專(zhuān)利名稱(chēng)：一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法
—種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其涉及一種孔系的加工刀具及其加工方法，具體涉及一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法。背景技術(shù)：
已知的，在箱體類(lèi)零件制造過(guò)程中針對(duì)孔的加工屬于較為關(guān)鍵的技術(shù)，目前對(duì)孔的加工可分為淺孔加工和深孔加工兩大類(lèi)，通常規(guī)定孔深L與孔徑d之比大于5，即L/d ^ 5的孔稱(chēng)為深孔。而在箱體類(lèi)零件中，特別是在變速箱體與傳動(dòng)箱體中，均存在一類(lèi)特殊深孔，即等徑大間距同軸孔，其在箱體隔板上一端封閉且具有較大的孔間距。該類(lèi)同軸孔為2 3個(gè)等徑的同軸孔，此類(lèi)等徑同軸孔每個(gè)孔的深度L與孔徑d之比約I 2，即L/d I 2，孔的間距I與孔徑d之比在5 15之間，即1/d ^ 5 15，孔徑一般為Φ 12 mm Φ 30mm，對(duì)孔要求的同軸度一般為Φ0.03mm 0ΦΟ.08mm。對(duì)于等徑大間距同軸孔，由于其孔間距大，孔徑小，孔的間距與孔徑之比l/d值過(guò)大，若采用鏜削的方法加工，由于鏜桿的剛性不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)層同軸孔進(jìn)行位置與同軸度的修正；且易造成鏜削振動(dòng)，影響表面粗糙度，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)層孔的正常加工。因此，在等徑大間距同軸孔系中，為了保證正常加工，并盡量滿(mǎn)足孔的同軸度和精度要求，通常采用鉆一擴(kuò)一鉸的工藝，同時(shí)根據(jù)箱體側(cè)面是否封閉、孔到箱體內(nèi)壁的間距以及選用設(shè)備“專(zhuān)用機(jī)床、鉆床、鏜床或加工中心”等情況，確定在其夾具上是否使用導(dǎo)向套來(lái)進(jìn)行加工。對(duì)于這類(lèi)等徑大間距同軸孔，目前主要采取以下四種加工方法: A、加固定雙導(dǎo)向套；B、加快換雙導(dǎo)向套；C、加快換單導(dǎo)向套；D、不加導(dǎo)向套。結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖的圖1可知，在選用第A或B任意一種加工方法加工孔系時(shí)，均需要將箱體3設(shè)置在鏜?；?的上部，然后在箱體3的前壁孔4的外部設(shè)置外鏜架支承體2，進(jìn)一步在外鏜架支承體2上設(shè)置導(dǎo)向套Al，此時(shí)導(dǎo)向套Al可以為固定式或快換式，同時(shí)需要在前壁孔4和后壁孔7之間設(shè)置內(nèi)鏜架支承體6，進(jìn)一步在內(nèi)鏜架支承體6上設(shè)置導(dǎo)向套B5，此時(shí)導(dǎo)向套B5可以為固定式或快換式；在選用第C種加工方法加工孔系時(shí)，將箱體3設(shè)置在鏜模基座8的上部，然后在箱體3的前壁孔4的外部設(shè)置外鏜架支承體2，進(jìn)一步在外鏜架支承體2上設(shè)置導(dǎo)向套Al ;在選用第D種加工方法加工孔系時(shí)，通過(guò)加工設(shè)備直接在箱體3上開(kāi)孔，。上述四種加工方法，A種加工方法要滿(mǎn)足箱體內(nèi)深孔到內(nèi)壁距離可以設(shè)置外鏜架支撐體2的要求，且需2 3套夾具完成加工；B種加工方法需人工更換導(dǎo)向套，效率低，加工精度略低于A種加工方法；C種方法加工精度低，效率也較低；采用D種加工方法時(shí)，若用通用刀具直接鉆一擴(kuò)一鉸加工，其加工精度最低，一般無(wú)法滿(mǎn)足加工精度要求。雖說(shuō)可以采用現(xiàn)有通用的深孔加工刀具，，但是這種深孔加工刀具所用的自導(dǎo)向原理，在加工前要預(yù)先加工出引導(dǎo)孔，然后依據(jù)引導(dǎo)孔才能實(shí)現(xiàn)自導(dǎo)向進(jìn)而完成對(duì)深孔的加工。換言之，這種通用的深孔加工刀具必須在實(shí)體材料上才可以實(shí)現(xiàn)自導(dǎo)向進(jìn)給，完成對(duì)深孔的加工，其最大的缺點(diǎn)就是無(wú)法在間斷的同軸孔上有效導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)加工。綜上所述，上述對(duì)此孔系的各種加工方法，雖然在等徑同軸孔系加工中廣泛應(yīng)用，但其加工精度相差很大。雖說(shuō)A、B方法在一定條件下，也能加工出滿(mǎn)足一定精度要求的孔，但是它們都存在很大的局限和不足:當(dāng)因箱體3側(cè)面為封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，或因孔距箱體3內(nèi)壁的距離所限時(shí)，那么A或B任意一種加工方法均無(wú)法應(yīng)用，也就是說(shuō)無(wú)法在前壁孔4和后壁孔7之間設(shè)置內(nèi)鏜架支承體6 ;而采用C種加工方法加工時(shí)，其加工精度又較差，難以滿(mǎn)足精度要求；同時(shí)D種加工方法加工精度很差，無(wú)法滿(mǎn)足精度要求。