CN212945622U - 一种深孔扩铰削复合刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深孔扩铰削复合刀，包括依次连接的导向部、刃部、排屑部以及装夹部；所述导向部用于与机床配合实现直线导向；所述刃部依次包括扩削部、与扩削部连接的铰削部，用于实现深孔扩铰削；所述排屑部用于实现排屑；所述装夹部用于将深孔扩铰削复合刀装夹在机床上。本实用新型的深孔扩铰削复合刀，将扩削和铰削两道工序合并一次进给加工，代替原扩削和铰削两次进给加工过程，能有效保证深孔的加工质量，简化了工艺步骤，降低了加工成本，提高了工作效率，利于成批量的加工生产。

Description

一种深孔扩铰削复合刀

技术领域

本实用新型属于深孔钻孔技术领域，具体涉及一种深孔扩铰削复合刀。

背景技术

在机械行业，深孔加工指的是钻孔长度(或深度)大于等于孔直径的三倍。目前壳体类零件深孔加工需要通过钻孔、扩孔、铰孔才能达到产品技术要求。其中，钻孔是粗加工，用于去除余量；扩孔是半精加工，用于纠正位置精度；铰孔时余量较小属精加工，保证最终要求尺寸、形状精度和减小孔的表面粗糙度。三道工序各需一把刀具(钻头、扩刀、铰刀)，刀具成本较高且加工效率低下。

发明内容

基于以上现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种深孔扩铰削复合刀，主要解决目前的深孔钻孔需要钻头、扩刀、铰刀三道工序，效率低的问题。本实用新型通过对扩削加工和铰削加工进行合并，简化深孔加工工艺步骤。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案包括：

一种深孔扩铰削复合刀，包括依次连接的导向部、刃部、排屑部以及装夹部；

所述导向部用于与机床配合实现直线导向；

所述刃部依次包括扩削部、与扩削部连接的铰削部，用于实现深孔扩铰削；所述扩削部包括等圆周设置的多个刀齿；所述铰削部包括与所述刀齿一体化连接的多个螺旋形切削刃。

所述排屑部用于实现排屑；

所述装夹部用于将深孔扩铰削复合刀装夹在机床上。

进一步，所述扩削部长6mm，铰削部长15mm，扩削部直径小于铰削部，扩削部与铰削部为一体结构，扩削部与铰削部的连接处加工有45°倒角。

更进一步，所述扩削部直径为φ18.95，铰削部直径为φ19.25，单位为mm。所述导向部直径为φ15，长度为175mm；

进一步，在所述装夹部采用莫氏2#锥度，用于实现深孔扩铰削复合刀的定位装卡。

同时，在导向部的轴心，沿着导向部的长度方向，加工有内部的冷却通孔，该冷却通孔直通向刃部。

还包括，在所述导向部的径向，加工有冷却液出入口，该冷却液出入口与冷却通孔连通。

优选的，所述冷却通孔的直径为φ5，所述冷却液出入口的直径为φ2。

所述刃部的齿槽为螺旋槽，刀齿齿数为4-8个，刀齿沿圆周等齿距分布。

通过采用上述技术方案，本实用新型的深孔扩铰削复合刀，将扩削和铰削两道工序合并一次进给加工，代替原扩削和铰削两次进给加工过程，能有效保证深孔的加工质量，简化了工艺步骤，降低了加工成本，提高了工作效率，利于成批量的加工生产。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1为本实用新型复合刀示意图。

图2为本实用新型复合刀加工尺寸示意图。

图3为复合刀具扩削和铰削刀刃部。

图4为复合刀具装夹部示意图。

图5为复合刀具冷却通孔示意图。

图6为复合刀具刃部刀刃镶嵌方式示意图。

附图标记说明

其中，1-导向部、2-刃部、3-排屑部、4-装夹部；

11-冷却通孔、12-冷却液出入孔；

21-扩削部、22-铰削部；

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

在本公开中，使用的顺次词如“第一、第二、第三、第四”仅做位置区分，无其他限定。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实施例提供一种深孔扩铰削复合刀，该扩铰削复合刀具用于加工HT200HB75-85灰铸铁壳体零件的深孔切削，扩削和铰削的孔径为D19.3(0，-0.17)，长度约150mm的深孔，位置度要求0.25，粗糙度要求3.2。该扩铰削复合刀具本体采用9SiCr材料，装夹部采用国际标准莫氏2#锥度，通过与机床静配合以精确定位，可以方便的拆卸。

该深孔扩铰削复合刀包括依次连接的导向部1、刃部2、排屑部3以及装夹部4；其中，所述导向部1用于与机床配合实现直线导向；所述刃部2依次包括扩削部21、与扩削部21连接的铰削部22，用于实现深孔扩铰削；所述排屑部3用于实现排屑；所述装夹部4用于将深孔扩铰削复合刀装夹在机床上，采用的是莫氏锥度锥柄。

进一步，关于导向部，设计为直径D15(-0.006,-0.014)，长175mm，与机床的夹具导向套[直径D15(0,+0.018)]动态连接实现直线导向，满足对公共轴线的径向圆跳动≤0.01，该部位热处理硬度55-58HRC。

更进一步，沿导向部轴线，设计直径为D5内冷孔，即冷却通孔，冷却通孔出口对准扩削刃实现冷却。在导向部1的轴心，沿着导向部1的长度方向，加工有内部的冷却通孔11即内冷孔，该冷却通孔11直通向刃部2，在所述导向部1的径向，加工有冷却液出入口12，该冷却液出入口12与冷却通孔11连通，有效实现刃部2冷却。

