一種深盲孔鏜刀的製作方法

2023-05-08 16:36:41

本發明屬於機械加工刀具技術領域，涉及一種深盲孔鏜刀。

背景技術：

傳統深盲孔加工通常採用成型刀或反鏜刀加工。採用成型刀加工時存在刀具多、效率低及費用高的情況，且不利於變內徑的深盲孔，而採用反鏜刀加工時由於受到外側孔尺寸的限制使得刀具整體尺寸受到限制，進而影響刀具剛度與盲孔尺寸。採用上述兩種方案加工時均需要採用外部冷卻液噴射的形式進行刀頭冷卻，這種現象進一步縮小了刀杆的直徑，影響了刀杆的剛度，使得加工深度受到影響。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服已有技術的缺陷，為了解決深盲孔加工困難、尤其是當深盲孔尺寸過大無法加工的問題，提出一種深盲孔鏜刀。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種深盲孔鏜刀，包括直線電機、主刀杆、行程導杆、刀架、螺釘、復位彈簧、刀片與堵蓋；

所述主刀杆為筒狀硬質零件，在筒狀主刀杆一端面處開有較內孔稍大且較直線電機外廓較小的沉孔，在沉孔底面開有螺紋孔用於安裝直線電機；在筒狀主刀杆另一端面處開有螺紋孔用於連接堵蓋且開有與主刀杆軸線呈62°的斜向非通透矩形孔用於安放刀架，在非通透矩形孔底部開有螺釘孔用於安裝復位彈簧；在主刀杆靠近直線電機安裝孔端且與62°的斜向非通透矩形孔軸向方向中心線重合的單側壁上開有圓柱孔用於冷卻液通道；

所述行程導杆為圓棒類零件，該行程導杆外徑與主刀杆內徑尺寸相等保證行程導杆在主刀杆內移動，在行程導杆一端面處開設有與直線電機軸伸端相配合的沉孔用於連接直線電機，行程導杆另一端面處開設有與行程導杆軸線呈62°的斜向通透倒凸形孔，通透倒凸形孔上部寬度與刀架厚度相同保證刀架的正常移動，倒凸形孔臺階面與行程導杆軸線角度符合cotα<(s*cot62°/r)的關係用於保證刀頭在非加工狀態時位於主刀杆內部且行程導杆在極限行程時未伸出主刀杆內腔，其中α為倒凸形孔臺階面與行程導杆軸線之間的角度，s為主刀杆壁厚，r為行程導杆半徑；在行程導杆直線電機安裝沉孔軸向中心且與62°的斜向通透倒凸形孔軸向中心線垂直的單側壁上開有螺釘孔用於安裝螺釘保證直線電機與行程導杆的緊固性；在行程導杆直線電機安裝沉孔側且位於62°的斜向通透倒凸形孔軸向中心線的單側壁上開有鍵槽用於冷卻通道；

所述刀架為類似於a型鍵的零件，其中一端加工圓孔用於與復位彈簧連接，另一端根據刀片的不同開設有不同的刀片槽並開有螺釘孔用於安裝刀片，在刀架內部沿復位彈簧連接孔與刀片安裝位方向加工有通孔用於冷卻液通道；

所述堵蓋為圓盤類零件，在零件上開設有與主刀杆堵蓋連接螺紋孔大小、位置一致的螺紋孔用於通過螺釘與主刀杆連接；

連接關係：

將直線電機的軸伸端插入行程導杆的端面沉孔內，利用行程導杆連接螺釘將直線電機的軸伸端與行程導杆進行固定，然後將行程導杆插入主刀杆內孔中，使得主刀杆上的冷卻液孔位於行程導杆上的冷卻液通道正上方，保證冷卻液的正常流通；利用直線電機安裝凸臺採用直線電機連接螺釘將直線電機與主刀杆連接，利用主刀杆的斜向非通透矩形孔與行程導杆的斜向通透倒凸形孔及復位彈簧連接螺釘將復位彈簧與主刀杆進行連接，利用刀片連接螺釘將刀片與刀架進行連接，然後將刀片與刀架的組合利用復位彈簧進行連接，使得刀架上的冷卻液噴射通道位於行程導杆與主刀杆形成的冷卻液倉中，最後利用堵蓋螺釘將堵蓋安裝於主刀杆上，使得行程導杆與主刀杆形成的冷卻液倉封閉，形成一種深盲孔鏜刀。

