專利名稱：：交錯深孔加工刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型屬于金屬切削
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種深孔加工刀具，具體涉及一種交錯深孔加工刀具。技術(shù)背景為了提高換熱器的換熱效率，通常采用下列措施1)主要部件采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料，如紫銅、純鋁等。2)大量設(shè)置換熱介質(zhì)通道，通過換熱介質(zhì)在通道中循環(huán)，進(jìn)一步增強換熱效果。換熱介質(zhì)通道大都采用多排單孔結(jié)構(gòu)。隨著市場競爭的日趨激烈，為了節(jié)省材料，降低成本，換熱器中換熱板的厚度越來越薄，使得多排單孔結(jié)構(gòu)的換熱介質(zhì)通道的孔徑受到限制，直接影響到通道截面面積的大小，進(jìn)而影響換熱效果。因此，大量采用多排二連、三連、多連交錯孔，以此來增大換熱介質(zhì)通道的截面面積，達(dá)到保證換熱器的換熱效果的目的。換熱介質(zhì)通道，是深度丄與孔徑Z)之比，即深徑比丄//>5~10的深孔，甚至L/D〉100的超深孔，必須采用深孔加工的方法進(jìn)行加工。但紫銅、純鋁等軟金屬材料具有塑性大，強度、硬度低，線膨脹系數(shù)大等特點。進(jìn)行多排單孔加工時，用一般深孔鉆頭，斷屑、排屑困難，鉆削過程中極易發(fā)生顫振致使孔徑擴大，導(dǎo)致鉆頭因喪失導(dǎo)向而無法鉆孔。加工交錯深孔時，鉆頭平衡被破壞、導(dǎo)向被消弱，無法滿足加工要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種交錯深孔加工刀具，斷屑、排屑順利，平衡性和自導(dǎo)性良好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種交錯深孔加工刀具，刀體為圓柱凸臺形，刀體的前端焊接有內(nèi)切削刀片，內(nèi)切削刀片的180。對應(yīng)位置焊接有導(dǎo)向塊B，內(nèi)切削刀片和導(dǎo)向塊B之間刀體的圓周上分別設(shè)置有導(dǎo)向塊A和導(dǎo)向塊H，內(nèi)切削刀片A的下后側(cè)焊接有外切削刀片，外切削刀片的后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向塊F，導(dǎo)向塊F所處的刀體的圓周上、以導(dǎo)向塊F為基準(zhǔn)均布有412片導(dǎo)向塊，外切削刀片的主后角a。3為10°25°，主偏角^為5°16。。'本實用新型的特征還在于，內(nèi)切削刀片為內(nèi)切削刀片A，內(nèi)切削刀片A的前端為普通鉆頭形狀，具有兩個切削刃，一個切削刃的主后角ot(),為10°20°，主偏角^為15'°30°，另一個切削刃的主后角cc()2為10°20。，主偏角^為18°25。。內(nèi)切削刀片A靠近刀體的軸心處與通過刀體的垂直中心線的縱向垂直平面之間有0.01D0.02D的間隙。，I內(nèi)切削刀片為內(nèi)切削刀片A，內(nèi)切削刀片A的上方、內(nèi)切削刀片A所處的垂直平面內(nèi)設(shè)置有內(nèi)切削刀片B，內(nèi)切削刀片B和導(dǎo)向塊B之間、導(dǎo)向塊B的下方設(shè)置有錯齒切削刀片，內(nèi)切削刀片A的主后角a(H為10°20°，主偏角^為15。30。，內(nèi)切削刀片B的主后角《02為10°20°，主偏角化為18。25°，錯齒切削萬片的主后角cc。4為10。20°，主偏角^為15°30°。內(nèi)切削刀片B靠近刀體的軸心處與通過刀體的垂直中心線的縱向垂直平面之間有0.01D0.02D的間隙本實用新型采用復(fù)合階梯式結(jié)構(gòu)，鉆削過程中，鉆頭始終保持可靠的導(dǎo)向和平衡，切削力和切屑變形小，排屑順暢，鉆削過程平穩(wěn)，加工效率高。圖1是換熱器中換熱介質(zhì)通道的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，a是多排單孔，b是多排二連孔，c是多排三連孔，d是多排五連孔。圖2是本實用新型一種槍鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖；其中，a是主視圖，b是左視圖。圖3是本實用新型一種雙刃錯齒鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖；其中，a是主視圖，b是左視圖。