CN206028771U - 一种防震镗铣复合刀具 - Google Patents
一种防震镗铣复合刀具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206028771U CN206028771U CN201621032393.5U CN201621032393U CN206028771U CN 206028771 U CN206028771 U CN 206028771U CN 201621032393 U CN201621032393 U CN 201621032393U CN 206028771 U CN206028771 U CN 206028771U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boring
- knife bar
- head
- cutter
- milling cutter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种防震镗铣复合刀具，包括：减震刀杆、安装在减震刀杆中部的锥度铣刀、以及安装在减震刀杆头部的镗刀刀头；减震刀杆包括刀杆体，刀杆体内部开设与刀杆体同轴的内腔，内腔头部填充减震块，减震块由减震刀杆头部延伸至减震刀杆中部；减震块尾部设置阻尼元件，阻尼元件后设置挡板，挡板后设置堵头，堵头与内腔通过螺纹连接，堵头后部为内腔的尾部螺纹部，用于减震刀杆与加工机床之间的装配连接。本实用新型减震刀杆在设计中采用了减震结构，不但提高了刀具的刚性，而且吸收切削振动，增加稳定性；刀片材质选用和参数设计，保证了多孔系位置精度和表面质量；多孔径复合式结构，满足了高效、高精度的加工要求。
Description
技术领域
本实用新型属于镗铣加工技术领域，涉及一种防震镗铣复合刀具。
背景技术
气缸盖是柴油机构造的主要部件，用来封闭机体上部，与活塞、气缸套构成燃烧室空间并保证柴油机进、排气过程的顺利进行。柴油机缸盖按结构可以分为单体式气缸盖、组合式气缸盖、整体式气缸盖三种形式。
发动机气缸盖是一个结构复杂、有许多高精度要求的平面和孔系、壁厚较薄的箱体类零件。为保证发动机有良好的机械性能，其主要部位应有严格的技术要求，如进排气门座圈锥面与导管孔的加工、气缸盖底面的平面度等。
某型号四冲程高效大功率柴油机缸盖，采用整体式的结构形式。设计要求24个导管、座圈底孔，导管孔和座圈底孔的同轴度要求达到φ0.05mm、导管孔、座圈底孔对端面垂直度要求达到0.05mm，原工艺方案采用加工设备为卧式加工中心、采用刀具为各相应尺寸的双刃镗刀，通过3次更换刀具完成孔系加工。气缸盖导管，座圈底孔结构和尺寸设计示意图如图1所示。
原来的工艺方案的主要技术缺陷：
(1)原来采用3把刀完成孔系的加工，尺寸位置精度难以保证，加工效率低，无法满足批量生产要求；
(2)加工导管孔的长径比超过4倍，加工过程中容易产生震动，严重影响产品的加工质量和成品率。
(3)多次更换刀具加工，由于受到加工设备精度的制约，孔径加工质量稳定性差，影响到偶件安装的配合精度；
(4)多次镗削易造成同轴度和圆跳动超差，技术指标难以保证；
(5)多把刀具的应用，制造成增加，造成浪费严重，效率低下。
综合分析，原有工艺方案加工的产品不能满足节能降耗和柴油机可靠性要求。
实用新型内容
(一)实用新型目的
本实用新型的目的是：提供一种能够加工复杂孔系的高效、高精度减震镗铣复合刀具，减少刀具加工过程的震动和更换频次，实现大功率柴油机气缸盖复杂孔系加工，提高孔系加工效率和质量，满足批量生产要求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种防震镗铣复合刀具，其包括：减震刀杆、安装在减震刀杆中部的锥度铣刀、以及安装在减震刀杆头部的镗刀刀头；所述减震刀杆包括刀杆体5，所述刀杆体5内部开设与刀杆体5同轴的内腔，内腔头部填充减震块4，减震块4由减震刀杆头部延伸至减震刀杆中部；减震块4尾部设置阻尼元件3，阻尼元件3后设置挡板2，挡板2后设置堵头2，堵头1与内腔通过螺纹连接，堵头1后部为内腔的尾部螺纹部，用于减震刀杆与加工机床之间的装配连接。
其中，所述减震块4采用硬质合金K10材料。
其中，所述堵头1与内腔之间连接的相对位置可调，以调节阻尼元件3对减振块4的阻尼系数，达到预设的减振效果。
其中，所述刀杆体5外部，位于减震刀杆中部位置，具有锥度铣刀安装部，锥度铣刀安装在锥度铣刀安装部上。
其中，所述锥度铣刀安装部包括与锥度铣刀内孔径相匹配的套管，位于套管后部的挡座，以及开设在挡座上的凹槽；所述挡座的外径大于锥度铣刀内孔径，小于锥度铣刀外径，以实现锥度铣刀能够套设在套管上并且被挡座卡挡而定位；锥度铣刀上设置有凸起，该凸起的形状和大小与凹槽的形状和大小分别对应一致，使得凸起嵌入凹槽内，对锥度铣刀进行准确定位。