當(dāng)同軸度要求達(dá)到Φ 0.03mm Φ 0.05mm之間，即使勉強(qiáng)使用導(dǎo)向套，由于刀具和導(dǎo)向套、導(dǎo)向套和襯套間隙所致，同軸度也不易達(dá)到精度要求，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法加工出滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的孔系，有時(shí)只能降低其同軸度等精度要求來(lái)進(jìn)行加工制造，從而影響了產(chǎn)品的性能，那么提供一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法，本發(fā)明通過(guò)在刀頭與刀柄之間設(shè)置導(dǎo)向體，并通過(guò)采用鉆一鏜一擴(kuò)一鉸的加工方法，以擴(kuò)代鏜來(lái)修正斷續(xù)同軸內(nèi)層深孔的同軸度，且用已加工的孔作為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)不用導(dǎo)向套，利用加工中心或鏜床進(jìn)行等徑大間距同軸孔的加工，保證所加工孔的同軸度與平行度要求，本發(fā)明具有對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性好，且成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合在加工中心等剛性主軸類(lèi)設(shè)備上大范圍的推廣和應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案:
一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具，包括刀柄和刀桿，在所述刀桿的一端設(shè)有刀頭，在刀桿的另一端設(shè)有刀柄，在刀柄與刀頭之間設(shè)有導(dǎo)向體。所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，所述導(dǎo)向體為在刀桿的外緣面上間隔設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)直線狀或曲線狀的導(dǎo)向條。所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，所述導(dǎo)向體與刀頭等徑。所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，所述刀頭設(shè)置為擴(kuò)孔鉆，在擴(kuò)孔鉆與刀柄之間設(shè)有導(dǎo)向體形成擴(kuò)孔刀具。所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，所述刀頭設(shè)置為鉸刀，在鉸刀與刀柄之間設(shè)有導(dǎo)向體形成鉸孔刀具。所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，所述刀柄設(shè)置為錐柄或直柄。一種加工等徑大間距同軸孔系的加工方法，所述加工方法包括如下步驟:
第一步:首先對(duì)箱體進(jìn)行裝夾，待裝夾牢固后采用帶鉆尖的直槽鉆在箱體上預(yù)鉆出前 壁孔和后壁孔的底孔，此時(shí)對(duì)前壁孔和后壁孔留0.8 Imm的加工余量；
第二步:用鏜刀精鏜前壁孔，精鏜后給前壁孔留0.10 0.12mm的加工余量；
第三步:使用擴(kuò)孔刀具對(duì)后壁孔進(jìn)行擴(kuò)孔，在對(duì)后壁孔進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀具上的導(dǎo)向體在精鏜過(guò)的前壁孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)精鏜過(guò)的前壁孔為導(dǎo)向孔，擴(kuò)孔后對(duì)后壁孔留
0.10 0.14mm的加工余量；
第四步:使用鉸孔刀具鉸出前壁孔，在對(duì)后壁孔進(jìn)行鉸孔時(shí)通過(guò)鉸孔刀具上的導(dǎo)向體在鉸過(guò)的前壁孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)鉸過(guò)的前壁孔為導(dǎo)向孔，待鉸完后壁孔后即完成了對(duì)箱體上兩個(gè)等徑同軸孔的加工；
第五步:重復(fù)上述步驟即可完成對(duì)箱體上所有的等徑同軸孔的加工過(guò)程。采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下所述的優(yōu)越性:
本發(fā)明所述的一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法，本發(fā)明通過(guò)在刀頭與刀柄之間設(shè)置導(dǎo)向體，并利用導(dǎo)向體吸收在切削過(guò)程中產(chǎn)生的力和振動(dòng)，大大提高了孔的同軸度及精度，同時(shí)本發(fā)明通過(guò)采用鉆--鏜--擴(kuò)--鉸的加工方法，以擴(kuò)代鏜來(lái)修正斷續(xù)同軸內(nèi)層深孔的同軸度，且用已加工的孔作為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)不用導(dǎo)向套，利用加工中心或鏜床進(jìn)行等徑大間距同軸孔的加工，保證加工孔的同軸度與平行度要求，本發(fā)明具有對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性好，大大簡(jiǎn)化了工裝夾具，具有成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合大范圍的推廣和應(yīng)用。