圖中，l.內(nèi)切削刀片A，2.導(dǎo)向塊A，3.導(dǎo)向i央B，4.導(dǎo)向i央C，5.外切削刀片，6.導(dǎo)向塊D，7.刀體，8.導(dǎo)向塊E，9.導(dǎo)向塊F，IO.導(dǎo)向塊G，11.導(dǎo)向塊H，12.導(dǎo)向塊K，13.錯齒切削刀片，14.內(nèi)切削刀片B。具體實施方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。換熱器中換熱介質(zhì)通道的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。有多排單孔，以及多排二連孔、多排三連孔、多排五連孔。用一般深孔鉆頭鉆削這些交錯深孔，鉆頭平衡溶液被破壞，導(dǎo)致導(dǎo)向被消弱而無法繼續(xù)加工。本實用新型加工刀具，要求前端鉆頭直徑〈016mm時，采用槍鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)。要求前端鉆頭直徑^①16mm時，采用雙刃錯齒鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)。本實用新型的槍鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)，如圖2所示。刀體7為圓柱凸臺形，刀體7的前端焊接有內(nèi)切削刀片A1，內(nèi)切削刀片A1的180。對應(yīng)位置焊接有導(dǎo)向塊B3，導(dǎo)向塊B3和內(nèi)切削刀片A1之間的刀體7的外圓周上分別焊接有導(dǎo)向塊A2和導(dǎo)向塊H11。導(dǎo)向塊A2與內(nèi)切削刀片Al之間的夾角(52為120°，導(dǎo)向塊H11與內(nèi)切削刀片Al之間的夾角A為83。，內(nèi)切削刀片A1靠近鏜刀軸心處設(shè)置負(fù)前角。內(nèi)切削刀片A1的下后側(cè)設(shè)置有外切削刀片5，外切削刀片5與內(nèi)切削刀片Al位于同一縱向垂直平面內(nèi)，外切削刀片5的后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向塊F9，以導(dǎo)向塊F9為基準(zhǔn)、刀體7的外圓周上依次均布有導(dǎo)向塊E8、導(dǎo)向塊D6、導(dǎo)向塊C4、導(dǎo)向塊K12和導(dǎo)向塊G10。內(nèi)切削刀片Al前端切削刃為普通鉆頭形狀，具有兩個切削刃主后角ct。,后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角伊1:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值15°30。。主后角Ct02:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值20°25°。負(fù)前角前刀面與基平面在正交平面上的夾角，取值-5°-10°。外切削刀片5:主后角a。3:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°25°。主偏角伊3:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值5°15°。本實用新型的雙刃錯齒鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)，如圖3所示。刀體7為圓柱凸臺形，刀體7的前端焊接有內(nèi)切削刀片A1，內(nèi)切削刀片Al的180。對應(yīng)位置焊接有導(dǎo)向塊B3，與內(nèi)切削刀片Al處于同一縱向垂直平面、內(nèi)切削刀片A1的上面設(shè)置有內(nèi)切削刀片B14。內(nèi)切削刀片B14與導(dǎo)向塊B3之間、導(dǎo)向塊B3的下方焊接有錯齒切削刀片13，錯齒切削刀片13和內(nèi)切削刀片B14分別位于通過刀體7中心的縱向垂直平面的兩側(cè)。導(dǎo)向塊B3和內(nèi)切削刀片A1之間的刀體7的外圓周上分別焊接有導(dǎo)向塊A2和導(dǎo)向塊Hll。導(dǎo)向塊A2與內(nèi)切削刀片Al之間的夾角c52為110。，導(dǎo)向塊H11與內(nèi)切削刀片A1之間的夾角&為83°。