CN116586649B - 用于深孔加工的动力减振镗刀 - Google Patents

Abstract

本发明属于机加工刀具技术领域，尤其是提供了用于深孔加工的动力减振镗刀，其包括刀体，刀头，刀座上开设有刀槽，刀头固定在刀槽内，所述刀槽的底面上开设有对应在所述刀头底部的第一流槽，所述刀座上开设有第二流槽，冷却液在流淌的过程中途经于刀头的背面，使其背面迅速冷却，然后进入刀头底部第一流槽中最终从第一流槽的外端向外流出，由于第一流槽对应在刀头的底部，因此冷却液沿着第一流槽流向刀座的外侧的过程中将刀头底半部分的热量向外带出，刀头切削工件时所产生的热量，不但被冷却液以传统的方式进行单面冷却，而且达到了底面同步冷却的目的，以此使刀头的冷却效率得以提高，以此提高刀头使用寿命，减少磨刀频率。

Description

用于深孔加工的动力减振镗刀

技术领域

本发明涉及机加工刀具技术领域，特别涉及用于深孔加工的动力减振镗刀。

背景技术

镗刀为机加工常用的一种刀具，多应用于轴类或套类零件的镗孔环境中，其由刀体、刀座以及固定在刀座上的刀头组成，其中刀头为核心件，直接参与工件孔壁的切削，使用时将刀体固定在刀架上，尾座推动下使刀头随刀座伸于工件的内孔中，工件在卡盘带动下高速旋转并与刀头发生切削关系，以使工件的内孔达到粗精加工的目的。镗刀的刀体多采用弹簧钢制成，当刀体受到撞击或碰撞时能够利用其弹簧钢性能对固定在其端部的刀头实施减振防护，特别是陶瓷刀，以此可防止刀头碎裂。

当切削温速度增加时，刀头的切削温度也会逐渐升高，如果切削液在刀头上来不及扩散，就会直接影响着刀头的使用性能，使刀头的使用寿命降低，出现高频率的磨刀现象，一般切削速度超过20%时，刀头的耐用度会降低46%左右，即除了切削速度影响着刀头的使用寿命以外，冷却液对刀头实施散热的效率也会影响着刀头的使用寿命，而现有的刀头由于是通过安装槽（定位槽）固定在刀座上的，这就使得刀头深于安装槽的部分不能很好的被冷却液直接冷却，受冷却管的影响，冷却液从冷却管中喷出时仅能在第一时间作用于刀头外面上，因此为了提高刀头的使用寿命，如何使镗刀的刀头完全被冷却液充分冷却，是当下机加工行业中所要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：通过在刀座上设置多个流槽的方式，使冷却液充分作用于刀头的上下两部分上，以使刀头参与切削作业时，所产生的高温被迅速冷却，以此提高刀头使用寿命，减少磨刀频率。

本发明的技术方案是，用于深孔加工的动力减振镗刀，包括刀体，所述刀体的前端安装有刀座，所述刀座上安装有刀头，所述刀座上开设有刀槽，所述刀头固定在所述刀槽内，且所述刀头的背面与内面贴靠在所述刀槽的两内侧面上，所述刀槽的底面上开设有对应在所述刀头底部的第一流槽，所述刀座上开设有第二流槽，所述第二流槽邻近于所述刀头的背面，且与所述刀头的背面相通，所述第一流槽的一端延伸至所述刀槽的内端面，且与所述第二流槽相通，所述第一流槽的另一端贯穿至所述刀槽的外端面，所述第二流槽为半圆槽，所述第二流槽的顶端与所述刀座的顶面平齐，所述第二流槽的底端与所述刀槽的相通并垂直于所述刀槽，所述第二流槽为半圆形，所述第二流槽的顶端设有拦截组件，所述拦截组件半遮盖在所述第二流槽的顶端；

所述刀座上开设有斜孔，所述斜孔的一端与所述第二流槽相通，所述斜孔的另一端贯通于所述刀座邻近于所述刀体的一端，所述斜孔内设有阶梯孔，所述阶梯孔内镶嵌有密封轴承，所述拦截组件包括转杆和球座，所述转杆装配在所述密封轴承内，所述转杆的一端延伸在所述第二流槽内，所述转杆的另一端贯穿至所述刀座之外，所述球座固定在所述转杆上，且所述球座位于所述第二流槽内，所述球座邻近于所述刀头的内端，且球座将所述第二流槽的顶部开口的半部部分遮盖。

