專利名稱：高精度、高表面光潔度的拉削方法、刀具和潤(rùn)滑/冷卻劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工技術(shù)，而更具體地說(shuō)是涉及制作高精度和高表面光潔度的細(xì)深孔的拉削方法、刀具及潤(rùn)滑/冷卻劑。
高精度和高表面光潔度的細(xì)深孔的加工在技術(shù)上仍然是個(gè)問(wèn)題。一個(gè)細(xì)深的精密孔可定義為其直徑小于12毫米，縱橫(深度/直徑)比不小于5，(尺寸)精度是ISO標(biāo)準(zhǔn)的H6-H7，角度公差是H6，表面粗糙度是0.4-0.1微米，孔的不圓度、不圓柱度和錐度在公差的1/2-1/3范圍內(nèi)。
先有技術(shù)中加工細(xì)深孔的方法包括鉆孔和擴(kuò)孔(隨后進(jìn)行粗鉸和精鉸)，粗鏜和精鏜，或鏜及研磨。其它的方法包括珩磨和電火花加工(EDM)。這些先有技術(shù)方法的缺點(diǎn)是需多道復(fù)雜的加工工序，要獲得滿意的精度、表面光潔度和互換性極其困難，生產(chǎn)率低，質(zhì)量控制差，廢品率高，以及孔的出口端經(jīng)常呈錐狀變形(即喇叭口)。
與上述方法相比拉削是一種能以高的生產(chǎn)率來(lái)加工孔與槽的工藝方法?？梢杂美鞣椒ㄔ谠S多金屬上打孔，這些金屬包括低碳鋼、低碳合金鋼、磷青銅、純鋁、不銹鋼、鈦合金和其它的材料。
拉刀通常包含一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的刀體，其上有直接制成的或后加上去的一些平行切削刀齒。從刀具的前端到后端的刀齒直徑以一個(gè)增量(叫做“齒計(jì)量”)逐漸加大，以使每一個(gè)刀齒比前面的刀齒稍為切深些。
在題為“拉削刀具”，且于1934年2月6日授予B.Schlitz專利權(quán)的美國(guó)專利1，945，535號(hào)中描述了一種基本的拉削刀具和方法，在題為“拉刀制造方法”，且于1985年2月12日授予W.Grace專利權(quán)的美國(guó)專利4，498，361號(hào)中描述了一種制造基本的拉削刀具的方法。
對(duì)于加工高精度、高光潔度的細(xì)深孔來(lái)說(shuō)，常規(guī)的(拉削)實(shí)踐中還未發(fā)揮出拉削的潛力。這是由于仍然存在若干未解決的根本問(wèn)題。
當(dāng)拉削刀具在力驅(qū)動(dòng)下穿入工件時(shí)，每個(gè)切削刀齒和齒前邊的被擠壓材料之間的巨大摩擦和比壓產(chǎn)生大量熱，該熱量導(dǎo)致產(chǎn)生一層粘在刀齒的前面的材料，稱為“切屑瘤”。
拉削刀具最好設(shè)計(jì)成讓產(chǎn)生的切屑瘤是相對(duì)較小的臨界狀態(tài)物質(zhì)，并隨后破裂或崩裂掉。如果產(chǎn)生這種效應(yīng)，就能獲得光滑的孔。在題為“機(jī)床刀具”且于1946年1月8日授予L.Kaplan等人的美國(guó)專利2，392，481號(hào)中描述了專門設(shè)計(jì)用來(lái)減小切屑瘤組織的拉削刀具。
某些“粘性的”材料(例如不銹鋼)呈現(xiàn)出很高的彈性、延伸率和塑性變形。對(duì)于這些材料，拉削刀具和工件之間的摩擦力與壓力特別高，導(dǎo)致孔的表面生成氧化皮，并進(jìn)一步使切屑瘤長(zhǎng)成不希望的大尺寸。這使得孔的直徑逐漸增大，并且生成很粗糙的“一點(diǎn)一點(diǎn)地啃”的表面光潔度。
如果切屑瘤長(zhǎng)成大尺寸隨后崩裂掉時(shí)，則孔的表面具有帶狀氧化皮。因?yàn)榇怪钡乩魃羁讜r(shí)，冷卻和潤(rùn)滑在深孔的下部相對(duì)地不起作用，而氧化皮帶通常出現(xiàn)在孔的下半部分。
