CN207547769U - 加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，包括从前至后依次连接的刀头、连接颈和夹持柄，所述刀头包括不等分且依次螺旋设置的切削齿，所述切削齿中有两个切削齿为挤光刃、所述切削齿后方的刀头表面设置有油槽，所述连接颈有两个且两个连接颈之间通过导向支撑部连接；所述刀头、连接颈和夹持柄内设有沿轴向的冷却水通道，所述冷却水通道的进液口位于夹持柄后端，出液口位于切削齿侧壁上。本申请的枪铰刀加工精度、加工效率方面均达到了进口同类刀具的技术水平，且加工成本低于进口刀具，使国内汽车行业在发动机加工方面具备了一定优势，从而增强了企业的国际竞争力。

Description

加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机加工领域，具体涉及加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀。

背景技术

近年来,我国汽车行业得到了迅猛的发展,作为汽车行业的配套行业---刀具行业也迎来了大发展的机遇。由于国内硬质合金刀具起步比较晚,所以大部分发动机厂家采用的是国外刀具。随着国内硬质合金刀具的发展以及国内发动机厂家出于降低成本的考虑,在发动机行业出现了国内刀具取代国外刀具的趋势。

导管是发动机重要的组成部分,因此对导管孔的加工也是发动机加工的重要环节。枪铰刀作为对导管孔进行加工的刀具,在发动机用刀具中所占的地位也是非常重要的。长久以来，国外刀具厂家垄断着汽车发动机导管孔用枪铰刀市场，如日系合资汽车发动机厂家用的是三菱的枪铰刀。随着国内汽车厂家对生产加工成本的一再降低，国产枪铰刀代替国外枪铰刀的呼声越来越高。为了打破枪铰刀长期被国外刀具厂家所独有的局面,设计一种性价比较高的枪铰刀尤其必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，解决现有国产同类刀具加工导管孔的时，高精度、高效率和低成本难以兼得的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，包括从前至后依次连接的刀头、连接颈和夹持柄，所述刀头包括不等分且依次螺旋设置的切削齿，所述切削齿中有两个切削齿为挤光刃、所述切削齿后方的刀头表面设置有油槽，所述连接颈有两个且两个连接颈之间通过导向支撑部连接，所述导向支撑部的外径大于连接颈的外径；

所述刀头、连接颈和夹持柄内设有沿轴向的冷却水通道，所述冷却水通道的进液口位于夹持柄后端，出液口位于切削齿侧壁上。

根据枪铰刀长径比较大的特点，基体材料必须有足够的强度及刚性，以保证枪铰刀不易出现断刀的情况。根据枪铰刀加工余量很小，寿命要求较高的特点，基体材料必须具有足够的耐磨性，以保证枪铰刀在使用过程中有足够的寿命。经过多次试验，本申请选用K05～K10的硬质合金管材，该管材属亚细晶粒材质，硬度较高，颗粒度比较均匀，适合加工有色金属、铝合金、铸铁和部分难加工材料等。

为了降低铰孔过程中出现共振的现象,将枪铰刀的六个齿按照不等分槽型的结构设计，在五轴数控CNC工具磨床上加工,不仅能够保证精度,而且也能控制批量产品质量的一致性。采用此种结构设计,减少刀具使用过程中出现的共振现象；切削齿中的其中两齿周刃后角处保持圆柱刃带，形成挤光刃，大大提高了被加工孔的表面粗糙度,同时也增加了刀具的寿命。

采用外部油槽对刀具进行润滑和冷却，减小加工过程中刀具对孔壁的摩擦，提高孔壁表面粗糙度。设计与连接颈连接的导向支撑部，通过与机床上相应工装导套配合，从而起到支撑刀具的作用，避免加工过程中刀具因悬伸太长产生径向位移和弯曲，影响被加工孔的尺寸精度及刀具耐用度。

枪铰刀的刀具基体材质采用单直孔的硬质合金棒料,刀头前端面冷却通道内钎焊铜芯堵头后，通过工装装夹,在电脉冲打孔机上利用脉冲火花放电的原理来加工枪铰刀切削齿侧壁上的水冷孔。加工后的水冷孔出水效果良好,能够达到枪铰刀每个齿被冷却的目的,大大降低了枪铰刀铰削过程中的产生的热量,提高了刀具的寿命。

