主刀杆1的横向间距，令所述精镗刀刃3先于精铰刀刃4走刀，所述主刀杆1朝向精镗精铰复合刀2的一端外表面安装有座圈倒角刀5。
主刀杆1和精镗精铰复合刀2连接固定，主刀杆1的直径远大于精镗精铰复合刀2的直径，精镗精铰复合刀2用于对导管孔进行精镗精铰，精镗刀刃3和精铰刀刃4均位于精镗精铰复合刀2的端部且倾斜设置，精镗刀刃3的刀尖靠外，精铰刀刃4的刀尖靠内，因此精镗刀刃3走刀在前，精铰刀刃4走刀在后，令镗、铰一起，提高了孔的圆整度。
主刀杆1外表面安装座圈倒角刀5，能够对缸盖座圈孔口进行倒角，在精镗精铰复合刀2对导管孔进行镗、铰后再进行座圈孔的倒角，一次加工成型，提高的导管孔和座圈倒角的同轴精度。
传统的刀具前端材料采用的是YK10合金，本发明刀具中的主刀杆1、精镗精铰复合刀2和座圈倒角刀5均采用K44合金，硬度和耐磨性高于YK10合金。
如图6所示，所述精镗刀刃3向外倾斜与水平面夹角为59°，所述精铰刀刃4向外倾斜与水平面夹角为52°，所述精镗刀刃3的刀尖和所述精铰刀刃4的刀尖横向间距为2mm。
精镗刀刃3的水平向外的倾斜角度大于精铰刀刃4水平向外的倾斜角度，因此令精镗刀刃3的刀尖在前，精铰刀刃4的刀尖在后，两刀尖处相差2mm，因而使精镗精铰复合刀2先镗孔，随后再修光挤压孔，令镗、铰一体。
如图5所示，所述主刀杆1由第一支部11、第二支部12和第三支部13组成，所述第二支部12的径向长度大于第一支部11和第二支部12的径向长度，所述精镗精铰复合刀2一端从第三支部13端面圆心处嵌入并延伸至第二支部12内。
第一支部11和第三支部13的直径小于第二支部12的直径，座圈倒角刀5安装在第二支部12的外表面，第三支部13朝向精镗精铰复合刀2的端面也设置有倒角，减少尖角带来的损伤，精镗精铰复合刀2从第三支部13进入到主刀杆1内部并且向内延伸，因此精镗精铰复合刀2能够延伸至第二支部12内，第一支部11的端部也设置倒角，减少第一支部11端部尖锐性。
如图3和图4所示，所述主刀杆1背离精镗精铰复合刀2的一端连接有刀柄6，所述刀柄6套于第一支部11的外表面。
刀柄6与第一支部11套接，通过刀柄6便于精镗精铰复合刀2与加工中心刀库连接，使复合刀具能够配合应用在缸盖生产线加工中心上。
如图7和图8所示，所述刀柄6包括连接柄61、锁紧螺母62和锁紧拉钉63，所述第一支部11的外表面套有连接柄61，所述连接柄61背离第一支部11的一端设有锁紧拉钉63，所述锁紧拉钉63的外表面螺纹连接有锁紧螺母62，所述第一支部11的端部圆心处开有螺孔64，所述锁紧拉钉63端部延伸至连接柄61内侧且与螺孔64螺纹连接。
连接柄61与主刀杆1连接，锁紧拉钉63的端部能够进入到第一支部11的端面螺孔64内，通过锁紧螺母62和锁紧拉钉63的配合，令主刀杆1与刀柄6锁紧连接，锁紧螺母62采用的也是标准件，安装于连接柄61端部。
如图3所示，所述连接柄61外表面螺纹连接有多个内六角螺丝65，所述内六角螺丝65环形分布于连接柄61外表面且端部能够与第一支部11相接触。
内六角螺丝65为标准件，连接柄61的表面开有能够与内六角螺丝65连接的螺孔64，第一支部11位于连接柄61内，通过环形设置的内六角螺丝65的端部与第一支部11的外表面接触紧密，进一步限位第一支部11，令第一支部11固定于刀柄6内且于刀柄6连接为一体，不易脱离。
如图7所示，所述连接柄61包括圆筒部611和锥筒部612，所述圆筒部611内部中空设置，且与锥筒部612径向长度大的端面相通连接，所述锁紧拉钉63位于锥筒部612径向长度小的端面，所述内六角螺丝65位于圆筒部611表面。
圆筒部611与锥筒部612相通设置，因此锁紧拉钉63能够穿过锥筒部612并且进入到圆筒部611，圆筒部611的内部径向长度与第一支部11的径向长度匹配，因而第一支部11能够进入到圆筒部611内，且螺孔64开于圆筒部611的外表面，因此内六角螺丝65位于圆筒部611的外表面。
如图3所示，所述座圈倒角刀5刀刃向主刀杆1方向偏移且与竖直面夹角为45°。
座圈倒角刀5设置倾斜角度为45°，令开出的座圈倒角符合孔口倒角0.8*45度的标准。