作为进一步优选，所述刀座的底面是自邻近于所述刀体的一端朝向于另一端向上逐渐倾斜的斜面，所述刀座的上下两面与所述刀体的邻近处设有拐角。

作为进一步优选，所述刀槽与所述第二流槽的连接处开通有附槽，所述附槽沿着所述第二流槽的底端向上延伸至所述第二流槽的五分之一处。

作为进一步优选，所述刀座的顶面为下洼面，所述下洼面由所述刀座的边缘朝向于所述第二流槽的方向逐渐下洼。

作为进一步优选，所述第二流槽的顶端边缘设有与所述下洼面相接的圆角。

作为进一步优选，所述转杆的外端设有摩擦轮，所述刀头的刃口朝出所述刀座的切削面，所述摩擦轮的滚动面超出所述刀头的刃口，且同侧于所述刀座的刃口侧，所述摩擦轮旋转时通过所述转杆带动所述球座在所述第二流槽内旋转，所述第二流槽的内壁面上设有第一球面凹坑，所述第一球面凹坑至少为两处，且分布在所述球座的两侧，所述第一球面凹坑内滚动安装有滚珠，所述滚珠的滚面滚动接触与所述球座，使得所述滚珠与所述球座之间形成有使所述第二流槽的顶端被半遮盖的漏孔。

作为进一步优选，所述刀头的内面开设有分别与所述球座和所述滚珠的形状相匹配的第二球面凹坑，所述刀头的中部与所述刀槽之间贯穿开设有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将所述刀头固定在所述刀槽内的同时，将所述球座和所述滚珠滚压在所述第二球面凹坑内。

作为进一步优选的，所述刀体是弹簧钢，所述刀体的前端与所述刀座之间开有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将所述刀座可拆卸的方式固定在所述刀体上，所述拐角为弧形，所述拐角与螺纹孔的外端相通，并与螺纹孔在同一直线上。

本发明相比于现有技术的有益效果是：

刀头的刃口与工件的孔壁形成切削动作时，铁屑沿着刀座的上面出料的过程中，冷却液喷射在刀座上对刀头实施冷却时也会沿着刀座的上面向外流淌，为了使冷却液达到充分利用的目的，特别是让冷却液不仅仅是从刀座的上面流淌，而且还让冷却液沿着刀座的底面向外流淌从而对刀头实施快速、彻底冷却，因此本发明中在用于安装刀头的刀槽内开设了对应在刀头底部的第一流槽，还在刀座上开设了底部与第一流槽相通的第二流槽。

第一流槽为若干处，且下沉式设置，正好与刀头的底面之间形成流动间隙，冷却液喷到刀座或直接喷到刀头上对刀头的上表面冷却的同时，还会有大量的冷却液顺着第二流槽流到第一流槽中，这部分冷却液在流淌的过程中途经于刀头的背面，使其背面迅速冷却，然后进入刀头底部第一流槽中最终从第一流槽的外端向外流出，由于第一流槽对应在刀头的底部，因此冷却液沿着第一流槽流向刀座的外侧的过程中将刀头底半部分的热量向外带出，换言之，在本发明中的刀头切削工件时所产生的热量，不但被冷却液以传统的方式进行单面冷却，而且达到了底面同步冷却的目的，以此使刀头的冷却效率得以提高，以此提高刀头使用寿命，减少磨刀频率。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明局部结构下且将刀座局部剖开后，又将刀头和拦截组件拆除时的示意图；

图3为本发明中仅刀头的结构示意图；

图4为本发明整体状态下将各部件拆除时以及局部放大结构示意图；

图5为本发明的俯视平面结构示意图；

图6为本发明应用于镗孔作业时的应用原理图。

图中：1、刀体；2、刀座；21、下洼面；3、刀头；31、背面；32、内面；33、第二球面凹坑；4、刀槽；41、附槽；5、第一流槽；6、第二流槽；61、圆角；62、第一球面凹坑；63、滚珠；7、拦截组件；71、转杆；72、球座；8、斜孔；81、阶梯孔；82、密封轴承；9、拐角；10、摩擦轮；11、漏孔。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