其中，所述刀杆体5头部，设置镗刀刀头安装座，镗刀刀头安装座上设置刀头紧固螺钉，镗刀刀头通过刀头紧固螺钉固定在刀杆体5头部。
其中，所述锥度铣刀中，前角γ＝8°，后角α＝6°，圆柱刃带0.1-0.2mm，各切削刃对刀具中心圆跳动＜0.01mm。
其中，所述镗刀刀头中，前角γ＝10°，后角α＝6°，刀片表面粗糙度为Ra0.1um。
其中，所述锥度铣刀由W18Cr4V高速钢制成。
其中，所述镗刀刀头由YT6硬质合金制成。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的防震镗铣复合刀具，减震刀杆在设计中采用了减震结构，不但提高了刀具的刚性，而且吸收切削振动，增加稳定性；刀片材质选用和参数设计，保证了多孔系位置精度和表面质量；多孔径复合式结构，满足了高效、高精度的加工要求。
附图说明
图1为现有技术中气缸盖导管、座圈底孔设计示意图。
图2为本发明实施例中减震刀杆结构示意图。
图3为本发明实施例中组合刀具结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
由于某型号四冲程高效大功率柴油机缸盖的导管孔径比超过4倍，所以在加工过程中普通刀杆容易产生震动，影响加工质量，普通刀杆无法胜任加工要求，如果能够很好的减少刀震的出现，那也就意味着在机械加工过程中会相对顺利。所以本实施例复合刀具设计为包括减震刀杆，它与普通刀杆的区别在于：减震刀杆中装有调谐质量阻尼器，基于***振原理，形式上就是一个被动动态***。在刀柄内部，设计一个振动吸收装置进行与刀柄弯曲变形产生的一振动相反，因此能吸收振动，并增加稳定性。
具体地，本实施例防震镗铣复合刀具包括减震刀杆、安装在减震刀杆中部的锥度铣刀、以及安装在减震刀杆头部的镗刀刀头。
如图2所示，本实施例减震刀杆包括刀杆体5，所述刀杆体5内部开设与刀杆体5同轴的内腔，内腔头部填充减震块4，减震块4由减震刀杆头部延伸至减震刀杆中部；减震块4尾部设置阻尼元件3，阻尼元件3后设置挡板2，挡板2后设置堵头2，堵头1与内腔通过螺纹连接，堵头1后部为内腔的尾部螺纹部，用于减震刀杆与加工机床之间的装配连接。
其中，减震块4采用硬质合金K10材料，增加减震刀杆静态刚度，减少减震刀杆的变形量，同时把减震刀杆受切削力的作用产生的振动传递给阻尼元件3，阻尼元件3衰减和吸收振动，挡板2把堵头1和阻尼元件3隔离并使阻尼元件3均匀受力，堵头1可以调节阻尼元件3对减振块4的阻尼系数，达到最佳的减振效果。
所述刀杆体5外部，位于减震刀杆中部位置，具有锥度铣刀安装部，锥度铣刀安装部包括与锥度铣刀内孔径相匹配的套管，位于套管后部的挡座，以及开设在挡座上的凹槽；所述挡座的外径大于锥度铣刀内孔径，小于锥度铣刀外径，以实现锥度铣刀能够套设在套管上并且被挡座卡挡而定位；锥度铣刀上设置有凸起，该凸起的形状和大小与凹槽的形状和大小分别对应一致，使得凸起嵌入凹槽内，对锥度铣刀进行准确定位。
刀杆体5头部，设置镗刀刀头安装座，镗刀刀头安装座上设置刀头紧固螺钉，镗刀刀头通过刀头紧固螺钉固定在刀杆体5头部。
参照图3所示，为锥度铣刀和镗刀刀头安装在减震刀杆上之后的组合刀具。
参照图3所示，根据加工零件的材料特性，本实施例选用了W18Cr4V高速钢制作锥度铣刀，采用YT6硬质合金制作镗刀刀头。从切削稳定性和加工表面质量分析，锥度铣刀的设计参数包括：刀具角度的前角γ＝8°、后角α＝6°、圆柱刃带0.1-0.2mm，为了保证加工精度，各切削刃对刀具中心圆跳动＜0.01mm；镗刀刀头的设计参数包括：刀具角度的前角γ＝10°、后角α＝6°、刀片表面粗糙度Ra0.1um。
根据气缸盖导管、座圈孔设计的结构和精度分析，孔φ54锥度孔与φ17要求同轴度φ0.05mm、φ17与φ54端面垂直度0.05mm，φ54孔与φ48孔端面有R1.5的圆弧。为了保证多孔的位置精度，刀具应按导管、座圈孔设计为各种直径的复合式结构，为了较大的提升加工效率，加工孔径的同时考虑到端面与锥度孔的加工；为了防止加工过程中切削力特别是φ17孔单刃镗刀对孔位置精度的影响，由于采用了减震结构，改变了切削用量。两种不同切削方案的切削参数见图表1。
表1导管、座圈加工切削参数
通过生产验证，该复合刀具使用方便，装夹迅速，加工精度和生产效率高，不仅保证了导管、座圈底孔的加工合格率100％，生产效率由原来的加工时间14分钟缩短到3分钟，数控加工效率在原来的基础上提高了80％。
该发明已应用于某型号四冲程高效大功率柴油机缸盖的批量生产，从节约生产时间及提高缸盖加工成品率分析，创造的经济效益达几十万元。此种复合孔系加工的高效、高精度、减震组合刀具的发明，不仅为其它型号柴油机的气缸盖或同类结构的零件制造提供技术借鉴，而且可为未来柴油机的同类结构零件提供技术储备。