有益效果

本發明提出的裝置，對比已有技術，在進入深盲孔時刀片位於主刀杆內部，且冷卻液通道位於刀具內部，可有效增加刀杆的直徑，保證加工過程中的剛度，增加了加工深盲孔的深度，加工深盲孔時通過直線電機推動行程導杆移動進而使得刀架帶動刀片外移加工深盲孔，通過合理配置直線電機行程及主刀杆壁厚與內徑之間的關係可以調整刀片外移距離實現不同內徑深盲孔的加工；同時由於刀片伸出時刀尖位於主刀杆的外側可以有效加工深盲孔的底平面，增加了刀具的功能及加工的深度；在退刀時，刀片位於主刀杆內部，避免了碰刀的現象。整體而言，本發明提出的裝置增加了刀杆剛度，提升了加工深度，採用內部冷卻延長了刀片的使用壽命，降低了換刀的時間與成本，通過合理結構尺寸配比降低了碰刀的概率，提升了機械可靠性。

附圖說明

圖1為本發明刀頭收縮時示意圖。

圖2為本發明刀頭外伸時示意圖。

圖3為主刀杆結構側向透視示意圖。

圖4為主刀杆結構軸向剖面示意圖。

圖5為行程導杆結構側向透視示意圖。

圖6為行程導杆結構軸向剖面示意圖。

圖7為刀架結構示意圖。

圖8為堵蓋端面示意圖。

附圖標記：1-主刀杆；2-行程導杆；3-刀架；4-復位彈簧；5-刀片；6-行程導杆連接螺釘；7-復位彈簧連接螺釘；8-刀片連接螺釘；9-直線電機連接螺釘；10-直線電機；11-堵蓋；12-堵蓋螺釘；101-冷卻液孔；201-冷卻液通道；301冷卻液噴射通道。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明加以詳細說明，同時也敘述了本發明技術方案解決的技術問題及有益效果，需要指出的是，所描述的實施例僅旨在便於對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。

一種深盲孔鏜刀，包括以下部分：

主刀杆1；行程導杆2；刀架3；復位彈簧4；刀片5；行程導杆連接螺釘6；復位彈簧連接螺釘7；刀片連接螺釘8；直線電機連接螺釘9；直線電機10；堵蓋11；堵蓋螺釘12。

如圖3、4所示，所述主刀杆1為筒狀硬質零件，在筒狀主刀杆一端面處開有較內孔稍大且較直線電機外廓較小的沉孔，在沉孔底面處開有螺紋孔用於與直線電機連接螺釘9配合固定安裝直線電機；在筒狀主刀杆另一端面處開有螺紋孔用於與堵蓋螺釘12配合固定連接堵蓋，且開有與主刀杆軸線呈62°的斜向非通透矩形孔用於安放刀架，在非通透矩形孔底部開有螺釘孔用於與復位彈簧連接螺釘7配合固定安裝復位彈簧；在主刀杆靠近直線電機安裝孔端且與62°的斜向非通透矩形孔軸向方向中心線重合的單側壁上開有圓柱形的冷卻液孔101用於冷卻液通過。

如圖5、6所示，所述行程導杆2為圓棒類零件，該行程導杆外徑與主刀杆1內徑尺寸相等保證行程導杆在主刀杆內移動，在行程導杆一端面處開設有與直線電機10軸伸端相配合的沉孔用於連接直線電機，行程導杆另一端面處開設有與行程導杆軸線呈62°的斜向通透倒凸形孔，通透倒凸形孔上部寬度與刀架厚度相同保證刀架的正常移動，倒凸形孔臺階面與行程導杆軸線角度符合cotα<(s*cot62°/r)的關係用於保證刀頭在非加工狀態時位於主刀杆內部且行程導杆在極限行程時未伸出主刀杆內腔，其中α為倒凸形孔臺階面與行程導杆軸線之間的角度，s為主刀杆壁厚，r為行程導杆半徑；在行程導杆直線電機安裝沉孔軸向中心且與62°的斜向通透倒凸形孔軸向中心線垂直的單側壁上開有螺釘孔用於安裝螺釘保證直線電機與行程導杆的緊固性；在行程導杆直線電機安裝沉孔側且位於62°的斜向通透倒凸形孔軸向方向中心線的單側壁上開有鍵槽用作冷卻液通道201。