工作原理：将刀柄6与精镗精铰复合刀2连接，并且将刀具安装于加工中心刀库上，将铝缸盖置于加工中心内并夹紧定位后，精镗精铰复合刀2的精镗刀刃3先走刀对铝缸盖进行镗孔操作，随后精铰刀刃4对其进行修光挤压操作，随着精镗精铰复合刀2深入，座圈倒角刀5能够接触铝缸盖并对座圈进行倒角操作，一次装夹完成多道工序。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：包括主刀杆(1)，所述主刀杆(1)一端设置有精镗精铰复合刀(2)，所述精镗精铰复合刀(2)背离主刀杆(1)的一端两侧分别设置有精镗刀刃(3)和精铰刀刃(4)，所述精镗刀刃(3)的刀尖与主刀杆(1)的横向间距大于精铰刀刃(4)的刀尖与主刀杆(1)的横向间距，令所述精镗刀刃(3)先于精铰刀刃(4)走刀，所述主刀杆(1)朝向精镗精铰复合刀(2)的一端外表面安装有座圈倒角刀(5)。
2.根据权利要求1所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述精镗刀刃(3)向外倾斜与水平面夹角为59°，所述精铰刀刃(4)向外倾斜与水平面夹角为52°，所述精镗刀刃(3)的刀尖和所述精铰刀刃(4)的刀尖横向间距为2mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述主刀杆(1)由第一支部(11)、第二支部(12)和第三支部(13)组成，所述第二支部(12)的径向长度大于第一支部(11)和第二支部(12)的径向长度，所述精镗精铰复合刀(2)一端从第三支部(13)端面圆心处嵌入并延伸至第二支部(12)内。
4.根据权利要求3所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述主刀杆(1)背离精镗精铰复合刀(2)的一端连接有刀柄(6)，所述刀柄(6)套于第一支部(11)的外表面。
5.根据权利要求4所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述刀柄(6)包括连接柄(61)、锁紧螺母(62)和锁紧拉钉(63)，所述第一支部(11)的外表面套有连接柄(61)，所述连接柄(61)背离第一支部(11)的一端设有锁紧拉钉(63)，所述锁紧拉钉(63)的外表面螺纹连接有锁紧螺母(62)，所述锁紧螺母(62)置于连接柄(61)端部，所述第一支部(11)的端部圆心处开有螺孔(64)，所述锁紧拉钉(63)端部延伸至连接柄(61)内侧且与螺孔(64)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述连接柄(61)外表面螺纹连接有多个内六角螺丝(65)，所述内六角螺丝(65)环形分布于连接柄(61)外表面且端部能够与第一支部(11)相接触。
7.根据权利要求6所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述连接柄(61)包括圆筒部(611)和锥筒部(612)，所述圆筒部(611)内部中空设置，且与锥筒部(612)径向长度大的端面相通连接，所述锁紧拉钉(63)位于锥筒部(612)径向长度小的端面，所述内六角螺丝(65)位于圆筒部(611)表面。
8.根据权利要求1所述的一种铝缸盖导管孔和座圈倒角加工用复合型刀具，其特征在于：所述座圈倒角刀(5)刀刃向主刀杆(1)方向偏移且与竖直面夹角为45°。
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| CN116604056A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-18 | 深圳市海洲数控机械刀具有限公司 | 一种复合套镗铰刀 |
| CN116604056B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-12-12 | 深圳市海洲数控机械刀具有限公司 | 一种复合套镗铰刀 |
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