CN104400026A - 镗刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镗刀，包括：刀盘，所述刀盘的第一轴向端面上至少均布两个第一凹槽，第一凹槽的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上；以及至少两个第一镗刀杆，这些镗刀杆分别位于所述第一凹槽中且沿着所述刀盘的轴向紧固于刀盘上，各个第一镗刀杆的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座；以及紧固于各个第一镗刀杆的安装座上的第一刀片。本发明的镗刀具有安全可靠的优点。

Description

镗刀

技术领域

本发明涉及于金属加工中的镗削技术领域，具体涉及一种镗刀。

背景技术

在机加工中，大型的孔都要进行粗加工，一般粗加工时使用粗镗刀才能最大的提升粗加工效率。粗镗刀一般分为两种，单刃的夹车刀形式以及双刃镗刀。其中双刃镗刀加工效率最快，每次可以镗20mm左右。但是碰见余量较大的孔时需要多次调节，多次加工才能达到加工目的。

如图1至图3所示，公告号为CN102728862A的可调组合式镗刀，所述的可调组合式镗刀包括有轴向滑块1和组合刀柄；所述的组合刀柄包括刀柄3和镗刀杆2；所述的镗刀杆2安装在刀柄3的上部；所述的轴向滑块1为两个，对称安装在镗刀杆2的两端，并可沿镗刀杆2滑动；即所述轴向滑块1的底部具有导向块7；所述的镗刀杆2上具有用以与轴向滑块底部所具有的导向块7配合的导向槽8；所述轴向滑块1的上部具有凸台10，并在所述凸台10上具有用以安装刀具的U形槽9，所述U形槽的一侧侧壁上具有三个用以安装锁紧顶丝5的安装孔，用以将刀具定位锁紧的锁紧顶丝5位于安装孔内；在所述U形槽9的一端设置用以对刀具进行径向微调的微调螺栓4；在所述的凸台10上具有两个供紧固螺栓穿过、与组合刀柄上的条形孔配合的螺栓孔11；在所述凸台10的一侧具有供连接螺钉穿过、与组合刀柄上的固定孔相对应的长耳孔6，由连接螺钉、紧固螺栓将轴向滑块1与组合刀柄连为一体。

镗削时，将刀具(刀具如图4所示，实际上是车刀的结构)安装在轴向滑块1上，再将轴向滑块1安装到组合刀柄上，调整装有刀具的轴向滑块1至所需尺寸，然后由连接螺钉、紧固螺栓将轴向滑块1与组合刀柄固联；再利用单刀用卡尺调整无刀具的轴向滑块，锁紧无刀具轴向滑块；镗削需微调时，放松三个锁紧顶丝5再利用微调螺栓4调节，百分表测量调节数值，测量的数值为半径值，微调后锁紧3个锁紧顶丝进行镗削。要进行阶梯镗削时可通过在刀具下垫塞尺实现。

上述镗刀存在如下缺陷：

第1，上述的镗刀在结构上分为本体、滑块及刀杆，由锁紧顶丝5将刀具锁紧在轴向滑块1上，镗刀在切削时会产生轴向的切削力以及阻力，因此，这些轴向的切削力以及阻力加载到无论是轴向滑块还是刀具上，通过力传递，紧固刀具的锁紧顶丝5以及紧固轴向滑块的连接螺钉会承受上述轴向的切削力以及阻力。然而，对于紧固刀具的锁紧顶丝5而言，刀具使用的是侧面夹紧方式进行装夹，在锁紧顶丝5没有旋紧或者在切削负载过大的情况下，刀具受力会产生转动或者刀具飞出，毫无疑问，这样的结构存在着巨大的安全隐患。

第2，上述镗刀对刀具进行落差调节使用的是塞尺。使用塞尺调节时如果刀具下部留有空隙，这样在切削受力的情况下，刀具会移动甚至会产生崩刃等情况，塞尺在没有垫实或被压紧的情况下也会飞出，因此落差调节方式同样存有安全隐患。而且在塞了塞尺的情况下，如果需要调节刀具切削半径也是十分麻烦的。

第3，上述刀具的刀杆和刀头为一体结构，当刀头损坏后，刀具整体报废，使用成本高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种安全可靠的镗刀。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种镗刀，包括：刀盘，所述刀盘的第一轴向端面上至少均布两个第一凹槽，第一凹槽的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上；以及

至少两个第一镗刀杆，这些镗刀杆分别位于所述第一凹槽中且沿着所述刀盘的轴向紧固于刀盘上，各个第一镗刀杆的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座；以及

