CN203209721U - 用于加工孔的刀具及用于加工孔的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工孔的刀具，包括刀体和刀片，所述刀体包括第一刀体和第二刀体，所述刀片包括安装于所述第一刀体上的第一刀片，以及安装于所述第二刀体上的第二刀片，所述第一刀片的刀尖和所述第二刀片的刀尖沿所述孔的轴线方向的投影位于所述孔内，且所述第一刀片沿孔径方向的进给方向与所述第二刀片沿孔径方向的进给方向之间的夹角大于90°。本实用新型提供的刀具采用第一刀体和第二刀体分别安装第一刀片和第二刀片，加工孔时根据加工要求移动刀体即可实现第一刀片与第二刀片之间的切换，上述刀具显著缩短了更换刀片所需的时间，从而提高了孔的加工效率。本实用新型还公开了一种具有上述刀具的用于加工内孔的设备。

Description

用于加工孔的刀具及用于加工孔的设备

技术领域

本实用新型涉及孔加工技术领域，尤其涉及一种用于加工孔的刀具。本实用新型还涉及一种具有上述刀具的设备。 

背景技术

许多零部件上都具有孔，而孔的加工精度对设备的工作性能具有至关重要的影响，在众多用于加工孔的设备中，车床以其操作简单、加工精度较高等优势具有较为广泛的应用。 

以车轮内孔的加工为例，采用车刀加工该内孔时，由于车轮的内孔精度要求比较高，因此一般需要通过粗加工和精加工两道工序来完成，粗加工和精加工时一般采用不同的刀片。如图1和图2所示，加工车轮10的内孔所用的刀具主要包括刀杆11、与刀杆11固定的刀体12以及固定于刀体端部的刀片，粗加工采用圆形刀片13，精加工采用方形刀片14。加工时，首先将圆形刀片13安装至刀体12上，将车轮10固定于车床上，操作刀具进行对刀，然后不断进给刀具即可；对车轮10粗加工完毕后，将圆形刀片13拆下，更换为方形刀片14，操作刀具进行对刀，不断进给刀具即可。 

在上述过程中，粗加工完毕后转换为精加工时，需要将固定圆形刀片13的多颗螺丝依次拧下，然后将方形刀片14放置于刀体12上，再重新拧上上述多颗螺丝，操作繁琐，导致车轮内孔的加工效率较低。而这一问题同样出现于其他零部件上的孔的加工中。另外，即使不需要对孔同时进行精加工和粗加工时，单个刀片在使用过程中也会出现打刀等现象，此时更换刀片的过程与上述过程相似，同样会导致孔的加工效率较低。 

综上所述，如何提高孔的加工效率，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于加工孔的刀具，该刀具能够提高孔的加工效率。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述刀具的用于加工孔的设备。 

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案： 

一种用于加工孔的刀具，包括刀体和刀片，所述刀体包括第一刀体和第二刀体，所述刀片包括安装于所述第一刀体上的第一刀片，以及安装于所述第二刀体上的第二刀片，所述第一刀片的刀尖和所述第二刀片的刀尖沿所述孔的轴线方向的投影位于所述孔内，且所述第一刀片沿孔径方向的进给方向与所述第二刀片沿孔径方向的进给方向之间的夹角大于90°。 