不銹鋼不僅對(duì)塑性變性具有高回彈性和敏感性，且往往因切削而造成表面硬化。這使得拉削刀具后部的刀齒在工件上滑過(guò)而不是切削，增加了加工的難度和降低了表面質(zhì)量。
每個(gè)刀齒的前面有一個(gè)“齒面角”，而每個(gè)刀齒的后面或齒背上有一個(gè)“后角”。齒面角和后角做得越大越好，以提高切削效率和減少生熱。先有技術(shù)的拉削刀具通常不能平穩(wěn)地被引導(dǎo)穿過(guò)(加工的)孔，而往往發(fā)生橫向振動(dòng)，在孔的(內(nèi))表面產(chǎn)生環(huán)狀刀痕。
對(duì)于加工粘性的金屬(如不銹鋼)還存在另一問(wèn)題即是切屑瘤也可在切削刀齒的齒背和孔的(內(nèi))表面之間生成。如果后角太小/或齒背的平滑性不高，就將加劇這種情況。刀齒齒背上的切屑瘤參差不齊地崩碎，導(dǎo)致在孔的(內(nèi))表面產(chǎn)生軸向刀痕。
先有技術(shù)的拉削刀具造有“后導(dǎo)”，它包括若干不切削的環(huán)面，它們的直徑比加工完畢的孔的直徑略為小些。后導(dǎo)的作用是平穩(wěn)地引導(dǎo)拉削刀具的尾部穿出被加工孔。然而，由于環(huán)面和孔之間有間隙，刀具就可能徑向地移動(dòng)或徑向地振動(dòng)，導(dǎo)致被加工孔的出口端變成錐形(即喇叭口)。極端情況下，后導(dǎo)的最后的環(huán)面可能從孔的一側(cè)“啃下”一小塊金屬。
用于加工細(xì)深孔的先有技術(shù)的拉削刀具通常很長(zhǎng)很細(xì)。制造這些刀具是困難的，因?yàn)樵跓崽幚砗蜋C(jī)加工期間，它們往往要彎曲(變形)。不是極直的拉削刀具就不能制出高精度和高表面光潔度的孔。
以傳統(tǒng)的切削潤(rùn)滑油為基礎(chǔ)的先有技術(shù)的潤(rùn)滑和冷卻劑都不能充分地減小拉制細(xì)深孔期間產(chǎn)生的摩擦力、溫度和壓力。因此這限制了被拉削形成的孔的精度和表面光潔度。
實(shí)施本發(fā)明的一種拉削刀具有一組用于拉制高精度、高表面光潔度的細(xì)深孔的切削刀齒。3個(gè)至8個(gè)刀齒嚙合進(jìn)入孔中，時(shí)時(shí)刻刻用于切削。每個(gè)切削刀齒具有足夠大的齒面角、后角和齒計(jì)量，以防止孔(內(nèi))表面硬化。
直徑的增加量或拉削切去的材料的厚度(各個(gè)切削刀齒的齒計(jì)量之和)都經(jīng)優(yōu)選，以最大限度地提高孔的表面光潔度。切削刀齒被精加工到很高的光滑度，這進(jìn)一步提高了(孔)表面光潔度。
每個(gè)切削刀齒的前面和齒背之間制備有圓柱形環(huán)面，其寬度是經(jīng)選擇的，以防止縱向刀痕和環(huán)狀刀痕的產(chǎn)生。在每個(gè)切削刀齒的齒背上開有V型切槽，以切斷切屑和防止堵塞。V型槽具有大的徑向角和小的軸向后角。
該刀具還包括一具有一組平齒的后導(dǎo)，平齒的直徑比孔加工完畢的直徑略大些。該后導(dǎo)平穩(wěn)地引導(dǎo)刀具的后端部穿出孔，防止錐狀變形和“啃咬”。該平齒還擠壓孔的(內(nèi))表面處的材料，提高了表面光潔度。
可以制備按從粗(拉)到精(拉)的兩把或多把拉削刀具的拉刀組，當(dāng)精拉刀具已磨損而超出公差時(shí)，它們能被處理而轉(zhuǎn)變成逐級(jí)粗糙些的拉削刀具。這種重復(fù)利用實(shí)質(zhì)上減少了制造拉削刀具的工時(shí)和成本。因此降低了成本和提高了拉削工序的效率。它也縮短了每把拉刀的長(zhǎng)度，并因此減少了熱處理和機(jī)加工期間的彎曲(變形)的危險(xiǎn)。