如图1-6所示，本实施方式提供的用于深孔加工的动力减振镗刀，其包括刀体1，刀体1的前端安装有刀座2，刀座2上安装有刀头3，刀座2上开设有刀槽4，刀头3固定在刀槽4内，且刀头3的背面31与内面32贴靠在刀槽4的两内侧面上，刀槽4的底面上开设有对应在刀头3底部的第一流槽5，刀座2上开设有第二流槽6，第二流槽6邻近于刀头3的背面31，且与刀头3的背面31相通，第一流槽5的一端延伸至刀槽4的内端面，且与第二流槽6相通，第一流槽5的另一端贯穿至刀槽4的外端面，第二流槽6为半圆槽，第二流槽6的顶端与刀座2的顶面平齐，第二流槽6的底端与刀槽4的相通并垂直于刀槽4，第二流槽6为半圆形，第二流槽6的顶端设有拦截组件7，拦截组件7半遮盖在第二流槽6的顶端；

刀座2上开设有斜孔8，斜孔8的一端与第二流槽6相通，斜孔8的另一端贯通于刀座2邻近于刀体1的一端，斜孔8内设有阶梯孔81，阶梯孔81内镶嵌有密封轴承82，拦截组件7包括转杆71和球座72，转杆71装配在密封轴承82内，转杆71的一端延伸在第二流槽6内，转杆71的另一端贯穿至刀座2之外，球座72固定在转杆71上，且球座72位于第二流槽6内，球座72邻近于刀头3的内端，且球座72将第二流槽6的顶部开口的半部部分遮盖。

刀座2的底面是自邻近于刀体1的一端朝向于另一端向上逐渐倾斜的斜面，刀座2的上下两面与刀体1的邻近处设有拐角9。

在本实施方式中的镗刀在实际使用时，刀头3的刃口与工件的孔壁（以下统称孔壁）形成切削动作时，铁屑沿着刀座2的上面出料的过程中，冷却液喷射在刀座2上对刀头3实施冷却时也会沿着刀座2的上面向外流淌，为了使冷却液达到充分利用的目的，特别是让冷却液不仅仅是从刀座2的上面流淌，而且还让冷却液沿着刀座2的底面向外流淌从而对刀头3实施快速、彻底冷却，因此本发明中在用于安装刀头3的刀槽4内开设了对应在刀头3底部的第一流槽5，还在刀座2上开设了底部与第一流槽5相通的第二流槽6，第一流槽5为若干处，且下沉式设置，正好与刀头3的底面之间形成流动间隙，冷却液喷到刀座2或直接喷到刀头3上对刀头3的上表面冷却的同时，还会有大量的冷却液顺着第二流槽6流到第一流槽5中，这部分冷却液在流淌的过程中途经于刀头3的背面31，使其背面31迅速冷却，然后进入至刀槽4与第二流槽6的连接处所开通的附槽41内，由于附槽41沿着第二流槽6的底端向上延伸至第二流槽6的五分之一处，因此这些冷却液将会经附槽41迅速存集后再由第一流槽5向外流出，由于第一流槽5开设在刀槽4的底面上，且对应在刀头3的底部，因此冷却液沿着第一流槽5流向刀座2的外侧的过程中将刀头3底半部分的热量向外带出，换言之，在本发明中的刀头3切削工件时所产生的热量，不但被冷却液以传统的方式进行单面冷却，而且达到了底面同步冷却的目的，以此使刀头3的冷却效率得以提高，以此提高刀头使用寿命，减少磨刀频率。同理由于冷却液会进入刀槽4内，而刀槽4又是开设在刀座2上的结构，因此相当于增加了刀座2的冷却面积，刀头3切削时所产生的热量传递在刀座2上，由于刀座2也能迅速冷却，因此相当于刀头3在刀座2上的换热效率得到了提高，提高冷却效率。

在本实施方式中，拦截组件7的设置利用其内端的球座72以半遮的方式拦截在第二流槽6的上方，且球座72还能够在第二流槽6的顶端旋转，因此除了使冷却液进入第二流槽6内以外，球座72利用其旋转动作将拦截在其顶端的带状铁屑沿着刀座2的顶面向外出料，以防止铁屑落入第二流槽6内，而造成第二流槽6堵塞。