优选地，在上述刀具中，所述第一刀体和所述第二刀体为一体式结构。 

优选地，在上述刀具中，所述第一刀体和所述第二刀体的长度相等。 

优选地，在上述刀具中，所述第一刀片为圆形刀片，所述第二刀片为方形刀片。 

优选地，在上述刀具中，所述第二刀体的末端高于所述第一刀体的末端，以使所述圆形刀片的刀刃的最高点和所述方形刀片的刀刃的最高点连线沿所述孔的直径方向延伸。 

优选地，在上述刀具中，所述第二刀体的末端设置有两个加强筋，两个所述加强筋分别抵接于所述方形刀片的上表面和下表面。 

优选地，在上述刀具中，所述第一刀片的刀刃和所述第二刀片的刀刃朝向相反。 

优选地，在上述刀具中，所述第一刀片的刀尖和所述第二刀片的刀尖连线沿所述孔的直径方向延伸。 

在上述技术方案中，本实用新型提供的用于加工孔的刀具包括刀体和刀片，刀体包括第一刀体和第二刀体，刀片包括安装于第一刀体上的第一刀片，以及安装于第二刀体上的第二刀片。使用该刀具加工孔的过程中，由于第一刀片的刀尖和第二刀片的刀尖沿孔的轴线方向的投影位于孔内，可以使 第一刀片和第二刀片均位于所需加工的孔内；需在第一刀片和第二刀片之间切换时，由于第一刀片沿孔径方向的进给方向与第二刀片沿孔径方向的进给方向之间的夹角大于90°，使得第一刀片和第二刀片进给时不会发生干涉，因此仅需移动刀体，即可灵活切换第一刀片和第二刀片，以满足加工要求。 

通过上述分析可知，本实用新型提供的刀具采用第一刀体和第二刀体分别安装第一刀片和第二刀片，加工孔时根据加工要求移动刀体即可实现第一刀片与第二刀片之间的切换，相比于背景技术中所介绍的内容，上述刀具显著缩短了更换刀片所需的时间，从而提高了孔的加工效率。 

为了实现上述第二个目的，本实用新型还提供了一种用于加工孔的设备，包括机架以及安装于所述机架上的刀具，所述刀具为上述任一项所述的刀具。由于上述刀具具有上述技术效果，具有该刀具的设备也应具有相应的技术效果。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为一种典型的用于加工孔的刀具在一种加工状态下的结构示意图； 

图2为图1所示刀具在另一种加工状态下的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例提供的用于加工孔的刀具在一种加工状态下的结构示意图； 

图4为图3所示刀具在另一种加工状态下的结构示意图。 

上图1-4中： 

车轮10、刀杆11、刀体12、圆形刀片13、方形刀片14； 

刀杆21、第一刀体22、第二刀体23、圆形刀片24、方形刀片25。 

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种用于加工孔的刀具，该刀具能够提高孔的加工效率。本实用新型的另一核心是提供一种具有上述刀具的用于加工孔的设备。 

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

如图3-4所示，为了便于说明本实用新型实施例提供的刀具的结构以及工作原理，本文以车轮10的内孔加工为例，当然，本实用新型实施例提供的刀具也适用于其他具有孔结构的部件的加工。本实用新型实施例提供的刀具包括刀杆21、固定于刀杆21上的刀体以及安装于刀体上的刀片。刀杆21与设备的机架固定，用于支撑刀体，并将作用力传至刀体上，以驱动刀体实现进给运动；刀体用于安装刀片，其与刀片的连接强度需保证刀片在加工过程中保持固定，以严格控制孔的加工质量；刀片是该刀具的核心部件，其材质、结构对孔的加工质量具有较大的影响。本实用新型实施例提供的刀具既可应用于车床，也可应用于镗床或其他设备。 

为了提高孔的加工效率，本实用新型实施例提供的刀体包括第一刀体22和第二刀体23，而刀片则包括第一刀片和第二刀片，第一刀片安装于第一刀体22上，第二刀片安装于第二刀体23上，具体地，第一刀片和第二刀片的种类可相同，两者的刀刃的朝向可相同，且两者均通过螺丝或螺钉等紧固件分别固定在第一刀体22和第二刀体23上，第一刀体22和第二刀体23可为分体式结构。并且，第一刀片的刀尖和第二刀片的刀尖沿车轮10的内孔的轴线方向的投影位于内孔中，以保证第一刀片和第二刀片能够同时伸入需要加工的内孔中；第一刀片沿孔径方向的进给方向与第二刀片沿孔径方向的进给方向之间的夹角大于90°，即，第一刀片接近内孔时，第二刀片需远离内孔，反之亦然，以避免进给第一刀片时，第二刀片与孔的距离也缩短而出现干涉现象。 