紧固于各个第一镗刀杆的安装座上的第一刀片。

优选地，所述刀盘的第一轴向端面上还至少均布两个第二凹槽，第二凹槽的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上；以及

还包括至少两个第二镗刀杆，这些镗刀杆分别位于所述第二凹槽且沿着所述刀盘的轴向紧固于刀盘上，各个第二镗刀杆的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座；以及

紧固于各个第二镗刀杆的安装座上的第二刀片，每个第二镗刀杆上的安装座安装第二刀片后，紧固于第一镗刀杆上的第一刀片距所述第一轴向端面之间的高度，与紧固于第二镗刀杆上的第二刀片距所述第一轴向端面之间的高度之差大于零。

优选地，所述第一凹槽的另一端与刀盘中心的距离，大于第二凹槽的另一端与刀盘中心的距离。

优选地，所述第一凹槽为8个，第二凹槽为4个。

优选地，第一镗刀杆和第二镗刀杆上设有平行于刀盘轴向的装配孔，螺钉穿过所述装配孔与所述刀盘紧固将第一镗刀杆和第二镗刀杆固定于刀盘上，所述装配孔为条形孔或者腰形孔。

优选地，所述各个镗刀杆背离刀盘第一轴向端面的表面的至少一部分，向刀盘的第一轴向端面方向下沉后，形成一个安装部以及位于安装部一侧的限位台阶，所述装配孔设置在安装部上。

优选地，所述第一镗刀杆和第二镗刀杆上的安装座，由在所述表面上向刀盘的第一轴向端面下沉形成的沉台，以及半包围该沉台的限位座组成。

优选地，所述第一镗刀杆和第二镗刀杆上均设有径向的螺纹通孔，在螺纹通孔中设有与该螺纹通孔螺纹连接的丝杆，丝杆与所述螺纹通孔螺纹连接后，丝杆的一端穿过螺纹通孔伸入到沿刀盘径向设置的盲孔中。

优选地，第一镗刀杆和第二镗刀杆上均设有调整刻度，在刀盘的轴向端面上设有位于第一凹槽和第二凹槽的一侧的调整定位线。

优选地，所述刀片呈长方体形，刀片的切削面上对称设置有第一切削刃和第二切削刃，第一切削刃和第二切削刃为倾斜设置。

采用了上述方案，本发明通过将镗杆和刀杆融合设计成一体，并将镗刀杆安装在了刀盘上的凹槽中，这种结构形式的镗刀在工作过程中，刀片受到的轴向切削刀和阻力全部转移到了刀盘上，而连接镗刀杆和刀盘的螺钉不会承受轴向切削刀和阻力，能稳固地与刀盘形成锁固关系，因此，镗刀杆在加工过程中不会滑出，使安全性获得了提高。另外，本发明的刀盘类似于铣刀刀盘，但刀盘上安装的是镗刀杆，因此，这种设计结构的实质性是将镗削和铣削融合成为了一体，使镗削的加工效率大幅度地提升。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构以及原理进行详细说明。

附图说明

图1为现有技术中的可调组合式镗刀的结构示意图；

图2为图1中的镗刀杆的立体图；

图3为图1中的轴向滑块的立体图；

图4为现有技术中的刀具的示意图；

图5为本发明中的镗刀的立体结构示意图；

图6为本发明中的刀盘的立体结构示意图；

图7为本发明中的镗刀杆的立体结构示意图；

图8为本发明中的刀片的结构示意图；

图9为本发明中的丝杆的示意图；

图10为本发明中的第二镗杆的示意图；

图11为本发明中的第二刀片的示意图；

图12为图5的侧视图；

图13为采用发明的镗刀加工圆弧的示意图；

10为刀盘，11为第一轴向端面，12为第一凹槽，13为螺纹孔，14为第二凹槽；

20为第一镗刀杆，21为装配孔，22为螺钉，23为安装部，24为限位台阶，25为沉台，26为限位座，27为坡面，28为螺纹通孔，29为丝杆；

30为第一刀片，31为第一切削刃，32为第二切削刃；

40为第二镗刀杆；

50为第二刀片；

60为工件。

具体实施方式

参照图5，本发明中的镗刀，由刀盘10、第一镗刀杆20、第一刀片30、第二镗刀杆40以及第二刀片50所组成，下面对各部分及其它们之间的关系进行详细说明：

参照图5以及图6，刀盘10为锻件，刀盘10采用材料为42CrMo的超高强度钢调制，刀盘10具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。刀盘10的第一轴向端面11上至少均布两个第一凹槽12，第一凹槽12的一端沿着刀盘10的径向延伸后终止于刀盘10的圆周面上，本发明中第一凹槽12的数量优选为8个，当然，还可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个甚至是更多个。在刀盘10上设置有位于第一凹槽12中螺纹孔13，螺纹孔13主要用于安装第一镗刀杆20。