圖1為現(xiàn)有對(duì)孔系的加工不意 圖2為本發(fā)明刀具的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明對(duì)孔系的加工示意 圖中:1、導(dǎo)向套A ;2、外鏜架支承體；3、箱體；4、前壁孔；5、導(dǎo)向套B ;6、內(nèi)鏜架支承體；
7、后壁孔；8、鏜模基座；9、刀柄；10、導(dǎo)向體；11、刀桿；12、刀頭。具體實(shí)施方式

通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；
結(jié)合附圖1 3所述的一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具，包括刀柄9和截面為圓形或方形或多角形刀桿11，在所述刀桿11的一端設(shè)有刀頭12，在刀桿11的另一端設(shè)有錐柄或直柄的刀柄9，在刀柄9與刀頭12之間設(shè)有與刀頭12等徑的導(dǎo)向體10，所述導(dǎo)向體10為在刀桿11的外緣面上間隔設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)直線狀或曲線狀的導(dǎo)向條，其中將刀頭12設(shè)置為擴(kuò)孔鉆，在擴(kuò)孔鉆與刀柄9之間設(shè)有導(dǎo)向體10形成擴(kuò)孔刀具，將刀頭12設(shè)置為鉸刀，在鉸刀與刀柄9之間設(shè)有導(dǎo)向體10形成鉸孔刀`具。一種加工等徑大間距同軸孔系的加工方法，所述加工方法包括如下步驟:
第一步:首先利用工裝對(duì)箱體3進(jìn)行裝夾，待箱體3裝夾牢固后采用現(xiàn)有帶鉆尖的直槽
鉆在箱體3上預(yù)鉆出前壁孔4和后壁孔7的底孔，此時(shí)對(duì)前壁孔4和后壁孔7留0.8 Imm的加工余量；
第二步:采用現(xiàn)有的鏜刀精鏜前壁孔4，精鏜后給前壁孔4留0.10 0.12mm的加工余
量;
第三步:使用刀頭12為擴(kuò)孔鉆的擴(kuò)孔刀具對(duì)后壁孔7進(jìn)行擴(kuò)孔，在對(duì)后壁孔7進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀具上的導(dǎo)向體10在精鏜過(guò)的前壁孔4內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)精鏜過(guò)的前壁孔4為導(dǎo)向孔，擴(kuò)孔后對(duì)后壁孔7留0.10 0.14mm的加工余量；
第四步:使用刀頭12為鉸刀的鉸孔刀具鉸出前壁孔4，在對(duì)后壁孔7進(jìn)行鉸孔時(shí)通過(guò)鉸孔刀具上的導(dǎo)向體10在鉸過(guò)的前壁孔4內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)鉸過(guò)的前壁孔4為導(dǎo)向孔，待鉸完后壁孔7后即完成了對(duì)箱體3上兩個(gè)對(duì)等徑同軸孔的加工；
第五步:重復(fù)上述步驟即可完成對(duì)箱體3上所有的等徑同軸孔的加工過(guò)程。需要說(shuō)明的是，上述步驟所留加工余量，需根據(jù)孔徑的大小或加工設(shè)備的不同，需要對(duì)加工時(shí)預(yù)留量的大小進(jìn)行不斷的調(diào)整。為了更好的解釋本發(fā)明，首先將等徑同軸孔總深度設(shè)定為L(zhǎng)、前壁孔4與后壁孔7隔板空檔間距設(shè)定為1、前壁孔4的孔深設(shè)定為L(zhǎng)1、后壁孔7的孔深設(shè)定為L(zhǎng)2、刀頭12的切削部長(zhǎng)度設(shè)定為I1、導(dǎo)向體10的長(zhǎng)度設(shè)定為I2、刀頭12最前端至導(dǎo)向體10前端的長(zhǎng)度設(shè)定為I3、刀桿11全長(zhǎng)設(shè)定為14。
其中刀頭12切削部的長(zhǎng)度I1與導(dǎo)向體10的長(zhǎng)度I2長(zhǎng)度相等，將導(dǎo)向體10的長(zhǎng)度I2為前壁孔4的孔深加上后壁孔7的孔深再加上6 mm IOmm,即為L(zhǎng)1+L2+ (6 10)mm，導(dǎo)向體10的前端到刀頭12切削部分的前端面的長(zhǎng)度為前壁孔4與后壁孔7隔板空檔間距減去3 mm 5mm,即為1- (3 5) mm。其中導(dǎo)向體10的尺寸均保證后壁孔7開(kāi)始加工時(shí)導(dǎo)向體10已全部支撐在已加工的前壁孔4的孔壁上，起到導(dǎo)向作用；導(dǎo)向體10的軸向長(zhǎng)度大于前壁孔4的孔深6 mm 10mm，保證刀頭12在加工后壁孔7時(shí)導(dǎo)向體10起到完全的導(dǎo)向作用。結(jié)合附圖1和圖3，以變速箱上滑桿軸孔為例，此類(lèi)孔只能從一面加工，若要加工后壁孔7必須在箱體3上先加工出前壁孔4，然后經(jīng)過(guò)前壁孔4與后壁孔7隔板空檔的間距后對(duì)后壁孔7進(jìn)行加工，保證前壁孔4與后壁孔7的同軸度< Φ0.05mm。