CN1814383A - 可径向进退刀的双刃可转位精镗刀 - Google Patents

Abstract

多刃镗刀设计成能进刀、退刀的结构。镗刀在切削加工内孔完毕需要退出时，工件、刀体在切削加工时所处的旋转中心位置均不改变。进、退刀结构能让切削刃的径向尺寸缩小，保证刀具退出孔时已加工表面不被刀刃划伤。刀具实现不停车自动径向进刀、退刀。切削刃的径向尺寸可以用进退刀机构来进行微量调整，还可以用宽刃、低速进行铰削加工。切削前由轴承19、钢珠10、调整螺母6、锥顶针5，推顶刀体14上的切口内侧，使圆周上的切削刃的径向尺寸增大，并且定位在切削直径上进行切削。孔加工完毕，切削刃的径向尺寸缩小，刀具退出孔外。冷却介质由刀柄尾部进入，经过锁紧螺母、定位螺钉、锥顶杆的中心孔，由喷嘴或刀块上的圆弧凹槽喷流到刀具的切削区域。

Description

可径向进退刀的双刃可转位精镗刀

技术领域

在现代金属切削中，用于加工高精度孔的刀具，要求刚性好、内供冷却、机械夹固可靠、换刀迅速、能细微调整刀具切削刃的径向尺寸、能使用可转位刀片，并且能够充分发挥新型切削材料的优点。适应高速切削及工序间高速节奏的需要。

背景技术

多刃精镗刀：设计成切削刃能进刀、退刀的结构。刀具自身在不停车的状态下，能多次重复自动进刀、退刀的动作，并且能使切削直径定位。进退刀机构还可以用来微量调整圆周上的切削刃的径向尺寸。刀具应用在批量生产中，能够适应工序间快速节拍的需要，是创新性的加工工艺过程。为简化工序，减少辅助时间，对提高产量和质量有着积极的作用。

刀具双刃切削、刀片机械夹固、可转位、刚性好。刀片用钝了以后经过修磨，能够再次利用。挤压修光刃在刀体上刃磨，精度更高。可以用增大圆柱定位销头部外径或长度的方法，来调整刀具切削刃的径向尺寸。

刀具适用在换热器管板孔、汽车发动机挺杆孔、柱塞孔、活塞销孔等的精加工。根据切削加工的需要，可以使用碳化钛、氮化钛涂层，PCBN、CVD薄膜、PCD聚晶金刚石复合材料的可转位刀片。

冷却介质由刀具尾部导入，从头部喷流到切削区域。这样能优化切削条件，提高加工质量。

刀具还可以在宽刃、低速的情形下，用于小表面粗糙度的精密孔的铰削加工。

发明内容

1.刀具上的切削刃径向可进刀、退刀  多刃精镗刀设计成能进刀、退刀的结构。镗刀在切削加工内孔完毕需要退出时，工件、刀体在切削加工时所处的旋转中心位置均不改变。进刀、退刀结构能让切削刃径向尺寸缩小，保证刀具退出孔时已加工表面不被刀刃划伤。

具体的做法是在刀体上做出弹性切口。在切削内孔前，首先让切口的内侧部位受到相关零件的顶推，使切口弹性变形，切削刃向外侧两边同时做出方向相反的动作，使圆周上的切削刃径向尺寸增大。刀具达到切削时所需要的直径并且能使之定位进行切削。内孔切削完毕，相关零件后退撤消了顶推以后，刀体切口弹性恢复，使切削刃径向尺寸缩小，刀具退出孔外。

进退刀机构有手动，自动等形式。手动：螺钉驱动、凸轮驱动。自动：轴承座驱动、凸轮驱动等多种方式。

2.刀片定位有两种形式

一种形式是：两个刀片的底面和一个侧面分别对称定位在刀体上相似“凸”字形状的对称直通的槽子两头。槽子内还有两个圆柱定位销，分别定位着刀片的另一个侧面，用于控制刀片的径向位置。

另一种形式是：切削时，为防止刀具高速旋转产生的离心力使圆周上的切削刃的径向尺寸发生变化，刀具采用两个 形卡口刀块，分别跨骑在弹性切口的凸起部位及定位销钉外侧的两边。这样，在高速切削中产生离心力时，可以稳定切削刃的切削直径。

3.微调整径向尺寸的结构型式  可以用增大圆柱定位销头部外径或长度，以及修磨刀块卡口的尺寸，来调整刀具圆周上的切削刃的径向尺寸。进退刀机构也可以用来微量调整在圆周上的切削刃的径向尺寸。所以，用钝了以后的刀片经过修磨也能够再次利用。

4.刀具切削冷却介质的内部供应通道  刀具内部零件上的内孔，形成浇注冷却介质的内部供应通道的结构。

具体实施方式

1.刀具上的切削刃，能在刀具上自动径向进刀或者退刀  刀具设计成切削刃能进刀、退刀的结构。从图2可以看出：刀体14上的弹性切口内侧受到锥顶针5向“T”方向的顶推后，刀体切口朝两边弹性变形，使圆周上的两切削刃的径向尺寸增大。当刀具达到切削直径时，使之定位进行切削。孔切削完毕，锥顶针后退撤消顶推，切口弹性恢复，切削刃的径向尺寸缩小。

从图1上看，刀具切削内孔前，轴向移动进退刀轴承座，轴承19上的坡口驱动钢珠10、调整螺母6、锥顶针5，顶推刀体14上的切口内侧，使得切口弹性变形。因此，两个刀片1在圆周上的切削刃的径向尺寸增大。进刀时，切削刃能够定位在切削直径上进行切削。孔切削完毕，锥顶针后退撤消顶推，切口弹性恢复，切削刃的径向尺寸缩小。所以，刀具退出孔时，不会划伤孔的已加工表面。切削刃的进刀、退刀过程可以在不停车中自动进行。进退刀机构也可以用来微量调整，在圆周上的切削刃的径向尺寸。

图6刀具进刀可以从图3a上看，刀体1上的弹性切口在锥顶针顶推后向外侧弹性变形，因此，刀体弹性切口处产生了L间隙(刀体弹性切口处割缝宽度尺寸忽略不计)。两个刀块2的卡口跨骑在弹性切口的凸起部位及定位销钉8外侧的两边。刀块的卡口控制着切口两边的凸起部位及定位销钉8外侧的距离，使圆周上的两切削刃的径向尺寸＝D(挤压修光刃应在刀体上刃磨，这样精度会更高)。这时，刀块的卡口与刀体上切口两边的凸起部位及定位销钉外侧配合没有间隙。因此，刀具在高速旋转中产生离心力时，切削刃可以稳定在切削直径D上。

图6刀具退刀可以从图3b上看，刀体上弹性切口在锥顶针后退而弹性恢复，使刀块的卡口与刀体上切口的凸起部位配合一侧有L间隙。这时，两个刀块上的切削刃径向尺寸1与切削直径D在半径上均有L/R距离。因此，圆周上的切削刃的径向尺寸1＝D-L＜。

由于圆周上的两切削刃的径向尺寸缩小为1，所以刀具退出孔时，不会划伤孔的已加工表面。

2.手动、自动进刀和退刀的选择自动进刀和退刀的结构见图1精镗刀：由轴承座驱动，可以不用停车进刀和退刀，适宜大批量生产，加工节拍快的场合。手动进刀和退刀的结构的选择，图5刀具：由螺钉11驱动，需要人工操作。图6刀具：由凸轮15驱动，需要人工或者机械手操作。适宜在小批量生产中，或者采用自动机构连接有困难时应用。

3.双刀片的对称定位有两种形式  一种形式见图3：刀具采用两个 形卡口刀块2，分别跨骑在刀体1弹性切口两边的凸起部位及定位销钉8外侧上，由紧定螺钉9固定在弹性刀体的凸起部位。刀块可转位。

另一种形式见图4：两个刀片1的底面和一个侧面，分别对称定位在“凸”字形状的对称直通槽子内的两端。在槽子内，两个圆柱销2分别定位两个刀片的另一个侧面。工艺性好，刀具比较容易制造。需要时可以调整圆柱销的头部尺寸来保证两个刀片的刀刃对称定位，以及控制刀具圆周上的切削刃的径向尺寸。

4.微调整径向尺寸的结构型式  可以用增大圆柱定位销头部外径或长度及适量修磨刀块卡口的尺寸来调整刀具圆周上的切削刃的径向尺寸，图1刀具的进退刀机构也可以用来微量调整。图5精镗刀适量增减垫圈5的厚度来调节并且定位切削直径D。因此，用钝了以后的刀片经过修磨，能够再次利用。

所以，图5精镗刀使用宽刃、低速、用于低表面粗糙度的精密孔的铰削加工，刀片虽然是不可转位，但是经过修磨，依然可以多次利用。

5.切削冷却介质从刀具内部供应的通道结构  见图1、图5、图6：冷却物质可以由刀柄尾部进入刀具内部，经过锁紧螺母、锥顶针的中心通孔，从喷嘴或者从刀块上的圆弧凹槽送达刀具前面的切削区域。

说明书附图

图1可径向(自动)进退刀的双刃可转位精镗刀

图2径向进退刀结构原理图

图3可径向进退刀的<SHC>双刃可转位精镗刀进退刀结构原理图

图4可径向进退刀的双刃可转位精镗刀定位安装刀片的结构

图5可径向进退刀的双刃(宽刃)精镗刀

图6可径向进退刀的<SHC>双刃可转位精镗刀。

Claims (6)

1.多刃精镗刀设计成能进刀、退刀的结构。镗刀切削加工内孔完毕需要退出时，工件、刀体在切削加工时所处的旋转中心位置均不改变。进刀、退刀结构能让切削刃径向尺寸缩小，保证刀具退出孔时已加工表面不被刀刃划伤。

2.刀体上做出弹性切口。在切削内孔前，首先让切口的内侧部位受到相关零件的顶推，使切口弹性变形，让圆周上的切削刃径向尺寸增大。当刀具达到切削时所需要的径向尺寸，可定位在切削直径上，并且能够多次重复。在相关零件后退撤消了顶推以后，刀体切口弹性恢复，使圆周上的切削刃径向尺寸缩小，刀刃退离已加工表面。进退刀机构有手动，自动等形式。手动：螺钉驱动、凸轮驱动。自动：轴承座驱动、凸轮驱动等多种方式。

3.为防止刀具高速旋转产生的离心力，使圆周上的切削刃的径向尺寸发生变化。刀具采用两个“п”形卡口刀块，分别跨骑在弹性切口的凸起部位及定位销钉外侧的两边。刀块的卡口使切削刃的径向尺寸受到控制，并且稳定在切削直径上。

4.在刀体上“凸”字形状的对称直通的槽子里，利用圆柱定位销定位刀片的另一侧面，用于控制刀片的径向位置。

5.刀具内部零件上的内孔，形成浇注冷却介质的内部供应通道的结构。

6.刀具用于金属切削中孔的精加工(含其他材料孔的精加工)及在宽刃、低速的情形下，用于小表面粗糙度的精密孔的铰削加工。

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