参照图5以及图7，第一镗刀杆20的数量与第一凹槽12的数量相等，这些第一镗刀杆20分别位于所述第一凹槽12中且沿着所述刀盘10的轴向紧固于刀盘10上。这样的安装方式，使得第一镗刀杆20在沿刀盘的径向受到第一凹槽12侧壁面的限制，无法动弹，在沿刀盘10轴向方向也被锁固。第一镗刀杆20的具体固定方式为：各个第一镗刀杆上设有平行于刀盘轴向的装配孔21，螺钉22穿过所述装配孔21与所述刀盘10紧固将第一镗刀杆20固定于刀盘10上，所述装配孔21为条形孔或者腰形孔，装配孔21采用条形或腰形的形状，是为了便于调整第一镗刀杆20的位置，使得第一镗刀杆20上第一刀片30具有不同的切削深度。当然装配孔也可以采用圆形孔。所述第一镗刀杆21背离刀盘10第一轴向端面11的表面的至少一部分，向刀盘10的第一轴向端面方向下沉形成安装部23，所述装配孔21设置在该安装部23上。优选地在第一镗刀杆21的表面的一部分，向刀盘10的第一轴向端面方向下沉形成安装部23，这样，在安装部23的另一侧形成一个限位台阶24，安装部23与限位台阶24形成了L的形状，限位台阶24的形状优选为“一”字形(如图7所示)，当螺钉22穿过所述装配孔21后，螺钉的头部则紧靠限位台阶24，在镗刀工作过程中，螺钉22受到切削作用力及阻力时，将该切削作用力及阻力传递到限位台阶24上，由于限位台阶24为第一镗刀杆20的一部分，第一镗刀杆20位于第一凹槽中，因此，螺钉22受到的切削作用力及阻力时，将这些作用力传递到刀盘10上。这种结构明显减轻了螺钉所受的切削作用力，完全避免了螺钉因径向切削作用力及阻力而发生松动，使第一镗刀杆20稳固地固定在刀盘10上。

各个第一镗刀杆20的背离刀盘10的第一轴向端面的表面上设有安装座。所述第一镗刀杆20的安装座，由在所述表面上向刀盘10的第一轴向端面下沉形成的沉台25，以及半包围该沉台的限位座26组成。沉台25上设有螺孔，沉台25用于安装第一刀片30。沉台25的表面为坡面27，坡面27为从沉台25靠近限位座26的一端向远离限位座26的一端逐渐上升所成型。而限位座26半包围所述沉台25，因此限位座26的形状优选为L形。由于限位座26的存在，坡面27与限位座26相结合体现的优点为：在镗刀工作过程中，第一刀片30受到切削的反作用力时，将该反作用力传递到限位座26上，由于限位座26为第一镗刀杆20的一部分，第一镗刀杆20位于第一凹槽中，因此，第一刀片30受到的反作用力时，将该作用力传递到刀盘10上。这种结构的优点明显体现在第一刀片30在受到反作用力时仍然有非常好的稳固性。

第一镗刀杆20设有径向的螺纹通孔28，在螺纹通孔中设有与该螺纹通孔螺纹连接的丝杆29，丝杆29与所述螺纹通孔28螺纹连接后，丝杆29的一端穿过螺纹通孔伸入到沿刀盘径向设置的盲孔中。这种结构使第一镗刀杆20与丝杆29形成丝杆机构，当丝杆29转动时，由于丝杆29的轴向受到刀盘的限制，使丝杆29不能轴向位移，促使第一镗刀杆20沿刀盘的径向位移，从而使得第一镗刀杆20的位置沿刀盘的径向方向获得调整。这种丝杆调整机构由于丝杆的轴向位移受到限制，因此，在使丝杆29转动的过程中，丝杆29所受到反作用力，促使操作人员能够把握好调节的尺寸。第一镗刀杆20上设有调整刻度，在刀盘10的轴向端面上设有位于第一凹槽一侧的调整定位线(图中未示出)。在调整的过程中，使调整刻度与调整定位线重合，则能够将第一镗刀杆调20整到操作人员所需的位置，有利于提高调整的精度。现有技术的镗刀在进行加工时，如果需要对镗的半径进行调整就必须在松掉螺丝之后在车刀尾部旋转锁紧顶丝进行微调，由于没有刻度线，所以在进行加工的时候需要反复调节，很不方便。本发明通过使调整刻度与调整定位线重合，可以快速得调节到需要加工的尺寸。