由上述技术方案可以看出，本实用新型减震刀杆在设计中采用了减震结构，不但提高了刀具的刚性，而且吸收切削振动，增加稳定性；刀片材质选用和参数设计，保证了多孔系位置精度和表面质量；多孔径复合式结构，满足了高效、高精度的加工要求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种防震镗铣复合刀具，其特征在于，包括：减震刀杆、安装在减震刀杆中部的锥度铣刀、以及安装在减震刀杆头部的镗刀刀头；所述减震刀杆包括刀杆体(5)，所述刀杆体(5)内部开设与刀杆体(5)同轴的内腔，内腔头部填充减震块(4)，减震块(4)由减震刀杆头部延伸至减震刀杆中部；减震块(4)尾部设置阻尼元件(3)，阻尼元件(3)后设置挡板(2)，挡板(2)后设置堵头(1)，堵头(1)与内腔通过螺纹连接，堵头(1)后部为内腔的尾部螺纹部，用于减震刀杆与加工机床之间的装配连接。
2.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述减震块(4)采用硬质合金K10材料。
3.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述堵头(1)与内腔之间连接的相对位置可调，以调节阻尼元件(3)对减振块（4）的阻尼系数，达到预设的减振效果。
4.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述刀杆体(5)外部，位于减震刀杆中部位置，具有锥度铣刀安装部，锥度铣刀安装在锥度铣刀安装部上。
5.如权利要求4所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述锥度铣刀安装部包括与锥度铣刀内孔径相匹配的套管，位于套管后部的挡座，以及开设在挡座上的凹槽；所述挡座的外径大于锥度铣刀内孔径，小于锥度铣刀外径，以实现锥度铣刀能够套设在套管上并且被挡座卡挡而定位；锥度铣刀上设置有凸起，该凸起的形状和大小与凹槽的形状和大小分别对应一致，使得凸起嵌入凹槽内，对锥度铣刀进行准确定位。
6.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述刀杆体(5)头部，设置镗刀刀头安装座，镗刀刀头安装座上设置刀头紧固螺钉，镗刀刀头通过刀头紧固螺钉固定在刀杆体(5)头部。
7.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述锥度铣刀中，前角γ＝8°，后角α＝6°，圆柱刃带0.1-0.2mm，各切削刃对刀具中心圆跳动＜0.01mm。
8.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述镗刀刀头中，前角γ＝10°，后角α＝6°，刀片表面粗糙度为Ra0.1um。
9.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述锥度铣刀由W18Cr4V高速钢制成。
10.如权利要求1所述的防震镗铣复合刀具，其特征在于，所述镗刀刀头由YT6硬质合金制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621032393.5U CN206028771U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种防震镗铣复合刀具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621032393.5U CN206028771U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种防震镗铣复合刀具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206028771U true CN206028771U (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=58298707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201621032393.5U Active CN206028771U (zh) | 2016-08-31 | 2016-08-31 | 一种防震镗铣复合刀具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206028771U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107972185A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-01 | 沈阳建筑大学 | 一种具有减振功能的刀具刀柄 |
| CN109500439A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种不锈钢机匣深腔型槽高效铣加工刀具及方法 |