使用该刀具加工孔的过程中，首先将第一刀片和第二刀片分别固定在第一刀体22和第二刀体23上，根据加工需求选择第一刀片和第二刀片中的一者，移动刀杆21进行对刀并不断进给进行加工，当需要在第一刀片和第二刀片之间切换时，反向移动刀杆21，使得第一刀体22和第二刀体23在孔内的位置发生变化，继而使得所需的刀片与孔的表面接触并进行加工。 

通过上述分析可知，本实用新型实施例提供的刀具采用第一刀体22和第二刀体23分别安装第一刀片和第二刀片，无论两者是同种刀片，还是用于不同精度加工的刀片（例如用于粗加工的刀片和用于精加工的刀片），加工孔时根据加工要求移动刀体即可实现第一刀片与第二刀片之间的切换，相比于背景技术中需拧下多颗螺丝在旋紧这些螺丝的情况，上述刀具显著缩短了更换刀片所需的时间，从而提高了孔的加工效率。 

具体实施过程中，上述第一刀体22和第二刀体23还可以为一体式结构，即第一刀体22和第二刀体23整体加工以形成一个刀体，此时相当于第一刀体22和第二刀体23的一端分别安装第一刀片和第二刀片，两者的另一端相连接后与刀杆21固定，且第一刀体22的长度与第二刀体23的长度可以不相等，即刀杆21与整个刀体的固定点偏离刀体的中心位置。相对于分体式结构，第一刀体22和第二刀体23采用一体式结构时不但能够简化刀体的加工工艺、便于安装刀体，还可以有效提高刀体的整体强度，保证第一刀片和第二刀片的承载能力，继而提高孔的加工质量。 

为了保证第一刀片和第二刀片在加工过程中受力均衡，本实用新型实施例提供的第一刀体22和第二刀体23的长度相等，即刀杆21与刀体的固定点位于刀体的中心处。此时，第一刀片和第二刀片的力臂相等，根据杠杆原理可知，第一刀片和第二刀片受到的作用力也是基本相等的，从而避免两者所承受的作用力不相等时导致的打刀等现象，有利保证了刀具的正常工作，并延长刀具的工作寿命。 

经过发明人的多次试验以及理论分析，第一刀片采用圆形刀片24，第二刀片采用方形刀片25时，刀体与刀片的安装相对于其他种类的刀片具有方 便、可靠等优势。进一步地，需要对孔进行精加工和粗加工两个工序时，粗加工采用圆形刀片24，精加工采用方形刀片25，如此能够在保证孔的加工质量的同时控制孔的加工成本。 

进一步的技术方案中，第二刀体23的末端高于第一刀体22的末端，以使圆形刀片24的刀刃的最高点和方形刀片25的刀刃的最高点连线沿孔的直径方向延伸。由于圆形刀片24的中部具有安装孔，该安装孔的轴线大致垂直于刀体的上表面，螺钉拧入该安装孔内并旋紧即可将圆形刀片24可靠固定于第一刀体22上，而方形刀片25则插入第二刀体23中部的方形孔，并通过螺钉穿入第二刀体23内实现方形刀片25与第二刀体23的固定，显然，圆形刀片24相对于第一刀体22的上表面的高度与方形刀片25相对于第二刀体23上表面的高度有所差异，而上述方案则使得圆形刀片24和方形刀片25处于平齐状态，移动刀杆21时仅在一个方向上进行平移即可，从而避免两者发生错位而导致的打刀等问题。 