內(nèi)切削刀片A1的下后側(cè)焊接有外切削刀片5，外切削刀片5與內(nèi)切削刀片A1位于同一垂直平面內(nèi)，外切削刀片5的后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向塊F9，以導(dǎo)向塊F9為基準(zhǔn)、刀體7的外圓周上依次均布有導(dǎo)向塊E8、導(dǎo)向塊D6、導(dǎo)向塊C4、導(dǎo)向塊K12和導(dǎo)向塊G10。內(nèi)切削刀片A1:主后角Ct(H:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角^:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值18°。內(nèi)切削刀片B14:主后角ao2:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角灼主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值18°。負(fù)前角前刀面與基面在正交平面上的夾角，取值一5。一10°。外切削刀片5:主后角ao3:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角^:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值16°。錯齒切削刀片13:主后角ao4:后刀面與切削平面在正交平面上的夾角，取值10°20°。主偏角^:主切削刃與進(jìn)給方向之間夾角在基面上投影，取值16°。本實用新型各部件的材料、參數(shù)選取及作用l.導(dǎo)向塊選用YG6X硬質(zhì)合金，前端設(shè)置三塊，長度/4取(11.5)d。提高鉆頭的穩(wěn)定性；深孔鏜刀部分設(shè)置412塊，寬度為56mm，長度/0取(0.61.2)D，不設(shè)置倒錐，提高鉆頭剛性、自導(dǎo)性和穩(wěn)定性。2.切削刀片選取強度高、耐磨性能好的硬質(zhì)合金，前角為0°，靠近鉆心處為_5°_10°的負(fù)前角，鉆心低于刀體中心的距離/z為(0.010.02)D。切削刃鋒利，切屑變形、切削寬度小，便于排出，提高鉆削過程的穩(wěn)定性。3.刀體7:材質(zhì)選用9SiCr或GCr15。下表所示為本實用新型交錯深孔加工刀具系列尺寸參數(shù)和要求。表交錯深孔加工刀具的尺寸參數(shù)(mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本實用新型交錯深孔加工刀具的制備和使用過程根據(jù)刀具設(shè)計圖紙確定的刀體7的材質(zhì)，取該材質(zhì)的圓鋼，截取下料，取得刀體7的毛坯，對該毛坯調(diào)質(zhì)，硬度達(dá)到220240HB，然后，進(jìn)行粗加工。對粗加工后的半成品熱處理，使其硬度達(dá)到3035HRC，之后，再進(jìn)行精加工，得到刀體7。將選取的硬質(zhì)合金塊焊接在刀體7的相應(yīng)位置。夾持刀體7的圓柱表面對導(dǎo)向塊和外切削刀片5以及內(nèi)切削刀片進(jìn)行粗磨。以刀體7上的兩處螺紋外徑作為定位基準(zhǔn)，對導(dǎo)向塊和外切削刀片5和內(nèi)切削刀片進(jìn)行精磨和研磨。依據(jù)刀具設(shè)計圖紙給定的切削刀片切削刃的角度。槍鉆一深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)，刃磨確定的兩片硬質(zhì)合金塊，制得外切削刀片5和內(nèi)切削刀片A1。雙刃錯齒鉆—深孔鏜刀復(fù)合結(jié)構(gòu)，對選定的四片硬質(zhì)合金刀塊進(jìn)行刃磨，得到外切削刀片5、內(nèi)切削刀片A1、內(nèi)切削刀片B14和錯齒切削刀片13。外切削刀片5的棱刃和導(dǎo)向塊的外側(cè)構(gòu)成的圓周與作為定位基準(zhǔn)的螺紋外徑的同軸度《0.01mm。對切削刀片的前、后刀面和導(dǎo)向塊進(jìn)行研磨，使得表面粗糙度Ra0.2pm。將制備完成的刀具安裝在機床上，與振動切削技術(shù)結(jié)合,，形成振動切削深孔加工系統(tǒng)，進(jìn)行軟金屬交錯深孔的加工。本實用新型與振動切削技術(shù)結(jié)合形成的振動切削深孔加工系統(tǒng)，使切削刀片在不需要磨制斷屑臺的情況下，能可靠斷屑，便于刀具制造和重磨，延長刀具使用壽命，保證高效率、高質(zhì)量的加工軟金屬交錯深孔。用本實用新型交錯深孔加工刀具，選取紫銅作為試驗對象，鉆削直徑為(D(1665)mm、深度為(10004000)mm的交錯深孔。