本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開(kāi)本發(fā)明的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一·切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具，包括刀柄(9)和刀桿(11)，其特征是在所述刀桿(11)的一端設(shè)有刀頭(12)，在刀桿(11)的另一端設(shè)有刀柄(9)，在刀柄(9)與刀頭(12)之間設(shè)有導(dǎo)向體(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，其特征是所述導(dǎo)向體(10)為在刀桿(11)的外緣面上間隔設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)直線狀或曲線狀的導(dǎo)向條。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，其特征是所述導(dǎo)向體(10)與刀頭(12)等徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，其特征是所述刀頭(12)設(shè)置為擴(kuò)孔鉆，在擴(kuò)孔鉆與刀柄(9)之間設(shè)有導(dǎo)向體(10)形成擴(kuò)孔刀具。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，其特征是所述刀頭(12)設(shè)置為鉸刀，在鉸刀與刀柄(9)之間設(shè)有導(dǎo)向體(10)形成鉸孔刀具。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的加工等徑大間距同軸孔系的刀具，其特征是所述刀柄(9)設(shè)置為錐柄或直柄。
7.實(shí)施權(quán)利要求I 6任一權(quán)利要求所述的一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具的一種加工等徑大間距同軸孔系的加工方法，所述加工方法包括如下步驟 第一步首先對(duì)箱體(3)進(jìn)行裝夾，待裝夾牢固后采用帶鉆尖的直槽鉆在箱體(3)上預(yù)鉆出前壁孔(4)和后壁孔(7)的底孔，此時(shí)對(duì)前壁孔(4)和后壁孔(7)留O. 8 Imm的加工余量； 第二步用鏜刀精鏜前壁孔(4)，精鏜后給前壁孔(4)留O. 10 O. 12mm的加工余量； 第三步使用擴(kuò)孔刀具對(duì)后壁孔(7)進(jìn)行擴(kuò)孔，在對(duì)后壁孔(7)進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)通過(guò)擴(kuò)孔刀具上的導(dǎo)向體(10)在精鏜過(guò)的前壁孔(4)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)精鏜過(guò)的前壁孔(4)為導(dǎo)向孔，擴(kuò)孔后對(duì)后壁孔(7)留O. 10 O. 14mm的加工余量； 第四步使用鉸孔刀具鉸出前壁孔(4)，在對(duì)后壁孔(7)進(jìn)行鉸孔時(shí)通過(guò)鉸孔刀具上的導(dǎo)向體(10)在鉸過(guò)的前壁孔(4)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)鉸過(guò)的前壁孔(4)為導(dǎo)向孔，待鉸完后壁孔(7)后即完成了對(duì)箱體(3)上兩個(gè)等徑同軸孔的加工； 第五步重復(fù)上述步驟即可完成對(duì)箱體(3)上所有的等徑同軸孔的加工過(guò)程。
全文摘要
一種加工等徑大間距同軸孔系的刀具及其加工方法，涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，本發(fā)明通過(guò)在刀柄(9)與刀頭(12)之間設(shè)有導(dǎo)向體(10)，并利用導(dǎo)向體吸收在切削過(guò)程中產(chǎn)生的力和振動(dòng)，大大提高了孔的同軸度及精度，同時(shí)本發(fā)明通過(guò)采用鉆--鏜--擴(kuò)--鉸的加工方法，以擴(kuò)代鏜來(lái)修正斷續(xù)同軸內(nèi)層深孔的同軸度，且用已加工的孔作為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)不用導(dǎo)向套，利用加工中心或鏜床進(jìn)行等徑大間距同軸孔的加工，保證加工孔的同軸度與平行度要求，本發(fā)明具有對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性好，大大簡(jiǎn)化了工裝夾具，具有成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合大范圍的推廣和應(yīng)用。
文檔編號(hào)B23P15/00GK103252521SQ20131020319
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月28日
發(fā)明者楊智才, 徐成慧, 谷書(shū)偉, 王林軍, 楊文娟, 張志英, 王明海, 金紅輝 申請(qǐng)人:中國(guó)一拖集團(tuán)有限公司