参照图5和图8，在各个第一镗刀杆20的安装座上紧固有第一刀片30，第一刀片30是沿着刀盘10的轴向方向进行紧固的，第一切刀片30与第一镗刀杆20采用分体式设计，当第一刀片30损坏后，可直接从第一镗刀杆20上拆卸下来，避免了第一镗刀杆同时报废，节省了使用成本。根据上面的描述，第一刀片紧固在第一镗刀杆20上的安装座上后，第一刀片30在径向方向是通过限位座26来限位的，这样的定位方式使得第一刀片30在轴向和径向方向均获得了定位。所述第一刀片30呈长方体形，第一刀片30的切削面上对称设置有第一切削刃31和第二切削刃32，第一切削刃31和第二切削刃32为倾斜设置。第一切削刃31和第二切削刃32的结构使得切削效率大幅提升。

第二实施方式：

如图5所示，刀盘10的第一轴向端面上还至少均布两个第二凹槽14。第二凹槽14的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上。所述第一凹槽12的另一端与刀盘10中心的距离，大于第二凹槽14的另一端与刀盘中心的距离，这样，第二凹槽14沿刀盘径向的尺寸要大于第一凹槽12沿刀盘径向的尺寸。第二凹槽14为4个，从布置形式上看，将两个第一凹槽12分成一组，每组中的两个第一凹槽12之间的刀盘上则有一个第二凹槽14。

如图5和图10所示，在第二凹槽14中安装一个第二镗刀杆40。这些第二镗刀杆40分别位于所述第二凹槽14中且沿着所述刀盘10的轴向紧固于刀盘上，各个第二镗刀杆40的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座。在第二实施方式中，第二镗刀杆的形状、构造以及尺寸均与第一镗刀杆相同，因此，本发明中的第一镗刀杆和第二镗刀杆相对于本发明中的刀盘10来说具有通用性。由于上述描述的第二凹槽14沿刀盘径向的尺寸要大于第一凹槽12沿刀盘径向的尺寸，因此，在第一镗刀杆和第二镗刀杆的结构和尺寸相同的情况下，很容易使第一镗刀杆20和第二镗刀杆40沿刀盘10的径向错开，即两种镗刀杆沿刀盘10的径向错开的尺寸可以随意调节。

如图5、图11和图12所示，各个第二镗刀杆40的安装座上的紧固有第二刀片50，第二刀片50的形状、构造以及尺寸与第一刀片30相同，在此不再赘述。对于第二镗刀杆的具体紧固方式以及与刀片之间的连接关系，请参看第一实施方式中的详细描述。每个第二镗刀杆40上的安装座安装第二刀片50后，紧固于第一镗刀杆20上的第一刀片30距所述第一轴向端面11之间的高度，与紧固于第二镗刀杆40上的第二刀片50距所述第一轴向端面之间的高度之差大于零。该高度差H可以是0.1—1mm，该高度差H的优选值为0.3mm，当然也可以是0.1至1mm间的任何数值，这是根据加工的需要进行设置。对于上述高度差的形成，有以下三个方式：第一种，刀盘10上的第一凹槽12和第二凹槽14的深度不同而形成；第二种，第一镗刀杆和第二镗刀杆的高度不同而形成；第三种，第一刀片和第二刀片的厚度不同而形成。本发明中，为了使第一镗刀杆和第二镗刀杆之间具有通用性，以及第一刀片和第二刀片之间具有通用性，选择的方式为刀盘10上的第一凹槽12和第二凹槽14的深度不同。上述的高度之差的优点体现在于：加工工件60时，第二刀片50首先去掉部分余量，然后第一刀片30才进行镗铣加工。这样可以有效的利用所有的刀片进行加工，确保不会发生只有一个或者少数几个刀片进行切削，可以确保加工的质量并且提高加工效率，提升刀片使用寿命。即本发明轻松实现了多刃以及分层的切削方式，加工效率也获得了提升，加工效率的提升具体体现在：

根据公式：切削公式：S＝(线速度*1000)/(π*直径)