在刀具使用前，在刀具上涂覆潤(rùn)滑/冷卻劑，該潤(rùn)滑/冷卻劑含有擴(kuò)散在懸浮液中的二硫化鉬粉。本發(fā)明的潤(rùn)滑/冷卻劑比基于傳統(tǒng)的切削油液的先有技術(shù)的潤(rùn)滑/冷卻劑更有效，特別是在被拉削孔的下部，并提高了通過(guò)拉削可達(dá)到的表面光潔度。
通過(guò)下面的詳細(xì)描述和所附圖，對(duì)那些技術(shù)熟練的人來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的這些和其它特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中相同的零件的標(biāo)號(hào)是相同的。


圖1是說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明的拉削刀具的側(cè)視圖；圖2是說(shuō)明拉削刀具的切削刀齒的幾何形狀的局部放大視圖；圖3是說(shuō)明拉削刀具的后導(dǎo)的平齒的幾何形狀的局部放大視圖；圖4是說(shuō)明造在切削刀齒的齒背上的斷屑槽的放大側(cè)視圖；而圖5是說(shuō)明斷屑槽的拉削刀具的截面圖。
實(shí)施本發(fā)明的一種拉式拉削刀具示于圖1，它用于加工高精度、高光潔度的細(xì)深孔。該刀具10能拉削以下參數(shù)的孔直徑約為5-50毫米，縱橫(深度/直徑)比約為1-25，(尺寸)精度是ISO標(biāo)準(zhǔn)的H6-H7，角度公差是H6，表面粗糙度是0.1-0.4微米，孔的不圓度、不圓柱度和錐度是在公差的1/2-1/3范圍內(nèi)。
拉刀10包括含有前端12a和后端12b的刀體12，拉孔時(shí)它如箭頭14所示被向左拉而通過(guò)一個(gè)孔。刀體的左端部分被制成拉柄16，以使它被通用拉床(圖中未表示)的卡爪夾住。
該刀具10是專門為垂直拉削圓孔而設(shè)計(jì)的，但本發(fā)明不限于此。實(shí)施本發(fā)明的拉削刀具可以設(shè)計(jì)成是，舉例說(shuō)，(用于銑槽或開口槽)螺旋形或矩形刀具。
圓柱形前導(dǎo)18造在刀體18上的拉柄16的后方(右方)。前導(dǎo)18的直徑等于或略小于將要拉削的孔的初始直徑，用它(18)來(lái)穩(wěn)定地引導(dǎo)刀具10進(jìn)入該孔中。
切削段20包括造在刀體12上位于前導(dǎo)18后方的一組環(huán)狀切削刀齒22。該切削段20可能包含具有相同形狀的連續(xù)的切削刀齒組，或者可包含，如圖示，具有不同形狀刀齒的粗切段20a、半精切段20b和精切段20c。包含環(huán)面或平齒26的后導(dǎo)24造在刀體12的切削段20和后端12b之間。
制作拉削刀具10的理想材料是CPMHSSM4，但是本發(fā)明不局限于此，可以用其它任何合適的材料來(lái)制作刀具10。切削刀齒22和平齒26的硬度，較理想的是約達(dá)洛氏硬度(RC)65-67，而刀具10的其它部分的硬度大約為RC45-50。
切削段20的刀齒22的幾何形狀示于圖2。每個(gè)刀齒22包含具有齒面角γ的前切削面和具有寬度為g及后角α的后面或齒背22b。圓柱狀的環(huán)面22c具有寬度b，形成于前面22a和齒背22b之間。
刀齒22彼此間以徑節(jié)t的距離沿軸向分布。從刀體12的前端12a到后端12b，刀齒22的直徑以一增量或齒計(jì)量a逐漸加大。斷屑槽或齒槽28分布在兩相鄰的刀齒22之間，且具有深度h。和半徑r，該半徑r相對(duì)前面22a的齒面角γ形成平滑過(guò)渡。錐形分界面22d分布在從齒背22b的后端到齒槽28底部的過(guò)渡部分。一般呈45°傾角β。