| CN112264672A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-26 | 昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司 | 一种数控刀具及其制作方法 |
-
2016
- 2016-08-31 CN CN201621032393.5U patent/CN206028771U/zh active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107972185A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-01 | 沈阳建筑大学 | 一种具有减振功能的刀具刀柄 |
| CN107972185B (zh) * | 2017-12-25 | 2024-06-14 | 沈阳建筑大学 | 一种具有减振功能的刀具刀柄 |
| CN109500439A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-22 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种不锈钢机匣深腔型槽高效铣加工刀具及方法 |
| CN112264672A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-01-26 | 昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司 | 一种数控刀具及其制作方法 |
| CN112264672B (zh) * | 2020-10-16 | 2022-03-25 | 昆山长鹰硬质材料科技股份有限公司 | 一种数控刀具及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206028771U (zh) | 一种防震镗铣复合刀具 | |
| CN111975048A (zh) | 具有抑制振动的部件的刀具 | |
| CN109249043B (zh) | 减振车刀及其设计方法 | |
| JP4957102B2 (ja) | 加工方法及び動吸振器 | |
| CN204770750U (zh) | 大长径比可调减振镗刀杆 | |
| CN205380505U (zh) | 一种机床减震装置 | |
| CN205165925U (zh) | 可拆卸内置抗震材料的减震刀杆 | |
| Sørby | Development and optimization of vibration-damped tool holders for high length-to-diameter boring operations | |
| EP1985395A1 (en) | Fluttering prevention device for working machine | |
| US8875367B2 (en) | Increased process damping via mass reduction for high performance milling | |
| CN201799633U (zh) | 用于深孔加工的动力减振镗刀 | |
| CN108620650B (zh) | 一种变截面减振卧式铣刀 | |
| CN204430390U (zh) | 一种冲击减振式铣刀刀杆 | |
| CN203044932U (zh) | 一种复合式深孔导向镗刀 | |
| CN112191869A (zh) | 一种新型减震刀杆 | |
| CN207343809U (zh) | 长筒类零件内孔加工刀杆结构 | |
| CN114192855B (zh) | 一种减振铣刀 | |
| CN205996223U (zh) | 一种减振浮动镗刀 | |
| CN208004877U (zh) | 一种基于碟形弹簧和橡胶圈的减振插铣刀刀杆 | |
| CN211680137U (zh) | 一种高效率精密深孔钻 | |
| CN213827069U (zh) | 一种新型减震刀杆 | |
| US20080298913A1 (en) | Increased Process Damping Via Mass Reduction for High Performance Milling | |
| CN108984891B (zh) | 基于预应力施加的薄壁件铣削稳定性改善方法 | |
| CN206392920U (zh) | 一种高精度减震铣削刀具 | |
| CN210967168U (zh) | 一种龙门铣刀杆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |