[实用新型]一种深孔快换刀杆

说明书

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，特别是涉及一种深孔快换刀杆，主要应用于航空发动机短轴类零件的小直径深孔的车削加工。

背景技术

短轴类零件属于航空发动机重要的核心部件之一，依据其功能主要指风扇轴、压气机轴、鼓筒轴、传动轴及轴颈等。零件结构介于盘类和长轴类零件之间，大多为薄壁件，内孔直径小，孔深多在200～400mm之间；深孔的加工方法主要是车削加工，不属于深孔钻镗范围。短轴类零件不仅尺寸精度高，而且形状精度要求也很高，内、外表面的同轴度、壁厚差要求一股不大于0.05mm；为了提高零件的抗疲劳强度，避免承受交变载荷时产生裂纹，对零件的表面质量要求非常高。由于短轴类零件内孔直径非常小，深孔加工时刀具在半封闭状态下工作，不能直接观察刀具的切削情况，仅凭经验观察铁屑和声音来判断刀具的磨损与切削情况，加工难度大。传统深孔车削刀杆大多为整体结构，一旦刀杆损坏整体报废成本相当昂贵。而且，短轴类零件内孔复杂的型面需要准备多变的刀具，使得刀具品种多，在刀盒数量有限的情况下不得已只能拆掉已装刀杆，更换刀具费时、费力。目前，数控车床刀塔轴向刀盒结构有两种形式：套筒型和矩形槽型；刀杆的夹紧主要依靠有限的几个螺钉进行径向压紧，而且定位长度有限，间接的降低了刀具本身的刚性。实践证明：仅靠径向定位不足以抵抗深孔车加工产生的振动，直接导致加工振纹、刀具快速磨损问题的发生。

综上所述，现有技术的主要缺点是：1、排屑、冷却困难，切削热传散不开，刀具磨损快；2、刀杆探出长刚性差，切削易振动，孔易偏斜；3、刀具品种多，更换时间长。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可消除加工振纹，提高刀具使用寿命、切削效率及表面质量，并且冷却效果好的深孔快换刀杆。该快换刀杆解决了深孔车加工冷却效果差、切削热传散不开，刀杆刚性差、孔易偏斜、切削易振动产生加工振纹、刀具磨损快，刀杆品种多、更换繁琐、制造难度大等技术难题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种深孔快换刀杆，包括刀杆体和刀具装夹头，在刀杆体内轴向设置有内冷通道，在刀杆体前部外侧设置有冷却液出口，冷却液出口与内冷通道相连通，在冷却液出口处设置有喷嘴；在刀杆体的尾端设置有刀盒安装台，刀盒安装台的末端具有螺纹，刀盒安装台插入刀盒内，并通过压紧螺帽与刀盒安装台末端的螺纹配合进行轴向固定；在刀盒安装台上对称设置有平台，在刀盒上径向设置有刀杆压紧螺钉，刀杆压紧螺钉的内端与刀盒安装台的平台相对应；在刀杆体的首端设置有定位孔，所述刀具装夹头的正面设置有刀具安装槽，背面设置有定位销，所述定位销设置在刀杆体首端的中心孔内，在刀具装夹头上设置有螺栓孔，螺栓孔与定位孔相对应，刀具装夹头与刀杆体通过设置在螺栓孔和定位孔中的螺栓固定连接；在刀具装夹头的顶部设置有刀具压紧螺钉。

在所述刀盒的内端面与刀杆体的贴合处设置有胶垫。

本实用新型的有益效果：

1、由于本实用新型在刀杆体内轴向设置有内冷通道，在刀杆体前部外侧设置有冷却液出口，冷却液出口与内冷通道相连通，在冷却液出口处设置有喷嘴，将外部冷却通过引导转化成内部冷却，将冷却液从刀杆体内部引到工件内孔切削点，有效地传散了深孔车削加工过程中产生的热量，润滑了刀具和工件内孔，减缓了刀具的磨损，提高了短轴类零件的表面加工质量和刀具的使用寿命；

2、由于本实用新型的刀杆体采用了径向、轴向双重定位，装夹刚性得到了很好的保证，有效地消除了深孔车加工过程中产生的振动，避免了车削振纹的产生；另外，本实用新型增加了刀杆体的轴向定位长度，使刀杆体穿过刀盒并露出30～50mm，并将刀杆体露出部位加工成螺纹，拧上压紧螺帽后，压紧螺帽内端面压紧刀盒外端面起到拉紧刀杆体的作用，有效地提高了刀杆装夹刚性和刀具使用寿命；

3、本实用新型将刀具装夹头和刀杆体设计成分体结构，只需更换刀具装夹头即可实现刀具的快速更换，不需要过多的刀盒和刀杆体；而且，刀具装夹头损坏后再制造难度也大大降低了，降低了航空发动机、燃机等发动机零件的制造成本，提高了深孔加工的加工效率；减少了刀具的需求品种，解决了刀具结构单一化、更换时间长的问题，使刀具更换简捷迅速，提高了刀具的通用性；

4、本实用新型的刀具装夹头与刀杆体采用定位销和螺栓定位，不仅实现了刀具的简捷更换，也保证了刀具更换的精度。

附图说明

图1为本实用新型的深孔快换刀杆与刀具配合使用时的结构示意图；

图2为图1的左视图；