如圖7所示，所述刀架3為類似於a型鍵的零件，其中一端加工圓孔用於與復位彈簧連接，另一端根據刀片的不同開設有不同的刀片槽並開有螺釘孔用於安裝刀片，在刀架內部沿復位彈簧連接孔與刀片安裝位方向加工有通孔用於冷卻液噴射通道301。

如圖8所示，所述堵蓋為圓盤類零件，在零件上開設有與主刀杆堵蓋連接螺紋孔大小、位置一致的螺紋孔用於通過堵蓋螺釘12與主刀杆1連接。

連接關係

首先如圖1與圖2所示，將直線電機10的軸伸端插入行程導杆2的端面沉孔內，利用行程導杆連接螺釘6將直線電機的軸伸端與行程導杆進行固定，然後將行程導杆2插入主刀杆1內孔中，使得主刀杆1上的冷卻液孔101位於行程導杆2上的冷卻液通道201正上方，保證冷卻液的正常流通；利用直線電機安裝凸臺採用直線電機連接螺釘9將直線電機10與主刀杆1連接，利用主刀杆1的斜向非通透矩形孔與行程導杆2的斜向通透倒凸形孔及復位彈簧連接螺釘7將復位彈簧4與主刀杆1進行連接，利用刀片連接螺釘8將刀片5與刀架3進行連接，然後將刀片5與刀架3的組合利用復位彈簧4進行連接，使得刀架3上的冷卻液噴射通道301位於行程導杆2與主刀杆1形成的冷卻液倉中，最後利用堵蓋螺釘12將堵蓋11安裝於主刀杆1上，使得行程導杆2與主刀杆1形成的冷卻液倉封閉，形成一種深盲孔鏜刀。

工作過程：

首先如圖1與圖2所示，當加工零件時，直線電機10通過行程導杆連接螺釘6帶動行程導杆2在主刀杆1內進行直線位移，由於行程導杆2與刀架3之間為錐面配合，將帶動刀架3進行斜向上運動，此時刀片5處於主刀杆1外部，開始加工零件；當處於非加工狀態時，將直線電機10進行反向運動，刀架3在復位彈簧4的作用下帶動刀片5回歸原始狀態，將刀片5重新返回到主刀杆1內部。

本發明提出的裝置，在進入深盲孔時刀片5位於主刀杆1內部，此時主刀杆1上的冷卻液孔101位於行程導杆2上的冷卻液通道201正上方，冷卻液通過冷卻液孔101、冷卻液通道201與行程導杆2、主刀杆1、堵蓋11形成的冷卻液倉及冷卻液噴射通道301形成冷卻通道；加工深盲孔時通過直線電機10推動行程導杆2移動進而使得刀架3帶動刀片5外移加工深盲孔，此時主刀杆1上的冷卻液孔101依舊位於行程導杆2上的冷卻液通道201正上方，冷卻液通過冷卻液孔101、冷卻液通道201與行程導杆2、主刀杆1、堵蓋11行程的冷卻液倉及冷卻液噴射通道301形成冷卻通道用於冷卻刀片5，解決了以往的冷卻液很難進入深盲孔的難題，退刀時，利用直線電機10將行程導杆2拉回，刀架3與刀片5在復位彈簧4的作用下拉回至主刀杆1的內部，避免了碰刀現象。

在加工不同內徑的深盲孔時，可通過合理配置直線電機10的行程或調整主刀杆1壁厚與內徑之間的關係可以調整刀片5外移距離實現不同內徑深盲孔的加工。

為了說明本發明的內容及實施方式，本說明書給出了具體實施例。在實施例中引入細節的目的不是限制權利要求書的範圍，而是幫助理解本發明所述方法。本領域的技術人員應理解：在不脫離本發明及其所附權利要求的精神和範圍內，對最佳實施例步驟的各種修改、變化或替換都是可能的。因此，本發明不應局限於最佳實施例及附圖所公開的內容。