如图1、图2所示，在本实施方式中，为了使喷射到刀座2上的冷却液能够最大限度的参与进入第二流槽6中，并沿着第二流槽6进入第一流槽5内对刀头3的底面实施全面冷却，因此刀座2的顶面为便于收集冷却液的下洼面21，且下洼面21由刀座2的边缘朝向于第二流槽6的方向逐渐下洼。

如图3、图4所示，第二流槽6的顶端边缘设有与下洼面21相接的圆角61，经下洼面21收集的冷却液向第二流槽6中排放时，途经于圆角61过度时，流动更加顺利。

如图1、图2、图5以及图6所示，转杆71的外端设有摩擦轮10，刀头3的刃口朝出刀座2的切削面，摩擦轮10的滚动面超出刀头3的刃口，且同侧于刀座2的刃口侧，摩擦轮10旋转时通过转杆71带动球座72在第二流槽6内旋转，第二流槽6的内壁面上设有第一球面凹坑62，第一球面凹坑62至少为两处，且分布在球座72的两侧，第一球面凹坑62内滚动安装有滚珠63，滚珠63的滚面滚动接触与球座72，使得滚珠63与球座72之间形成有使第二流槽6的顶端被半遮盖的漏孔11。使用时，摩擦轮10将随着刀具一同进入工件的内孔中，且刀头3的刃口接触在孔壁上，对孔壁上的加工余量实施切削，由于切削加工时工件旋转，而刀头3静止，因此工件旋转时其孔壁除了被刀头3实施余量切削以外，工件旋转时还会利用其孔壁摩擦着摩擦轮10同步旋转，摩擦轮10旋转时就会通过转杆71带着球座72旋转，球座72利用其旋转动作将拦截在其顶端的带状铁屑沿着刀座2的顶面向外出料，以防止铁屑落入第二流槽6内，而造成第二流槽6堵塞，由于第二流槽6中不仅仅有球座72参与铁屑的拦截，而且还通过上述第一球面凹坑62在第二流槽6的顶端设有滚动的滚珠63，且滚珠63又摩擦接触于球座72，因此球座72旋转时就会带动这些滚珠63旋转，这些滚珠63与球座72摩擦在一起共同组成了第二流槽6顶端的半遮盖结构，且利用它们的接触面共同组了多个漏孔11，因此利用这些球面对第二流槽6的顶端构成的拦截面增加了的同时，仍然留有便于冷却液进入第二流槽6中的漏孔11，由于第二流槽6顶端的拦截面增大了，因此使铁屑的拦截效果得到了提高。

如图3所示，刀头3的内面32开设有分别与球座72和滚珠63的形状相匹配的第二球面凹坑33，刀头3的中部与刀槽4之间贯穿开设有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将刀头3固定在刀槽4内的同时，将球座72和滚珠63滚压在第二球面凹坑33内，即除了球座72随转杆71安装在刀座2上以外，余下的滚珠63则时通过安装刀头3的时候一并挤压在第二球面凹坑33和第一球面凹坑62之间，将刀头3拆除时可将滚珠63拆除，针对于带状铁屑时，仅通过球座72拦截即可，此时第二流槽6的顶端开口变大，冷却液自第二流槽6的顶端流向第一流槽5的流动速度得以提高，而针对于碎状铁屑时，将这些滚珠63安装后可形成较大的拦截面积，避免大颗粒的碎状铁屑进入第二流槽6内，导致第二流槽6和第一流槽5发生堵塞，因此刀头3的结构以及滚珠63的安装方式结构合理，滚珠63的使用方式更加灵活。