作为优选的，所述刀头的前端面处设置有25°～75°的切削刃，根据切削余量选择合适角度的切削刃，刀尖强度及散热好，切屑形态好，有利断屑。

作为优选的，所述切削齿的螺旋角为0°-30°，直槽或左螺旋槽可使切屑向待加工表面排出，以免划伤已加工表面；刀头的芯厚为0.5D-0.7D，其中D为刃径，保证了足够的刀头强度，同时提供了足够的容屑空间。

作为优选的，所述切削齿有6个，相邻切削齿之间设置有排屑槽，所述排屑槽的长度长于切削齿上的切削刃的长度，提供了足够的切削刃长，容屑空间大，排屑容易，不会划伤加工表面。

作为优选的，所述夹持柄后端设置有用于传递扭矩的扁尾。

本申请中枪铰刀装夹采用弹簧胀套锁紧，夹持柄采取扁尾传递扭矩，液压缸推动刀具进给。

作为优选的，所述冷却水通道靠近刀头前端面的一端钎焊有铜芯堵头，使冷却液全部从切削齿侧壁出液口喷出，保证每个切削齿被充分冷却。

作为优选的，所述出液口的连线围绕刀头的轴线螺旋设置，以免冷却孔在同一截面内，降低刀具强度，同时可实现有效切削刃长内分段冷却的效果。

作为优选的，所述冷却水通道与出液口之间通过出液通道连通，所述出液通道与刀头的轴线夹角为20°-50°、且沿出液方向向刀头前端面倾斜，保证冷却液喷出时冷却到切削刃。

作为优选的，所述刃口前刀面和后刀面的表面粗糙度为Ra0.2-0.4。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少是如下之一：

本申请的枪铰刀加工精度、加工效率方面均达到了进口同类刀具的技术水平，且加工成本低于进口刀具，使国内汽车行业在发动机加工方面具备了一定优势，从而增强了企业的国际竞争力。

在发动机气门导管孔的加工精度及其他性能上达到了进口刀具的技术水平，且使用寿命更长，价格更低，成功打破高端枪铰刀长期被进口刀具垄断的格局。

本申请的枪铰刀以两端中心孔作基准，圆柱刃径向圆跳动不超过0.003mm，夹持柄部径向跳动不超过0.003mm，主切削刃圆跳动不超过0.003mm；且由于控制了切削齿刃及夹持柄部的径向跳动，消除了刀具制造误差对被加工孔尺寸的影响。

附图说明

图1为本实用新型加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀的结构示意图。

图2为本实用新型图1的M向视图，其中a和c为挤光刃。

图3为本实用新型D-D向剖视图，其中A≠B,A≠C且B≠C。

图4为本实用新型加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀的轴向剖视图。

图5为本实用新型图1的B-B向剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

本实施例提供了一种加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，如图1-5所示，包括从前至后依次连接的刀头200、连接颈300和夹持柄100，所述刀头200包括不等分且依次螺旋设置的两个以上切削齿210，所述切削齿210中有两个切削齿210为挤光刃，所述切削齿210后方的刀头表面设置有油槽260，所述连接颈300有两个且两个连接颈之间通过导向支撑部400连接，所述导向支撑部400的外径大于连接颈300的外径；

所述刀头200、连接颈300和夹持柄100内设有沿轴向的冷却水通道230，所述冷却水通道230的进液口位于夹持柄100后端，出液口位于切削齿210侧壁上。

根据枪铰刀长径比较大的特点，基体材料必须有足够的强度及刚性，以保证枪铰刀不易出现断刀的情况。根据枪铰刀加工余量很小，寿命要求较高的特点，基体材料必须具有足够的耐磨性，以保证枪铰刀在使用过程中有足够的寿命。经过多次试验，本申请选用K05～K10的硬质合金管材，该管材属亚细晶粒材质，硬度较高，颗粒度比较均匀，适合加工有色金属、铝合金、铸铁和部分难加工材料等。

为了降低铰孔过程中出现共振的现象,将枪铰刀的六个齿按照不等分槽型的结构设计，在五轴数控CNC工具磨床上加工,不仅能够保证精度,而且也能控制批量产品质量的一致性。采用此种结构设计,减少刀具使用过程中出现的共振现象；切削齿中的其中两齿周刃后角处保持圆柱刃带，形成挤光刃，大大提高了被加工孔的表面粗糙度,同时也增加了刀具的寿命。

