CN204912803U - 镗刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镗刀，包括沿轴向设有通孔的刀杆，所述刀杆上设有安装支撑部的条形槽和安装刀片的缺口，所述支撑部具有与刀杆横截面外廓同心的圆弧状横截面外周，且支撑部的横截面外周圆弧和刀片的刀尖在轴向投影面上构成的圆尺寸与工件内孔设计尺寸相适应。该镗刀，结构简单，不仅能够很好的解决深孔加工中的排热、排屑问题；还可以有效避免刀杆振动，起到自定心作用，确保加工后孔的精度较高；并且加工孔深度可达到孔直径的5倍，刀片使用寿命长，特别适合细长结构波导元件的深孔加工。

Description

镗刀

技术领域

本实用新型涉及一种特别适合但不仅限于加工细长结构波导元件内孔的镗刀。

背景技术

在深孔加工中，例如对细长结构波导元件的内孔加工，由于内孔较深(例如孔深为250mm)，为保证内孔的尺寸精度、圆柱度和粗糙度较好，目前常采用具有自定心作用的浮动镗刀、浮动铰刀进行加工，可以有效避免因零件和刀具轴向装夹不正而导致的镗偏、铰偏等问题。然而，浮动镗刀和浮动铰刀的刀刃较多，为了保证零件加工尺寸精度，要求各刃口受力均匀，这就需要保证每个刀刃的刃口必须在同一个圆周上，刀刃前角、后角均要一致，排热、排屑性能要强，故现有的浮动镗刀和浮动铰刀的造价均很高，极大的提高了细长结构波导元件内孔的加工成本。

此外，在采用现有的镗刀加工内孔较深的细长结构波导元件时，由于刀杆过长且刚性较差，在加工过程中刀杆易产生振动，降低了加工质量，故如何在保证排热、排屑性能较好的前提下，避免刀杆振动具有较大的实际意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，排热、排屑性能好，能够有效避免刀杆振动且具有自定心作用，适合加工细长结构波导元件内孔的镗刀。

本实用新型的镗刀，包括沿轴向设有通孔的刀杆，所述刀杆上设有安装支撑部的条形槽和安装刀片的缺口，所述支撑部具有与刀杆横截面外廓同心的圆弧状横截面外周，且支撑部的横截面外周圆弧和刀片的刀尖在轴向投影面上构成的圆尺寸与工件内孔设计尺寸相适应。所述刀杆沿轴向设置的通孔用于输送冷却液，在镗削加工过程中，冷却液不断的冲洗刀片，起冷却作用的同时，还能将切屑及时排除，避免积削瘤的产生，从而提高工件内孔的加工质量。在刀杆上铣有条形槽和缺口，所述条形槽与支撑部相适应，缺口与刀片相适应。所述支撑部的横截面外周为圆弧，在安装和制作过程中，首先将支撑部和刀片分别固定安装在刀杆的条形槽和缺口中，再将刀杆找正后，对支撑部和刀片进行磨外圆加工，即可保证所述圆弧与刀片的刀尖在轴向投影面上构成的圆与工件内孔设计尺寸相适应，且所述圆弧与刀杆横截面外廓同心；即在左视图上该圆弧与刀尖是位于同一圆周上的，该圆周的大小与工件内孔设计尺寸相适应；或者说刀尖相对于刀杆横截面外廓的径向距离与该圆弧相对于刀杆横截面外廓的径向距离相等，且该径向距离是根据工件内孔的设计半径和刀杆的半径来定的。在进行深孔加工时，支撑部可以对刀杆进行支撑，增加了刀杆的刚性，避免刀杆因切向力和径向力而产生的挠曲；并且可以有效的防止刀杆颤动，起到减震作用，避免镗偏等问题，还可确保支撑部的横截面外周与刀尖之间在轴向投影面上构成的圆始终与机床主轴同心，从而保证加工后孔的精度较高(表面粗糙度、同轴度、圆柱度等较好)，起到自定心作用。所述刀杆的直径可根据实际需要和操作经验进行设置，例如当工件内孔的设计尺寸为时，可选择的刀杆；所述刀片的前角、后角及副切削刃的刃倾角的角度可参照现有镗刀的刀片来进行设置。本实用新型的镗刀，结构简单，能够很好的解决深孔加工中的排热、排屑问题，并且可以有效避免刀杆振动，起到自定心作用，确保加工后孔的精度较高，特别适合细长结构波导元件的深孔加工。

优选的，所述支撑部为现有的硬质合金结构，其刚性较好、硬度较高，能够更好地避免深孔镗削时刀杆颤动而产生的让刀现象，有效的解决深孔加工的难题，大幅降低因镗削加工过程中的切向力和径向力产生的挠曲，从而提高工件内孔的表面质量，提高孔的加工精度和加工效率。经测试得知，采用硬质合金结构作为支撑部，能够使本实用新型的镗刀可加工孔深度为孔直径5倍的工件。

优选的，所述刀片为现有的硬质合金或高速钢结构。其中，硬质合金的刀片硬度较高，加工后工件表面精度高，而且效率高，耐用，使用寿命长。高速钢刀片的刃磨方便，容易形成比较锋利的切削刃，且韧性好、抗冲击力强、耐热温度较高(约540～650℃)。此外，所述刀片还可以采用T8钢、T10钢等。

进一步的，所述刀片的前角为0°，后角为10°。刀片前角为0°能够极大的提高刀片的强度，并且增大切削力。所述刀片的后角为10°，相对于现有的刀具来说，增大了后角，切削刃更加锋利，易切入，能够显著减小工件表面的弹性恢复，减小后刀面与已加工表面的摩擦，有利于提高工件表面的加工质量，并且大幅的减少刀片磨损，提高刀片的耐用度。

进一步的，所述刀片的副切削刃至少包括修光刃和刃倾角大于0°的横刃。所述修光刃一方面可与所述支撑部之间起到相互支撑的作用；另一方面对已加工孔壁的表面具有修光作用，有助于提高工件内孔壁的表面光滑度，并防止刀尖过早崩断，提高刀片的使用寿命。与修光刃相接的横刃的刃倾角大于0°，是指横刃与工件已加工表面的的夹角大于0°，这样能够有效的减小已加工表面与刀片之间的摩擦，以便进一步提高工件表面的加工精度。

在保证对已加工孔壁的表面具有较好的修光作用的前提下，应使修光刃的长度尽量短，以减少刀片的磨损，提高刀片的使用寿命，并减少切削热的产生。经测试得知，所述修光刃的长度优选为2mm。

优选的，所述横刃的刃倾角为1.5°，能够避免已加工表面与刀片之间的摩擦，同时由于该刃倾角较小，几乎不会影响刀片的强度。

进一步的，所述刀杆上设有至少两个安装有支撑部的条形槽，各支撑部和刀片沿刀杆的周向间隔设置，这样两个支撑部与刀片的修光刃之间构成三点支撑，能够起到更好的支撑和自定心作用。优选的，所述支撑部和刀片沿刀杆周向均匀分布。

具体的，所述支撑部和刀片分别通过紧固螺钉与刀杆连接，方便拆装，例如：有利于粗镗和精镗时刀片的更换。

本实用新型的镗刀，其结构简单，不仅能够很好的解决深孔加工中的排热、排屑问题；还可以有效避免刀杆振动，起到自定心作用，确保加工后孔的精度较高；并且加工孔深度可达到孔直径的5倍，刀片使用寿命长，特别适合细长结构波导元件的深孔加工。

以下结合实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1为本实用新型的镗刀的结构示意图。

图2为图1所示镗刀的左视图。

图3为图1所示镗刀的A-A剖视图。

图4为图1所示镗刀的使用状态图。

具体实施方式

如图1和图2所示的镗刀，包括沿轴向设有通孔6的刀杆1，所述刀杆1上设有安装支撑部5的条形槽和安装刀片2的缺口，所述支撑部5具有与刀杆1横截面外廓同心的圆弧状横截面外周，且支撑部5的横截面外周圆弧和刀片2的刀尖在轴向投影面上构成的圆尺寸与工件内孔设计尺寸相适应。所述刀杆1沿轴向设置的通孔6用于输送冷却液，在镗削加工过程中，冷却液不断的冲洗刀片2，起冷却作用的同时，还能将切屑及时排除，避免积削瘤的产生，从而提高工件内孔的加工质量。在刀杆1上铣有条形槽和缺口，所述条形槽与支撑部5相适应，缺口与刀片2相适应。所述支撑部5的横截面外周为圆弧，在安装和制作过程中，首先将支撑部5和刀片2分别通过紧固螺钉7与刀杆1连接，固定安装在的条形槽和缺口中，再将刀杆1找正后，对支撑部5和刀片2进行磨外圆加工，即可保证所述圆弧与刀片2的刀尖在轴向投影面上构成的圆尺寸与工件内孔设计尺寸相适应，且所述圆弧与刀杆1横截面外廓同心，即如图2所示，所述的圆弧与刀尖是位于同一圆周上的，该圆周的大小与工件内孔设计尺寸相适应；或者说刀尖相对于刀杆1横截面外廓的径向距离与该圆弧相对于刀杆1横截面外廓的径向距离相等，且该径向距离是根据工件内孔的设计半径和刀杆1的半径来定的。

所述刀杆1的直径可根据实际需要和操作经验进行设置，例如当工件内孔的设计尺寸为时，可选择的刀杆1。刀杆1上设有至少两个安装有支撑部5的条形槽，各支撑部5和刀片2沿刀杆1的周向间隔设置，这样两个支撑部5与刀片2的修光刃3之间构成三点支撑，能够起到更好的支撑和自定心作用。优选的，所述支撑部5和刀片2沿刀杆1周向均匀分布。支撑部5优选为为硬质合金结构，其刚性较好、硬度较高，能够更好地避免深孔镗削时刀杆1颤动而产生的让刀现象，有效的解决深孔加工的难题，大幅降低因镗削加工过程中的切向力和径向力产生的挠曲，从而提高工件内孔的表面质量，提高孔的加工精度和加工效率。经测试得知，采用硬质合金结构作为支撑部5，能够使本实用新型的镗刀加工孔深度达到孔直径的5倍。