刀齒22的尺寸根據(jù)以下因素選擇被拉削孔的完工直徑D和深度L，以及該孔所在的工件的材料。刀齒22的有效齒數(shù)?；蛘哒f(shuō)是安排在孔中時(shí)時(shí)刻刻有效地進(jìn)行切削的刀齒22的齒數(shù)Z，選擇在3至8之間。換句話說(shuō)，徑節(jié)t在孔深L的1/3至1/8之間。
如果嚙合入孔中的刀齒少于3個(gè)，拉削工作就不穩(wěn)定，得不到滿意的精度和表面光潔度。如果嚙合入孔中的刀齒22多于8個(gè)，產(chǎn)生的力將過(guò)大，也不能獲得滿意的精度和表面光潔度。在極端條件下，過(guò)大的拉削力可能導(dǎo)致相對(duì)較長(zhǎng)和較細(xì)的拉削刀具10的損壞。
徑節(jié)t可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)出式t=1.2(L)1/2來(lái)計(jì)算。如表Ⅰ中所示，有效刀齒22的齒數(shù)Z最好根據(jù)孔的縱橫比(深度L/直徑D)選取，Z=(L/t)+1。所有的線性尺寸的單位是毫米，所有角度的單位是度。
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表Ⅱ中所示，粗切段20a的刀齒22的齒計(jì)量a、齒面角γ和后角α根據(jù)工件的材料和強(qiáng)度σ選取單位為(公斤/毫米2)，通常，齒計(jì)量a、齒面角γ和后角α應(yīng)取得盡可能大，以減小切削力和產(chǎn)生的熱量，特別是加工象不銹鋼這樣的材料很容易產(chǎn)生這種效應(yīng)。
對(duì)于軟的和柔韌的材料，如15-20號(hào)鋼、磷青銅及純鋁，其齒計(jì)量應(yīng)相對(duì)小些，數(shù)值為0.01-0.02毫米。在半精切段20b的刀齒22的齒計(jì)量a應(yīng)取0.005-0.01毫米，而精切段20c的刀齒22一般沒(méi)有齒計(jì)量a。
對(duì)象不銹鋼這樣拉削后產(chǎn)生硬化的粘彈性材料，其齒計(jì)量a應(yīng)取較大值，數(shù)值為0.025-0.03毫米，從而減少生熱、產(chǎn)生切屑瘤和起鱗屑皮。
如果拉削刀具10用于拉制薄壁管上的精密孔，在精切段20c上的刀齒22的齒計(jì)量a應(yīng)取0.005-0.075毫米，以平衡(抵消)管壁的回彈力。

粗切段20a的刀齒22的(圓柱狀)環(huán)面22c的寬度b為0.10-0.15毫米，半精切段20b和精切段20c的刀齒22的環(huán)面22c寬度為0.15-0.20毫米。合適地選擇環(huán)面寬度b是防止在孔(內(nèi))表面出現(xiàn)波紋或環(huán)狀刀痕所必需的。
圖3說(shuō)明了后導(dǎo)24的環(huán)面或平齒26的幾何形狀。后導(dǎo)上設(shè)置了4至6個(gè)平齒26，該后導(dǎo)24的長(zhǎng)度為(被加工)孔的完工直徑D的1.5-2.5倍。每個(gè)平齒26包括寬度C為0.15-0.20毫米的圓柱狀環(huán)面26a，齒面角ψ1約為3°-5°的前面26b和后齒面角ψ2約為5°-8°的后面26c。
環(huán)面26a的直徑選得比孔的完工直徑D大些對(duì)鋼約大0.01毫米，對(duì)鑄鐵約大0.02-0.04毫米。后導(dǎo)24的平齒26與孔的(內(nèi))表面之間的負(fù)間隙(過(guò)盈)或壓配合，防止了孔的出口端的錐狀變形和“啃咬”，并且通過(guò)擠壓孔(內(nèi))表面處的材料而提高了表面光潔度。
