[发明专利]一种套料刀具

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料的切削加工刀具技术领域，具体涉及一种用于金属材料的深孔套料的套料刀具。

背景技术

现有的钻头只能加工直径在120mm以下的深孔。对于120mm以上深孔的加工，只能先用钻孔出直径120mm的深孔，然后再用镗刀扩孔，余料的利用价值低。另外，这种先钻孔、再镗孔的二次加工方式步骤麻烦，劳动强度大，而且镗孔使深孔的加工时间延长，降低了加工效率。以用加工直径为180mm的深孔为例，镗孔时间约为钻孔时间的2倍左右，镗孔工序就使整个深孔的加工时间增加了200%。

为克服上述缺陷，为此人们开发出深孔套料技术。深孔套料的特点是从实心棒材上加工深孔时，利用刀刃的切削作用，借助高压切削油的连续排屑，在完成深孔加工的同时，获得一根整体的新料，提高被加工金属材料的利用率。以加工直径为120mm的深孔为例，通过套料加工，可以得到直径约为60mm的余料芯棒。其次，可以一次加工，降低加工时间。

现有的套料刀具的结构主要有两种：一种是套料刀具的各刀片切削刃宽度一致，采用不同形状的切削刃，如申请号为201310628202.6公开的套料钻头；其优点是进刀稳定，但缺点是切削力大，进刀量小。另一种是各切削刃宽度依次增加，刀头齿面伸出尺寸相差一定距离，得到呈阶梯形的切削面，如申请号为87203994中公开的套料刀、申请号为201310652659.0公开的套料刀具；其优点是切削力小，进刀量大，但缺点是进刀不稳，加工的内孔尺寸精度差。

  另外，上述的套料刀具多采用外排屑的方式，即排屑槽和容屑槽设在套料刀具的外周，因此屑粉以堵塞套料刀具和待加工轴体之间的间隙，给套料刀具旋进待加工轴体造成阻碍，因此这种出屑方式更加耗能，会提高切削力和降低进刀量。

 

发明内容

根据公司机床设备，经过实践和钻研，将常规套料刀具进行了革新性改进，降低了刀具工作所需切削力、提高了进刀量，同时可保证平稳进刀，可加工的深孔尺寸范围大、加工后得到的尺寸精度高。

本发明的一种套料刀具，包括圆筒形的刀体，刀体一端端面设有若干切削刀，刀体另一端设有用于连接的螺纹；各切削刃位于刀体端面的不同圆环内，包括位于内侧圆环的内切削刀、位于外侧圆环的外切削刀和位于中心圆环的中切削刀，内切削刀的主切削刃从刀体端面内延伸出刀体内壁，且向刀体另一端倾斜设置，外切削刀的主切削刃从刀体端面内延伸出刀体外壁，且向刀体另一端倾斜设置，内切削刀的主切削刃远离刀体中心轴一端以及外切削刀的主切削刃靠进刀体中心轴一端均位于中切削刀所在圆环上或圆环内；刀体设有连通至各切削刀的前刀面的排屑槽，在刀体的管身圆周上设有与各排屑槽连通的容屑槽。

与现有的套料刀具相比，本发明套料刀具通过内、中、外切削刀分担切削量，内、外、中切削刀分别对待加工轴体的待套料部分的内、中、外圆周进行切削，切削力小，进刀量大，切削效率高，可加工孔径范围大；且内切削刀的主切削刃从刀体端面内延伸出刀体内壁，向刀体另一端倾斜设置，外切削刀的主切削刃从刀体端面内延伸出刀体外壁，向刀体另一端倾斜设置，使内、外切削刀均从待加工轴体的待套料部分的中部圆周逐渐开始套料，这样切削平稳，不易使套料刀具发颤发震，加工得到内孔尺寸精度高。

切屑尺寸大，易堵塞待加工轴体与套料刀具之间的间隙或堵塞排屑槽，造成切削力的增加。为了降低切削力，所述切削刀还包括位于所述刀体端面的中心圆环的分屑切削刀，分屑切削刀设有尖齿，尖齿的齿尖超出所述中切削刀的后刀面。通过设置分屑切削刀，降低了切屑尺寸，进而降低了工作所需切削力。

为了更好地散热，同时使套料刀具对待加工轴体施力均匀，避免套料过程发生偏斜、避免套料刀具发颤发震，提高切削平稳度，提高加工内孔尺寸精度，优选的技术方案是，所述内、外、中切削刀以及分屑切削刀按圆周等分均匀分布在所述刀体端面；其中，内、外切削刀相对设置，中切削刀与分屑切削刀相对设置。

为了避免套料刀具发颤发震，提高切削平稳度，提高加工内孔尺寸精度，优选的技术方案是，所述外切削刀的主切削刃的偏角与内切削刀的主切削刃的偏角相等；所述中切削刀的切削刃的偏角为0°，分屑切削刀设有单个尖齿，尖齿的中心线与刀体中心轴平行，分屑切削刃沿尖齿的中心线对称。

为了避免切屑堵塞套料刀具的外壁与待加工轴体内壁之间的间隙，进而降低对驱动套料刀具的电机的马力要求，优选的技术方案是， 

所述容屑槽设在所述刀体的内壁；刀体的外壁设有冷却液通道，冷却液通道连通至所述排屑槽处。