試驗結(jié)果表明，鉆削過程平穩(wěn)，排屑順暢，加工效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。說明本實用新型是軟金屬交錯深孔加工的一種有效刀具。權(quán)利要求1.一種交錯深孔加工刀具，包括刀體(7)，其特征在于，所述的刀體(7)為圓柱凸臺形，刀體(7)的前端焊接有內(nèi)切削刀片，內(nèi)切削刀片的180°對應(yīng)位置焊接有導(dǎo)向塊B(3)，內(nèi)切削刀片和導(dǎo)向塊B(3)之間刀體(7)的圓周上分別設(shè)置有導(dǎo)向塊A(2)和導(dǎo)向塊H(11)，內(nèi)切削刀片A(1)的下后側(cè)焊接有外切削刀片(5)，外切削刀片(5)的后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向塊F(9)，導(dǎo)向塊F(9)所處的刀體(7)的圓周上、以導(dǎo)向塊F(9)為基準(zhǔn)均布有4～12片導(dǎo)向塊，所述的外切削刀片(5)的主后角α03為10°～25°，主偏角id="icf0001"file="Y2008200286090002C1.tif"wi="3"he="3"top="95"left="182"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/>為5°～16°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交錯深孔加工刀具，其特征在于，所述的內(nèi)切削刀片為內(nèi)切削刀片A(1)，內(nèi)切削刀片A(1)的前端為普通鉆頭形狀，具有兩個切削刃，一個切削刃的主后角aw為10°20°，主偏角^為15。30。，另一個切削刃的主后角《。2為10°20°，主偏角灼為18。25°。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交錯深孔加工刀具，其特征在于，所述的內(nèi)切削刀片A(1)靠近刀體(7)的軸心處與通過刀體(7)的垂直中心線的縱向垂直平面之間有0.01D0.02Z)的間隙。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交錯深孔加工刀具，其特征在于，所述的內(nèi)切削刀片為內(nèi)切削刀片A(1)，內(nèi)切削刀片A(1)的上方、內(nèi)切削刀片A(l)所處的垂直平面內(nèi)設(shè)置有內(nèi)切削刀片B(14)，內(nèi)切削刀片B(14)和導(dǎo)向塊B(3)之間、導(dǎo)向塊B(3)的下方設(shè)置有錯齒切削刀片(13)，所述的內(nèi)切削刀片A(1)的主后角ct(H為10。20°，主偏角^為15°30。，所述的內(nèi)切削刀片B(14)的主后角cto2為10°20°，主偏角^為18。25。，所述的錯齒切削刀片(13)的主后角ao4為10°20°，主偏角^為15°30°。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交錯深孔加工刀具，其特征在于，所述的內(nèi)切削刀片B(14)靠近刀體(7)的軸心處與通過刀體(7)的垂直中心線的縱向垂直平面之間有0.01Z)0.02Z)的間隙。專利摘要本實用新型公開了一種交錯深孔加工刀具，包括刀體，刀體為階梯復(fù)合形式，刀體的前端焊接有內(nèi)切削刀片，內(nèi)切削刀片的180°對應(yīng)位置焊接有導(dǎo)向塊B，內(nèi)切削刀片和導(dǎo)向塊B之間的刀體的圓周上分別設(shè)置有導(dǎo)向塊A和導(dǎo)向塊H，內(nèi)切削刀片A的下后側(cè)焊接有外切削刀片，外切削刀片的后側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向塊F，導(dǎo)向塊F所在的刀體的圓周上、以導(dǎo)向塊F為基準(zhǔn)依次均布有4～12片導(dǎo)向塊，外切削刀片(5)的主后角α₀₃為10°～25°，主偏角φ₃為5°～16°。本實用新型斷屑、排屑順利，平衡性和自導(dǎo)性良好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。文檔編號B23B41/02GK201168811SQ200820028609公開日2008年12月24日申請日期2008年3月19日優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日發(fā)明者言李,李淑娟,肖繼明申請人:西安理工大學(xué)