刀齒22和26的前面、后面及環(huán)面應(yīng)磨削得盡可能的光滑以最大限度地提高被拉削孔的表面光潔度。通常，這些表面的粗糙度應(yīng)小于0.1-0.2微米，在環(huán)面26a與前面26b之間及環(huán)面26a與后面26c之間具有一光滑的過(guò)渡。
利用本刀具10進(jìn)行拉削的方法通常包括以下幾步驟在工件上打個(gè)孔，然后使拉刀10拉過(guò)該孔，以加大該孔的直徑和提高其精度及表面光潔度。較好的是，初始孔是鉆出的，并用鉸、鏜、粗拉擴(kuò)孔形成第二道孔。被拉削孔的預(yù)期完工的直徑D比第二道孔的直徑大一個(gè)量△D，△D根據(jù)第二道孔的精度和表面光潔度來(lái)選取。
若以粗鉸、粗鏜或其它方法來(lái)形成第二道孔，所產(chǎn)生的表面粗糙度大約是6.4微米時(shí)，對(duì)于鋼材，直徑增量大約為△D=0.008D+0.05(L)1/2，而對(duì)于鑄鐵，△D=0.005D+0.05(L)1/2。
若以精鉸，精鏜或其它方法形成表面粗糙度約1.6微米的第二道孔時(shí)，對(duì)于鋼材，直徑增量大約為△D＝0.008D+0.025(L)1/2，而對(duì)于鑄鐵△D＝0.005D+0.025(L)1/2。
在所有的情況下，拉削刀具都應(yīng)盡可能地與孔保持同心。同心度越高，達(dá)到的精度和表面光潔度就越高。通過(guò)拉削來(lái)完成的直徑增量△D和已完工孔的精度，受第二道孔的精度限制，所說(shuō)的精度包括下述幾何參數(shù)如直線度、偏心度和錐度。
如圖4和5所圖示，在段20a和20b的每個(gè)切削刀齒的齒背22b和環(huán)面22c上形成有圓周分布、軸向延伸的一組V型斷屑槽30。在相鄰的刀齒22上，切口30沿圓周彼此交錯(cuò)開。槽30有(兩)相交成一大的徑向角δ的平壁和鋒利的邊緣以增加強(qiáng)度和抗堵屑能力，切屑是在拉削過(guò)程中形成的。
槽30的幾何形狀的選擇應(yīng)能使切屑能斷成5-6毫米長(zhǎng)，這對(duì)于減小拉削力并使切屑易于卷曲和清除最有利。該槽具有一小的后角ψ，以利于切削和清除切屑。
每個(gè)槽30具有一個(gè)60°-90°的徑向角δ和一個(gè)約為1°-7°的小后角ψ。每個(gè)槽30的深度約為0.45-0.5毫米，每個(gè)槽的寬度約為0.5-0.6毫米。
如圖1中所圖示的拉削刀具10包含三個(gè)不同形式的切削刀齒段。雖然適用于許多應(yīng)用場(chǎng)合，但如果要拉削的孔特別小和深，圖1的刀具10就必定非常長(zhǎng)和細(xì)，在制造過(guò)程中進(jìn)行熱處理和機(jī)加工時(shí)，就很容易彎曲。
這個(gè)問(wèn)題可按本發(fā)明通過(guò)提供兩把、三把或多把拉削刀具來(lái)解決。這些刀具分別地具有兩種，三種或多種不同形式(即粗拉。半精拉和精拉的刀齒，而不是采用形成有所有這些形式的刀齒的單把拉削刀具。因?yàn)槊堪牙逗械牡洱X較少，它就較短，而且在制造中，較不易彎曲。
根據(jù)本發(fā)明的重復(fù)利用方法，可以造出相對(duì)粗拉的拉刀和相對(duì)粗拉的拉刀(拉刀的把數(shù)和形式不局限于兩種)，并順序地用于一個(gè)孔的粗拉削和精拉削。對(duì)精拉刀作周期性的檢測(cè)，并且當(dāng)確定了它已被磨得超出精拉刀的公差時(shí)，就把它處理轉(zhuǎn)用作粗拉刀。這種重復(fù)利用方法實(shí)質(zhì)上減少了制造拉削刀具的時(shí)間和成本，因此減小了拉削工序的成本和提高了它的效率。
建立在傳統(tǒng)的切削油液(潤(rùn)滑、冷卻用)基礎(chǔ)上的先有技術(shù)的潤(rùn)滑/冷卻劑，在使傳統(tǒng)的拉削刀具拉削高光潔度的細(xì)深孔時(shí)不能獲得滿意的效果，特別是在該孔的下部更是如此。先有技術(shù)的潤(rùn)滑劑也不能防止切屑粘在切削刀齒上。