走刀：F＝S*每齿切削量*齿数

根据上表的对比可以看出，本发明中的镗刀在多刃以及分层切削的情况下，效率呈大幅度提升。

本发明不局限于上述第一实施方式和第二实施方式，例如，上述第一实施方式的装配孔21还可以有另一种变形方式，即装配孔21为贯穿第一镗刀杆20上下表面的台阶孔，台阶孔同样可以是条形或腰形的，这样，限位台阶24的形状变化成了跑道形。又如，若第一刀片30的形状为扇形，为了与第一刀片30形成紧贴，限位座26的形座也可以为弧形，即限位座26的形状由第一刀片30的形状来确定。第二实施方式中的装配孔、第二刀片以及限位座同样适用于上述变型方式。

本发明在上述第一实施方式的基础上，还可以作如下变化，例如，如果要实现阶梯镗削，则可以对数量为一半的第一镗刀杆的沿刀盘径向的定位尺寸进行调整，而无需再增设第二凹槽和第二镗刀杆。

如图13所示，本发明的镗刀使用方式为：

根据需要加工圆弧大小以及圆板的余量调整丝杆29，带动第一镗刀杆20和第二镗刀杆40沿刀盘10径向移动，使每个镗刀杆调节到相应的位置，保持每个镗刀杆半径的差值不能超过一个刀片的切削刃的长度。调节镗刀杆高度，调节原则为：切削半径越小的镗刀杆，调节高度越高，依次类推。将上述两处位置调节好后，即可进行加工。

Claims (10)

1.一种镗刀，其特征在于，包括：刀盘，所述刀盘的第一轴向端面上至少均布两个第一凹槽，第一凹槽的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上；以及

至少两个第一镗刀杆，这些镗刀杆分别位于所述第一凹槽中且沿着所述刀盘的轴向紧固于刀盘上，各个第一镗刀杆的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座；以及

紧固于各个第一镗刀杆的安装座上的第一刀片。

2.根据权利要求1所述的镗刀，其特征在于，所述刀盘的第一轴向端面上还至少均布两个第二凹槽，第二凹槽的一端沿着刀盘的径向延伸后终止于刀盘的圆周面上；以及

还包括至少两个第二镗刀杆，这些镗刀杆分别位于所述第二凹槽且沿着所述刀盘的轴向紧固于刀盘上，各个第二镗刀杆的背离刀盘的第一轴向端面的表面上设有安装座；以及

紧固于各个第二镗刀杆的安装座上的第二刀片，每个第二镗刀杆上的安装座安装第二刀片后，紧固于第一镗刀杆上的第一刀片距所述第一轴向端面之间的高度，与紧固于第二镗刀杆上的第二刀片距所述第一轴向端面之间的高度之差大于零。

3.根据权利要求2所述的镗刀，其特征在于，所述第一凹槽的另一端与刀盘中心的距离，大于第二凹槽的另一端与刀盘中心的距离。

4.根据权利要求2或3所述的镗刀，其特征在于，所述第一凹槽为8个，第二凹槽为4个。

5.根据权利要求1或2或3所述的镗刀，其特征在于，第一镗刀杆和第二镗刀杆上设有平行于刀盘轴向的装配孔，螺钉穿过所述装配孔与所述刀盘紧固将第一镗刀杆和第二镗刀杆固定于刀盘上，所述装配孔为条形孔或者腰形孔。

6.根据权利要求5所述的镗刀，其特征在于，所述各个镗刀杆背离刀盘第一轴向端面的表面的至少一部分，向刀盘的第一轴向端面方向下沉后，形成一个安装部以及位于安装部一侧的限位台阶，所述装配孔设置在安装部上。

7.根据权利要求1或2或3所述的镗刀，其特征在于，所述第一镗刀杆和第二镗刀杆上的安装座，由在所述表面上向刀盘的第一轴向端面下沉形成的沉台，以及半包围该沉台的限位座组成。

8.根据权利要求1或2或3所述的镗刀，其特征在于，所述第一镗刀杆和第二镗刀杆上均设有径向的螺纹通孔，在螺纹通孔中设有与该螺纹通孔螺纹连接的丝杆，丝杆与所述螺纹通孔螺纹连接后，丝杆的一端穿过螺纹通孔伸入到沿刀盘径向设置的盲孔中。

9.根据权利要求8所述的镗刀，其特征在于，第一镗刀杆和第二镗刀杆上均设有调整刻度，在刀盘的轴向端面上设有位于第一凹槽和第二凹槽的一侧的调整定位线。

10.根据权利要求1或2或3所述的镗刀，其特征在于，所述刀片呈长方体形，刀片的切削面上对称设置有第一切削刃和第二切削刃，第一切削刃和第二切削刃为倾斜设置。