[發明專利]一種深腔孔加工刀具

在審

• 申請號: 201810486461.2
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108453271A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 馮偉
• 申請（專利權）人: 成都愛樂達航空制造股份有限公司
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明涉及一種深腔孔加工刀具，包括刀柄、刀桿和刀片，刀桿的一端與刀柄連接，另一端設有刀座，刀片安裝在刀座上，刀柄與刀桿一體成型，刀桿的截面輪廓由兩段相同尺寸的圓弧組成，且該圓弧為劣弧，刀片的安裝方向與刀桿截面輪廓的短軸方向相同，刀桿的長度L與刀桿截面輪廓的長軸a之比：8≤L/a≤12。本發明的優點在于：刀桿的截面輪廓為兩段圓弧，長軸方向為切削主要受力方向，短軸方向為受力較小及徑向方向，刀具能夠伸入口部孔內保證鏜孔和排屑的功能，同時保證了刀具整體剛性，通過減小切削進給率和吃刀深度，可使得刀具鏜孔振動彈刀的問題徹底得到解決，刀具加工效率高，產品加工的合格率在98%以上，滿足生產需求。

技術領域

本發明涉及鏜孔刀具技術領域，特別是一種深腔孔加工刀具。

背景技術

某航空類零部件，其材料為合金鋼30CrMnSiNi2A，具體結構如圖1所示，包含深腔孔，即口小肚大，口部直徑為深腔孔直徑為深腔孔的長度為133mm，口部長度為46±0.4mm。傳統工藝方案選擇車削加工，設計內孔車刀，車刀夾持長度60～70mm，再加上深腔孔長度和口部長度，車刀刀桿總長度約260mm，同時考慮口部φ20mm孔口避讓及排屑，刀桿直徑約13mm，從而內孔車刀旋伸部分長徑比為(260-60)/13≈15.38，由于長徑比超大，車刀車削過程中容易產生振動彈刀，孔徑尺寸和粗糙度都無法保證。后又對工藝進行改進，采用特種工藝——電解加工，即基于電解過程中的陽極溶解原理并借助于成型的陰極，將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法，但電解加工需使用電極，電極在加工過程中有損耗，加工孔徑φ28不易保證，故障率高，單件加工時間需要2至3天，電解加工效率低下。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種加工效率高、產品合格率高的深腔孔加工刀具。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種深腔孔加工刀具，包括刀柄、刀桿和刀片，所述刀桿的一端與刀柄連接，另一端設有刀座，所述刀片安裝在刀座上，所述刀柄與刀桿一體成型，所述刀桿的截面輪廓由兩段相同尺寸的圓弧組成，且該圓弧為劣弧，所述刀片的安裝方向與刀桿截面輪廓的短軸方向相同，所述刀桿的長度L與刀桿截面輪廓的長軸a之比：8≤L/a≤12。

進一步地，所述刀片的前刀面與刀座的前端面之間的夾角β在91°～100°之間。

進一步地，所述刀桿的長度為185mm，所述刀桿的長軸a為18.03mm，所述刀桿的短軸b為13mm，所述圓弧的半徑為9.5mm，兩段圓弧的圓心距為6mm。

進一步地，所述刀柄為柱形結構，且刀柄的直徑大于刀桿的長軸a。

進一步地，所述刀桿與刀柄偏心設置。

進一步地，所述刀柄和刀桿為硬質合金材料制成。

本發明具有以下優點：

1、本發明的刀桿結構采用類似于橢圓結構，即采用截面輪廓為兩段圓弧，其長軸盡量接近口部孔直徑，短軸盡量減小，刀片的安裝方向與刀桿截面輪廓的短軸方向相同，使得長軸方向為切削主要受力方向，短軸方向為受力較小及刀具沿直徑進給方向，既考慮到刀具能夠伸入口部孔內保證鏜孔和排屑的功能，又考慮了刀具整體剛性，使得刀具在加工過程中振動彈刀量小，同時通過減小切削進給率和吃刀深度，可使得刀具鏜孔振動彈刀的問題徹底得到解決。

2、本發明的刀具加工單件產品只需要6至7小時，相比于電解加工，極大地提高了生產效率，同時避免了電解加工因電極損耗，孔徑不易保證的問題，產品加工的合格率在98％以上，滿足生產需求。

附圖說明

圖1為待加工的產品的結構示意圖；

圖2為本發明加工刀具的結構示意圖；

圖3為圖2中沿A-A剖視結構示意圖；