由于上述圆形刀片24和方形刀片25在施力过程中也会受到较大的反作用力，因此两者工作时会出现一定程度的颤动，为了尽可能降低该颤动对孔的加工质量产生的负面影响，本实用新型实施例在第一刀体22和第二刀体23上设置了加强筋，该加强筋直接作用于圆形刀片24和方形刀片25。尤其针对方形刀片25，在第二刀体23的末端设置有两个加强筋，这两个加强筋分别抵接于方形刀片25的上表面和下表面上。上述加强筋通过增加圆形刀片24和方形刀片25的固定面积来较大程度地消除两者的颤动，以达到上述目的。 

可以理解地，当第一刀片的刀刃和第二刀片的刀刃的朝向相同时，切换第一刀片和第二刀片时，用于夹紧待加工件的主轴的旋转方向也需要调换，从而保证第一刀片和第二刀片的正常工作，这一操作导致该刀具的刀片切换比较复杂。有鉴于此，本实用新型实施例提供的刀具在最初安装第一刀片和第二刀片时，就将第一刀片的刀刃朝向和第二刀片的刀刃朝向设置为相反的方向，由第一刀片切换至第二刀片时，假设第一刀片的刀刃向上，第二刀片 的刀刃向下，待加工件与第一刀片作用时，其相对于第一刀片的刀刃向下旋转，保证刀刃的工作，移动刀杆21后，第二刀片与待加工件的另一边接触，此时待加工件相对于第二刀片的刀刃向上旋转，从而保证第二刀片的正常工作。可见，此时无需改变主轴的旋向即可顺利进行刀片切换，进一步提高了孔的加工效率。 

更进一步的技术方案中，上述第一刀片的刀尖和第二刀片的刀尖连线沿孔的直径方向延伸，即第一刀体22和第二刀体23之间的夹角为180°。第一刀片和第二刀片进行切换时，仅需沿一个方向平移刀杆21即可保证第一刀片和第二刀片的作用起点处于平齐位置，同样有利于提高孔的加工效率。 

本实用新型实施例提供的用于加工孔的设备，包括机架以及安装于机架上的刀具，该刀具为上述任一方案所描述的刀具。由于上述刀具具有上述技术效果，具有该刀具的设备也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。 

以上对本实用新型所提供的用于加工孔的刀具及其所应用的设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。 

Claims (9)

1.一种用于加工孔的刀具，包括刀体和刀片，其特征在于，所述刀体包括第一刀体（22）和第二刀体（23），所述刀片包括安装于所述第一刀体（22）上的第一刀片，以及安装于所述第二刀体（23）上的第二刀片，所述第一刀片的刀尖和所述第二刀片的刀尖沿所述孔的轴线方向的投影位于所述孔内，且所述第一刀片沿孔径方向的进给方向与所述第二刀片沿孔径方向的进给方向之间的夹角大于90°。

2.按照权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述第一刀体（22）和所述第二刀体（23）为一体式结构。

3.按照权利要求2所述的刀具，其特征在于，所述第一刀体（22）和所述第二刀体（23）的长度相等。

4.按照权利要求2所述的刀具，其特征在于，所述第一刀片为圆形刀片（24），所述第二刀片为方形刀片（25）。

5.按照权利要求4所述的刀具，其特征在于，所述第二刀体（23）的末端高于所述第一刀体（22）的末端，以使所述圆形刀片（24）的刀刃的最高点和所述方形刀片（25）的刀刃的最高点连线沿所述孔的直径方向延伸。

6.按照权利要求4所述的刀具，其特征在于，所述第二刀体（23）的末端设置有两个加强筋，两个所述加强筋分别抵接于所述方形刀片（25）的上表面和下表面。

7.按照权利要求1-6任一项所述的刀具，其特征在于，所述第一刀片的刀刃和所述第二刀片的刀刃朝向相反。

8.按照权利要求1-6任一项所述的刀具，其特征在于，所述第一刀片的刀尖和所述第二刀片的刀尖连线沿所述孔的直径方向延伸。

9.一种用于加工孔的设备，包括机架以及安装于所述机架上的刀具，其特征在于，所述刀具为如权利要求1-8中任一项所述的刀具。

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