[发明专利]多刃切削式孔后加工工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的多刃切削式孔后加工或精加工工具，特别是一种铰刀。

背景技术

这种工具用于以一个唯一的工作行程对工件中特别深的孔或多个沿轴向相隔一定距离且尺寸及品质相同的孔进行高精加工。具体而言，这样的孔应用于所谓的轴承通道，它们在内燃机的气缸盖中用来收纳轴套或用来形成曲轴本身的支承点。针对这种情况，上述类型的孔精加工工具可以具有400mm以上的柄长，其中，刀片组的最小标称直径可达约20mm的数量级。

由于轴承通道的孔在直径和相对位置关系方面都是紧公差，在设计相应的孔后加工工具时就会遇到这样一个难题，如何以合理的费用使工具保持高稳定性，使得在很长的工具寿命后仍能满足制造商提出的位置公差要求。这里要考虑的是，无论是待加工孔的直径公差还是其气缸位置公差，都应处于μm范围内。

在稳定这类工具方面存在多种方案。举个例子，一种较为常用的方法是通过在通常均匀分布在工具周边的切削刃之间设置导条来稳定这些切削刃。文献DE 197 19 893 A1描述的就是这样一种工具。

但是，采用这种结构的铰刀并不能以上文所述的高精度及尺寸精度制造出沿轴向相隔较大距离的加工表面。这种已知结构的另一个缺点是，导条极大地限制了工具的设计灵活性，因为它们在周向上占用了较大空间，从而使切削刃数量受到限制。

文献JP-2001310205A揭示一种如权利要求1前序部分所述的工具，多个均匀分布在周边的直线型导条嵌入在工具柄内，其中，这些导条至少部分朝背离切削刃区域内的工具尖部的方向延伸。上述导条由硬质金属(即一种硬度大于载体材料的钢材的材料)构成。为了使工具保持足够高的稳定性，将夹紧位置附近的工具柄部实施得比工具尖部区域内的工具柄部更粗。

然而，这种精加工工具的制造比较复杂。需要将导引体配合精确地焊入工具柄的相应槽隙内，再精确地根据配合作相应的磨削处理。但是这种已知工具的一个特别的缺点是，这样构造的工具的应用范围局限于选取的几种应用场合。换句话说，这种结构的工具只能应用于极其特定的切削任务，也就是用来制造特定深度的特定孔。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种优选可旋转驱动的多刃切削式孔后加工工具，用于加工深孔或多个沿轴向相隔一定距离且尺寸及品质相同的孔，借助该工具能以高的精度、尺寸精度及表面品质制造出以较大轴向深度位于工件中的孔或多个沿轴向相隔一定距离且尺寸及品质相同的孔，其中，该工具所具有的结构允许其以最大的灵活度与各种不同的孔几何结构(深度及直径)相配。

权利要求1的特征为达成上述目的的解决方案。

根据本发明，所述导引体结构成为一个由硬质材料特别是整体硬质合金(VHM)构成的独立部件的整体组成部分，该部件构成位于所述工具尖部的刀片组和靠近夹紧位置的柄部之间的连接体。通过设置多个在周向上相隔均匀距离分布的螺旋形延伸的导引条，即使在孔深度极大的情况下也能对所述工具进行良好导引，另一优点是，所述导引体成为所述孔后加工工具的模块式组成部分。其优点在于，这样可以与既有的切削任务相适应地个性化地选择导引体，并将导引体与专门为该切削任务准备的工具的其他部件组装在一起。通过这种方式可大幅降低所述工具的制造成本。

另一个特别的优点是，用整体硬质合金制造导引体可进一步提高工具的稳定性，再加上所述多个导引条总计覆盖至少一个360°，使得工具刀片组能够以更高的精度工作。导引条的螺旋延伸使工具在任何一个方向上都能得到连贯的支承，这使得每个切削刃的切削力都会受到一个相应支承力矩的反作用。

从属权利要求为有利的改进方案。

已经表明，如果所述导引体优选通过收缩接合一端与设有所述刀片组的第一切削模块，另一端与柄部以不可相对转动且不可相对移动的方式连接，就可达到极高的稳定性。这种连接方式还具有自定心这一优点，这样在部件的组装工作完成后，就不必再对导引体和/或刀片组进行大量的后加工。

通过权利要求3所述的措施还可进一步改善对所述工具的导引。这里使用一个经特殊设计的导条组，该导条组在进给方向上布置在所述刀片组的后面且由多个刀片构成，这些刀片分别与在所述工具的进给方向上相邻的刀片组的切削刃轴向对准。