按本發(fā)明的潤(rùn)滑/冷卻劑可克服先有技術(shù)的上述局限性，它通常包含擴(kuò)散在懸浮液中的二硫化鉬粉。該潤(rùn)滑/冷卻劑在拉削期間涂覆在拉削刀具10上，小心地保證切削刀齒22的槽28內(nèi)完全注滿了潤(rùn)滑/冷卻劑。除提供優(yōu)越的潤(rùn)滑和冷卻并提高了表面光潔度外，本(發(fā)明的)潤(rùn)滑/冷卻劑延長(zhǎng)了拉削刀具10的使用壽命。
二硫化鉬(MOS2)的優(yōu)點(diǎn)在于在高壓力下它具有良好的潤(rùn)滑性、附著性、耐熱性和低的摩擦系數(shù)。然而，二硫化鉬是粉狀固體。為了防止懸浮顆粒在溶液中沉淀，必須把它擴(kuò)散在合適的懸浮溶液中。
實(shí)施本發(fā)明的潤(rùn)滑/冷卻劑適用于拉削碳鋼、合金鋼、鋁、銅和其它非黑色金屬，它包含水基的二硫化鉬粉懸浮液，該二硫化鉬粉是擴(kuò)散在皂乳液中的。較好的組成按體積為皂乳液/二硫化鉬粉/水之比是1/1.0-1.5/2.0-2.5。皂最好是脂肪酸鈉(具有化學(xué)成分〔C8H13-C18H37〕COONa)，它包含85%的脂肪酸鈉和15%的水。
通過(guò)把皂和水混合直至變成稠膏狀來(lái)產(chǎn)生皂乳液，為制作潤(rùn)滑/冷卻劑作準(zhǔn)備。然后把全部的二硫化鉬粉加進(jìn)皂乳液中。加入更多的水直到懸浮液的稠度如黑墨水為止。如果具體應(yīng)用中需要，還可加入適量的抗腐蝕(防銹)劑以做成完美的潤(rùn)滑/冷卻劑。
實(shí)施本發(fā)明的另一潤(rùn)滑/冷卻劑適用于拉削不銹鋼和其它粘性的金屬，它含有處于懸浮液中的二硫化鉬，該懸浮液包括煤油、氯烷烴和四氯化碳(CCl4)。較好的組成按體積為氯烷烴/二硫化鉬粉/煤油/四氯化碳之比是1/1.0-1.5/2.0-2.5/0.03-0.07。
通過(guò)把氯烷烴稠膏和二硫化鉬粉混合，使二硫化鉬粉粘附在氯烷烴膏上來(lái)為制作這種潤(rùn)滑/冷卻劑作準(zhǔn)備。加入煤油直至懸浮液的稠度如黑墨水為止。然后再加入大約3%-5%的四氯化碳以制成完美的潤(rùn)滑/冷卻劑。
當(dāng)本發(fā)明的幾個(gè)圖示說(shuō)明的實(shí)施例被介紹和描述之后，對(duì)于那些技術(shù)熟練的人們來(lái)說(shuō)，就可在不超出本發(fā)明的精神和范圍情況下，生產(chǎn)出許許多多的變型。
例如，上面描述的本潤(rùn)滑/冷卻劑的(混合)體積比是優(yōu)選值，不應(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明的限制范圍。這些比例可以根據(jù)具體的應(yīng)用的需要在大致的范圍內(nèi)變化。應(yīng)進(jìn)一步理解，本潤(rùn)滑/冷卻劑不局限用于拉削，也可應(yīng)用于其它的切削及機(jī)加工工序中。
因此，我們的意圖是本發(fā)明不單局限于描述的圖示說(shuō)明的實(shí)施例。在不超出權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍情況下，還可做出各種變型。
權(quán)利要求
1.一種用于拉削直徑約5-50毫米的孔的拉削刀具，該孔位于厚度約為所說(shuō)的直徑的1-25倍的工件上，該拉削刀具包括一細(xì)長(zhǎng)的刀體；和一組切削刀齒，該組刀齒沿著刀體彼此間以約為所說(shuō)的厚度的1/3-1/8的距離軸向地分布。
2.如權(quán)利要求1的一種拉削刀具，其中切削刀齒彼此間以徑節(jié)t大約等于1.2(L)1/2的距離分布，該處L為所說(shuō)的厚度。
3.如權(quán)利要求1的一種拉削刀具，其中切削刀齒具有足夠大的齒計(jì)量，以防止在所說(shuō)的孔中發(fā)生表面硬化層。
4.如權(quán)利要求3的一種拉削刀具，其中該拉削刀具是用于拉削不銹鋼；而且切削刀齒的所說(shuō)的齒計(jì)量大約為0.02-0.03毫米。
5.如權(quán)利要求1的一種拉削刀具，其中該拉削刀具是用于拉削不銹鋼；而且每個(gè)切削刀齒具有的齒面角約為15°-20°和后角約為3°-4°。
6.如權(quán)利要求1的一種拉削刀具，其中每個(gè)切削刀齒包含一前面和一齒背，以及介于所說(shuō)的前齒面和所說(shuō)的齒背之間的環(huán)面，該環(huán)面的粗糙度大約小于0.1-0.2微米。
7.如權(quán)利要求1的一種拉削刀具，其中每一個(gè)切削刀齒包含一前面、一齒背以及介于所說(shuō)的前面和所說(shuō)的齒背之間的環(huán)面，所說(shuō)的環(huán)面的寬度約為0.1-0.2毫米。
8.一種拉削刀具包含一刀體；和彼此間沿著刀體軸向分布的一組切削刀齒；每個(gè)切削刀齒含有一組沿圓周分布、軸向延伸的V型斷屑槽，斷屑槽的徑向角約為60°-90°。
9.如權(quán)利要求8的一種拉削刀具，其中每個(gè)斷屑槽具有一約為1°-7°的后角。
10.如權(quán)利要求8的一種拉削刀具，其中每個(gè)斷屑槽的深度約為0.45-0.50毫米。
11.一種拉削刀具包含一刀體；彼此間沿刀體軸向分布的一組切削刀齒；和包含一組平齒的一后導(dǎo)，該平齒的直徑比所說(shuō)的孔的將加工完畢的直徑略為大些。
12.如權(quán)利要求11的一種拉削刀具，其中該拉削刀具是用于拉削鋼；而且該平齒的所說(shuō)的直徑比所說(shuō)的加工完畢的直徑大約大0.01毫米。
13.如權(quán)利要求11的一種拉削刀具，其中該拉削刀具是用于拉削鑄鐵；而且該平齒的所說(shuō)的直徑比所說(shuō)的加工完畢的直徑大約大0.02-0.04毫米。
14.如權(quán)利要求11的一種拉削刀具，其中后導(dǎo)包括大約4-6個(gè)平齒。
15.如權(quán)利要求11的一種拉削刀具，其中后導(dǎo)的長(zhǎng)度約為平齒的所說(shuō)的直徑的1.5-2倍。
16.如權(quán)利要求11的一種拉削刀具，其中每個(gè)平齒包含一寬度約為0.15-0.20毫米的環(huán)面。
17.一種加工工件上的精孔的方法，該孔的直徑約為5-50毫米且深度/直徑比約為1-25，該方法包含的步驟為(a)在工件上鉆出一個(gè)直徑比所說(shuō)的精孔(完工孔)直徑小的初孔；(b)對(duì)所說(shuō)的初孔進(jìn)行擴(kuò)孔，以生成一個(gè)直徑介于所說(shuō)的初孔與所說(shuō)的精孔之間的第二道孔；和(c)使用一種拉削刀具拉削所說(shuō)的第二道孔，以生成所說(shuō)的精孔，該拉削刀具包含一細(xì)長(zhǎng)的刀體和一組沿著刀體彼此間以約為所說(shuō)的精孔深度的1/3-1/8的距離軸向分布的切削刀齒。
18.如權(quán)利要求17的一種方法，其中步驟(c)包含使拉削刀具保持與所說(shuō)的第二道孔同軸。
19.如權(quán)利要求17的一種方法，其中步驟(b)包含將所說(shuō)的初孔擴(kuò)成具有表面粗糙度約為6.4微米的第二道孔；和步驟(c)包含這樣的拉削過(guò)程所說(shuō)的精孔的所述直徑比所說(shuō)的第二道孔的所說(shuō)直徑約大△D=0.008D+0.05(L)1/2(對(duì)鋼)和△D=0.005D+0.05(L)1/2(對(duì)鑄鐵)，此外D是所說(shuō)的精孔的所述直徑，而L是所說(shuō)的精孔的所說(shuō)深度。
20.如權(quán)利要求17的一種方法，其中步驟(b)包含把所說(shuō)的初孔擴(kuò)成具有表面粗糙度約為1.6微米的所說(shuō)的第二道孔；并且步驟(c)包含這樣的拉削過(guò)程所說(shuō)的精孔的所說(shuō)的直徑比所說(shuō)的第二道孔的所說(shuō)的直徑約大△D=0.008D+0.025(L)1/2(對(duì)鋼)，和△D=0.005D+0.025(L)1/2(對(duì)鑄鐵)，該處D是所說(shuō)的精孔的所說(shuō)的直徑，而L是所說(shuō)的完工孔的所述深度。
21.如權(quán)利要求15的一種方法，其中步驟(c)包含以潤(rùn)滑和冷卻劑涂覆拉削刀具，該潤(rùn)滑和冷卻劑含有二硫化鉬粉及二硫化鉬粉擴(kuò)散在其內(nèi)的懸浮液。
22.一種拉削方法，包含以下步驟(a)提供一種粗拉刀具和一種精拉刀具；(b)使用該粗拉刀具和該精拉刀具進(jìn)行拉削；(c)確認(rèn)該精拉刀具是否已磨損得超出預(yù)定的公差；和(d)如該精拉刀具已磨損得超出所說(shuō)的預(yù)定公差，把該精拉刀具處置轉(zhuǎn)作粗拉刀具用。
23.一種潤(rùn)滑和冷卻劑，包括二硫化鉬粉；和二硫化鉬粉擴(kuò)散在其內(nèi)的懸浮液。
24.如權(quán)利要求23的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其中該懸浮液包含水和一種皂乳液。
25.如權(quán)利要求24的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其組成按體積約為皂乳液/二硫化鉬粉/水之比為1/1.0-1.5/2.0-2.5。
26.如權(quán)利要求24的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其中該皂乳液包含脂肪酸鈉皂。
27.如權(quán)利要求26的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其中所說(shuō)的皂包含約85%脂肪酸鈉和15%水。
28.如權(quán)利要求23的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其中該懸浮液包含煤油、氯烷烴和四氯化碳。
29.如權(quán)利要求23的一種潤(rùn)滑和冷卻劑，其組成按體積約為氯烷烴/二硫化鉬粉/煤油/四氯化碳之比為1/1.0-1.5/2.0-2.5/0.03-0.07。
全文摘要
用于拉削高精度和高光潔度細(xì)深孔的一種拉削刀具(10)具有一組切削刀齒(22)。對(duì)于拉削諸如不銹鋼這樣的粘彈性材料，每個(gè)切削刀齒(22)具有一齒面角、后角和齒計(jì)量，它們的數(shù)值都足夠大，以防止孔表面出現(xiàn)熱硬化。每個(gè)刀齒(22)的前面和齒背(22a，22b)之間有一環(huán)面(22c)，具有大徑向角和小后角的V形槽(30)形成在每個(gè)齒(22)的齒背(22b)上，用于切斷切屑和防止堵塞。該刀具(10)還包含具有一組平齒(26)的后導(dǎo)(24)，平齒的直徑比孔的加工完畢的直徑大。
文檔編號(hào)C10M129/00GK1112779SQ94190524
公開日1995年11月29日 申請(qǐng)日期1994年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月24日
發(fā)明者袁林森 申請(qǐng)人:休斯航空公司