采用外部油槽对刀具进行润滑和冷却，减小加工过程中刀具对孔壁的摩擦，提高孔壁表面粗糙度。设计后导向支撑部，通过与机床上相应工装导套配合，从而起到支撑刀具的作用，避免加工过程中刀具因悬伸太长产生径向位移和弯曲，影响被加工孔的尺寸精度及刀具耐用度。

枪铰刀的刀具基体材质采用单直孔的硬质合金棒料,刀头前端面冷却通道内钎焊铜芯堵头后，通过工装装夹,在电脉冲打孔机上利用脉冲火花放电的原理来加工枪铰刀切削齿侧壁上的水冷孔。加工后的水冷孔出水效果良好,能够达到枪铰刀每个齿被冷却的目的,大大降低了枪铰刀铰削过程中的产生的热量,提高了刀具的寿命。除挤光刃外的另外两个切削齿210，端齿刃尖滞后其他四齿0.8~1.0mm，减少了切削阻力，保证了加工质量，提高了刀具寿命。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述刀头200的前端面处设置有有25°-75°的倒角，根据切削余量选择合适角度的切削刃，刀尖强度及散热好，切屑形态好，有利断屑。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述切削齿的螺旋角为0°-30°，直槽或左螺旋槽可使切屑向待加工表面排出，以免划伤已加工表面；刀头的芯厚为0.5D-0.7D，其中D为刃径，保证了足够的刀头强度，同时提供了足够的容屑空间。

实施例4：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述切削齿210有6个，相邻切削齿210之间设置有排屑槽220，所述排屑槽220的长度长于切削齿210上的切削刃的长度，提供了足够的切削刃长，容屑空间大，排屑容易，不会划伤加工表面。

实施例5：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述夹持柄100后端设置有用于传递扭矩的扁尾。

本申请中枪铰刀装夹采用弹簧胀套锁紧，夹持柄100采取扁尾传递扭矩，液压缸推动刀具进给。

实施例6：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述冷却水通道230靠近刀头200前端面的一端钎焊有铜芯堵头，使冷却液全部从切削齿侧壁出液口喷出，保证每个切削齿被充分冷却。

实施例7：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述出液口的连线围绕刀头200的轴线螺旋设置，以免冷却孔在同一截面内，降低刀具强度，同时可实现有效切削刃长内分段冷却的效果。

实施例8：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述冷却水通道230与出液口之间通过出液通道240连通，所述出液通道240与刀头200的轴线夹角为20°-50°、且沿出液方向向刀头前端面倾斜，保证冷却液喷出时冷却到切削刃。

实施例9：

本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：所述刃口前刀面和后刀面的表面粗糙度为Ra0.2-0.4。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (8)

1.一种加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于：包括从前至后依次连接的刀头（200）、连接颈（300）和夹持柄（100），所述刀头（200）包括不等分且依次螺旋设置的两个以上切削齿（210），所述切削齿（210）中有两个切削齿（210）为挤光刃，所述切削齿（210）后方的刀头表面设置有油槽（260），所述连接颈（300）有两个且两个连接颈（300）之间通过导向支撑部（400）连接，所述导向支撑部（400）的外径大于连接颈（300）的外径；

所述刀头（200）、连接颈（300）和夹持柄（100）内设有沿轴向的冷却水通道（230），所述冷却水通道（230）的进液口位于夹持柄（100）后端，出液口位于切削齿（210）侧壁上。

2.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述刀头（200）的前端面处设置有25°-75°的倒角。

3.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述切削齿（210）的螺旋角为0°-30°；刀头（200）的芯厚为0.5D-0.7D，其中D为刃径。

4.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述切削齿（210）有6个，相邻切削齿（210）之间设置有排屑槽（220），所述排屑槽（220）的长度长于切削齿（210）上的切削刃的长度。

5.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述夹持柄（100）后端设置有用于传递扭矩的扁尾。

6.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述冷却水通道（230）靠近刀头（200）前端面的一端钎焊有铜芯堵头。

7.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述出液口的连线围绕刀头（200）的轴线螺旋设置。

8.根据权利要求1所述的加工汽车发动机气门导管孔的枪铰刀，其特征在于，所述冷却水通道（230）与出液口之间通过出液通道（240）连通，所述出液通道（240）与刀头（200）的轴线夹角为20°-50°、且沿出液方向向刀头前端面倾斜。