所述刀片2优选为硬质合金或高速钢。其中，硬质合金的刀片2硬度较高，加工后工件表面精度高，而且效率高，耐用，使用寿命长。高速钢刀片2的刃磨方便，容易形成比较锋利的切削刃，且韧性好、抗冲击力强、耐热温度较高(约540～650℃)。

如图3所示，所述刀片2的前角为0°，后角β为10°。刀片2前角为0°能够极大的提高刀片2的强度，并且增大切削力。所述刀片2的后角β为10°，相对于现有的刀具来说，增大了后角β，切削刃更加锋利，易切入，能够显著减小工件表面的弹性恢复，减小后刀面与已加工表面的摩擦，有利于提高工件表面的加工质量，并且大幅的减少刀片2磨损，提高刀片2的耐用度。

所述刀片2的副切削刃至少包括修光刃3和刃倾角α大于0°的横刃4两段。所述修光刃3一方面可与所述支撑部5之间起到相互支撑的作用；另一方面对已加工孔壁的表面具有修光作用，有助于提高工件内孔壁的表面光滑度，并防止刀尖过早崩断，提高刀片2的使用寿命。在保证对已加工孔壁的表面具有较好的修光作用的前提下，应使修光刃3的长度尽量短，以减少刀片2的磨损，提高刀片2的使用寿命，并减少切削热的产生。经测试得知，所述修光刃3的长度优选为2mm。与修光刃3相接的横刃4的刃倾角α大于0°，是指横刃4与工件已加工表面的的夹角大于0°，该刃倾角α为1.5°，能够避免已加工表面与刀片2之间的摩擦，从而提高工件表面的加工精度。同时由于该刃倾角α较小，几乎不会影响刀片2的强度。

如图4所示，在使用本实用新型的镗刀对工件12进行深孔加工时，若工件12壁厚较薄，则可以采用夹紧套11来夹紧工件12，该夹紧套11可以是沿轴线切开的结构，以保证工件12圆周上所受加持力均匀，避免装夹变形。首先，将刀杆1固定在刀架8上，所述刀架8与输送冷却液的软管10可通过管螺纹9或其他现有的结构连接。定位好刀片2，确保刀杆1轴线与主轴中心重合，找正工件12后，即可进行镗削加工。加工过程中，冷却液通过刀杆1上的通孔6流入，对刀片2进行冲洗，起到排热、排屑的作用。用紧固螺钉7固定在刀杆1上的支撑部5，对刀杆1进行支撑，增加了刀杆1的刚性，避免了刀杆1因切向力和径向力而产生的挠曲；还能有效的防止刀杆1颤动，起到减震作用，避免镗偏等问题，并且支撑部5外廓与修光刃3之间在轴向投影面上构成的圆始终与机床主轴同心，起到了自定心作用，从而有效的提高了加工后孔的精度(例如：表面粗糙度、同轴度、圆柱度等较好)，支撑部5外周与修光刃3之间的径向距离即为加工后工件12内孔的直径。刀尖切削工件12后，修光刃3可对已加工孔壁的表面进行修光，从而提高工件12内孔壁的表面光滑度，并防止刀尖过早崩断，提高刀片2的使用寿命。与修光刃3相接的横刃4的刃倾角α为1.5°，能够避免已加工表面与刀片2之间的摩擦，从而进一步提高工件12表面的加工精度。

Claims (9)

1.镗刀，其特征在于包括沿轴向设有通孔(6)的刀杆(1)，所述刀杆(1)上设有安装支撑部(5)的条形槽和安装刀片(2)的缺口，所述支撑部(5)具有与刀杆(1)横截面外廓同心的圆弧状横截面外周，且支撑部(5)的横截面外周圆弧和刀片(2)的刀尖在轴向投影面上构成的圆尺寸与工件内孔设计尺寸相适应。

2.如权利要求1所述的镗刀，其特征在于所述支撑部(5)为硬质合金结构。

3.如权利要求1所述的镗刀，其特征在于所述刀片(2)为硬质合金或高速钢结构。

4.如权利要求1所述的镗刀，其特征在于所述刀片(2)的前角为0°，后角(β)为10°。

5.如权利要求1所述的镗刀，其特征在于所述刀片(2)的副切削刃至少包括修光刃(3)和刃倾角(α)大于0°的横刃(4)。

6.如权利要求5所述的镗刀，其特征在于所述修光刃(3)的长度为2mm。

7.如权利要求5所述的镗刀，其特征在于所述横刃(4)的刃倾角(α)为1.5°。

8.如权利要求1所述的镗刀，其特征在于所述刀杆(1)上设有至少两个安装有支撑部(5)的条形槽，各支撑部(5)和刀片(2)沿刀杆(1)的周向间隔设置。

9.如权利要求1至8之一所述的镗刀，其特征在于所述支撑部(5)和刀片(2)分别通过紧固螺钉(7)与刀杆(1)连接。