[发明专利]具有防偏功能的外排屑深孔钻

说明书

技术领域

本发明属于机械行业深孔加工技术领域，具体涉及一种具有防偏功能的外排屑深孔钻。

背景技术

深孔加工是难度较大的机械加工工序，加工过程中切削工具和切削部位不便观察。因为孔的深度大，相对而言，切削工具系统显得细而长，刚度小，易发成偏斜，造成工件的质量问题。防止切削刀具和加工工艺系统变形，使其稳定于正确位置，对于保证深孔加工质量非常重要。

深孔刀具包括内排屑深孔钻和外排屑深孔钻。内排屑深孔钻又称为枪钻。

深孔加工过程中，常常输入具有一定压力的油液，油液流过切削区，冷却润滑刀具，然后带着铁屑流出，实现自动排屑。

发明内容

本发明的目的：防止内排屑深孔钻变形和走偏，使其稳定于正确的位置，提高所加工深孔零件的正品率及加工精度。

本发明采用如下的技术方案实现：

具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分1、刀杆部分2，所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件旋转，并作进给运动。切削液6从刀杆部分的中孔5流入，流过刀具部分，冷却润滑刀具，随后切削液带着切屑4从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出。

现有的内排屑深孔钻刀杆部分的外表面，包括V形槽和光滑圆弧表面。V形槽对应的角度约120度。光滑圆弧表面对应的角度约240度。

深孔加工过程中刀杆部分容易发生挠曲变形，有多种因素会导致其变形。第一、现有内排屑深孔钻具有非对称的结构，非对称结构高速旋转时容易产生离心力，离心力垂直于刀杆轴线，使刀杆发生弯曲变形。第二、刀杆部分的重力会引起刀杆部分的变形。第三、切削力液体的作用力及其它干扰力也会引起刀杆部分的变形。所以所加工的深孔容易发生偏斜，直线度、垂直度、平行度、同轴度容易超出公差范围。

本发明在刀杆的圆柱部分加工出凹痕一8和凹痕二9，在深孔加工的过程中凹痕一8和凹痕二9与已加工的内孔表面形成楔形空间，从刀具部分流出的部分切削液将进入上述两个楔形空间。由于刀杆部分相对于深孔内壁高速旋转，切削液将被拖入楔形空间，且从楔形的大端流向楔形的小端。楔效应将使楔形空间里的液体压力升高，高于楔形空间外部的液体的压力。濮良贵主编高等教育出版社出版的机械设计(第八版)介绍了楔形空间是阞升高的原理，具体见58页流体润滑原理简介部分和288页液体动力润滑径向滑动轴承设计计算。

本发明中凹痕一8和凹痕二9内液体压力升高，对刀具部分和刀杆部分特别是刀杆部分产生作用力，该作用力的合力将完全或部分抵消引起刀杆部分发生变形的外力，从而防治刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的质量。

另一种方案是在刀杆部分的圆柱表面上加工出楔形凸起一10和楔形凸起二11，其与内孔表面构成楔形空间，刀杆部分旋转时楔形空间内液体压力升高，对刀具部分和刀杆部分特别是刀杆部分产生作用力，该作用力的合力将完全或部分抵消引起刀杆部分发生变形的外力，从而防治刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的质量。

第三种方案是在刀杆部分的圆柱表面上加工出一个或多个矩形凸起12，其与深孔内壁接触可防止刀杆部分变形。

本发明中的凹痕数量、楔形凸起数量也可以为一个或三个或三个以上。

总之本发明具有以下技术特征：

1.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽、凹痕一8和凹痕二9，或者楔形凸起一10、楔形凸起二11；切削液6从中孔5流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出；深孔加工过程中，凹痕一8和凹痕二9，或者楔形凸起一10、楔形凸起二11与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。

2.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽，数量不等于二的凹痕或者楔形凸起；切削液6从中孔5流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出；深孔加工过程中，各个凹痕和楔形凸起与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。

3.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽，一个或多个矩形凸起12。