优选的，所述冷却通孔11的直径为φ5，所述冷却液出入口12的直径为φ2。

进一步，关于刃部，刃部采用YG6X硬质合金4-8刃镶嵌固定，刃部总长21mm，热处理硬度55-58HRC，满足对公共轴线的径向圆跳动≤0.01，其中，扩削部设计为直径D18.95(-0.02,0)，长6mm，倒锥0.015，扩削后深孔单边余量0.15留于铰削加工；铰削部设计为直径D19.25(-0.01,0)，长15mm。扩削部21与铰削部22为一体结构，扩削部21与铰削部22的连接处加工有45°倒角。优选的，所述扩削部21包括等圆周设置的多个刀齿或刀片；所述铰削部(22)包括与所述刀齿一体化连接的多个螺旋形切削刃，最优选的，所述刃部2的齿槽为螺旋槽，刀齿齿数为6个，刀齿沿圆周等齿距分布。

本实用新型关于刃部刀齿的齿数、齿槽、以及刀齿的几何角度(包括主偏角、前角、后角以及刃倾角的设计)等所有结构上的设计，同一般的扩削刀或铰削刀的设计，本实用新型不做进一步限定，例如实用新型CN201920344677.5中公开的螺旋铰刀，就可以作为本申请中铰削部22的螺旋形切削刃：所述刀头上设置有三条螺旋型的第一刀刃部、第二刀刃部和第三刀刃部，所述三个刀刃部的形状结构相同、等分排布在所述刀头上，其中，在所述每个刀刃部的顶端端面上包括前角和后角。扩削部为与该三条螺旋型刀刃部连接的刀片，刀片前端一般会有端刃。在附图2和6中仅举例说明：采用螺旋刀齿，刀齿孔直径14mm，齿宽2mm，倾角10°，刃部2中扩削部21与铰削部22的刀齿一体连接。

关于排屑部，排屑采用常用的螺旋排屑方式，作用为容屑槽，其设计为长度195mm，有效实现排屑功能。

在所述装夹部4采用莫氏2#锥度，按照国标制作，用于实现深孔扩铰削复合刀的定位装卡。

采用本实用新型的复合刀，如下是效果验证部分：

本实用新型的复合刀具是将扩削、铰削加工内容组合在一把刀具上，只通过一次定位、一次进给，便可完成扩削、铰削加工内容。这样就在很大程度上减少了加工时间，降低了生产节拍，提升了生产力。在加工变速器上盖壳体横孔中，传统的工艺安排是钻削、扩削、铰削，这一套工序完成需要耗时291s左右。而采用了本实用新型的复合加工刀具后，加工效率得到了极大地提高，加工时间减少了约33％，仅需194s。同时，可以节省一套专用夹具配备约2.7万元，刀具成本节约0.54万元/月，产量提高了1.5倍，且上盖壳体工件搬运工作量减少2.4吨/班/人。

关于本实用新型的复合刀的使用步骤：在钻削完成后，按以下操作过程具体实施：

1)装刀：将该复合刀按莫氏2#锥柄标准安装在机床主轴上，通过静配合以精确定位，主轴空转后，刀具远端导向部位无摆动，确保安装可靠。

2)进给：调整专用机床HLZJ2065参数，转速S260,进给量F32毫米/分.平，检查机床冷却系统正常工作，开始进行切削。

3)切削：机床启动后，刀具导向部位与机床上的夹具导向套动态连接实现直线导向后，依据上述进给量进行扩削和铰削一次进给加工，加工过程中观察冷却和排屑。

4)退刀：加工完成后，主轴停止后，反转退刀。刀具退出保证刀具上无铁屑。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (9)

1.一种深孔扩铰削复合刀，其特征在于，包括依次连接的导向部(1)、刃部(2)、排屑部(3)以及装夹部(4)；

所述导向部(1)用于与机床配合实现直线导向；

所述刃部(2)依次包括扩削部(21)、与扩削部(21)连接的铰削部(22)，用于同步实现深孔扩铰削；所述扩削部(21)包括等圆周设置的多个刀齿；所述铰削部(22)包括与所述刀齿一体化连接的多个螺旋形切削刃，且扩削部(21)直径小于铰削部(22)；

相邻刀齿之间以及相邻螺旋形切削刃之间形成所述排屑部(3)，用于容屑及排屑；

所述装夹部(4)用于将深孔扩铰削复合刀装夹在机床上。

2.如权利要求1所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，所述扩削部(21)长6mm，铰削部(22)长15mm，所述扩削部(21)直径为φ18.95，铰削部(22)直径为φ19.25，单位为mm；扩削部(21)与铰削部(22)的连接处加工有45°倒角。

3.如权利要求2所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，所述刃部(2)的齿槽为螺旋槽，刀齿齿数为4-8个。

4.如权利要求2所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，所述导向部(1)直径为φ15，长度为175mm。

5.如权利要求1所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，在所述装夹部(4)带有莫氏2#锥柄，用于实现深孔扩铰削复合刀的定位装卡。

6.如权利要求1所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，在导向部(1)的轴心，沿着导向部(1)的长度方向，加工有内部的冷却通孔(11)，该冷却通孔(11)直通向刃部(2)。

7.如权利要求6所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，在所述导向部(1)的径向，加工有冷却液出入孔(12)，该冷却液出入孔(12)与冷却通孔(11)连通。

8.如权利要求7所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，所述冷却通孔(11)的直径为φ5，所述冷却液出入孔(12)的直径为φ2。

9.如权利要求1所述深孔扩铰削复合刀，其特征在于，所述排屑部(3)为沿刀身轴向的螺旋排屑槽，长度195mm。

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