刀体1是弹簧钢，具有减振性，刀体1的前端与刀座2之间开有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将刀座2可拆卸的方式固定在刀体1上，拐角9为弧形，拐角9与螺纹孔的外端相通，并与螺纹孔在同一直线上，将螺栓从螺纹孔中拆除以对刀座2实施拆除时，拐角9向螺纹孔的外端光滑过度与相通，使螺栓拆除时不会对手背产生障碍。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，包括刀体(1)，所述刀体(1)的前端安装有刀座(2)，所述刀座(2)上安装有刀头(3)，所述刀座(2)上开设有刀槽(4)，所述刀头(3)固定在所述刀槽(4)内，且所述刀头(3)的背面(31)与内面(32)贴靠在所述刀槽(4)的两内侧面上，所述刀槽(4)的底面上开设有对应在所述刀头(3)底部的第一流槽(5)，所述刀座(2)上开设有第二流槽(6)，所述第二流槽(6)邻近于所述刀头(3)的背面(31)，且与所述刀头(3)的背面(31)相通，所述第一流槽(5)的一端延伸至所述刀槽(4)的内端面，且与所述第二流槽(6)相通，所述第一流槽(5)的另一端贯穿至所述刀槽(4)的外端面，所述第二流槽(6)为半圆槽，所述第二流槽(6)的顶端与所述刀座(2)的顶面平齐，所述第二流槽(6)的底端与所述刀槽(4)的相通并垂直于所述刀槽(4)，所述第二流槽(6)为半圆形，所述第二流槽(6)的顶端设有拦截组件(7)，所述拦截组件(7)半遮盖在所述第二流槽(6)的顶端；

所述刀座(2)上开设有斜孔(8)，所述斜孔(8)的一端与所述第二流槽(6)相通，所述斜孔(8)的另一端贯通于所述刀座(2)邻近于所述刀体(1)的一端，所述斜孔(8)内设有阶梯孔(81)，所述阶梯孔(81)内镶嵌有密封轴承(82)，所述拦截组件(7)包括转杆(71)和球座(72)，所述转杆(71)装配在所述密封轴承(82)内，所述转杆(71)的一端延伸在所述第二流槽(6)内，所述转杆(71)的另一端贯穿至所述刀座(2)之外，所述球座(72)固定在所述转杆(71)上，且所述球座(72)位于所述第二流槽(6)内，所述球座(72)邻近于所述刀头(3)的内端，且球座(72)将所述第二流槽(6)的顶部开口的半部部分遮盖。

2.根据权利要求1所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述刀座(2)的底面是自邻近于所述刀体(1)的一端朝向于另一端向上逐渐倾斜的斜面，所述刀座(2)的上下两面与所述刀体(1)的邻近处设有拐角(9)。

3.根据权利要求2所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述刀槽(4)与所述第二流槽(6)的连接处开通有附槽(41)，所述附槽(41)沿着所述第二流槽(6)的底端向上延伸至所述第二流槽(6)的五分之一处。

4.根据权利要求3所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述刀座(2)的顶面为下洼面(21)，所述下洼面(21)由所述刀座(2)的边缘朝向于所述第二流槽(6)的方向逐渐下洼。

5.根据权利要求4所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述第二流槽(6)的顶端边缘设有与所述下洼面(21)相接的圆角(61)。

6.根据权利要求5所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述转杆(71)的外端设有摩擦轮(10)，所述刀头(3)的刃口朝出所述刀座(2)的切削面，所述摩擦轮(10)的滚动面超出所述刀头(3)的刃口，且同侧于所述刀座(2)的刃口侧，所述摩擦轮(10)旋转时通过所述转杆(71)带动所述球座(72)在所述第二流槽(6)内旋转，所述第二流槽(6)的内壁面上设有第一球面凹坑(62)，所述第一球面凹坑(62)至少为两处，且分布在所述球座(72)的两侧，所述第一球面凹坑(62)内滚动安装有滚珠(63)，所述滚珠(63)的滚面滚动接触与所述球座(72)，使得所述滚珠(63)与所述球座(72)之间形成有使所述第二流槽(6)的顶端被半遮盖的漏孔(11)。

7.根据权利要求6所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述刀头(3)的内面(32)开设有分别与所述球座(72)和所述滚珠(63)的形状相匹配的第二球面凹坑(33)，所述刀头(3)的中部与所述刀槽(4)之间贯穿开设有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将所述刀头(3)固定在所述刀槽(4)内的同时，将所述球座(72)和所述滚珠(63)滚压在所述第二球面凹坑(33)内。

8.根据权利要求2所述的用于深孔加工的动力减振镗刀，其特征在于，所述刀体(1)是弹簧钢，所述刀体(1)的前端与所述刀座(2)之间开有螺纹孔，通过螺纹孔配螺栓的方式将所述刀座(2)可拆卸的方式固定在所述刀体(1)上，所述拐角(9)为弧形，所述拐角(9)与螺纹孔的外端相通，并与螺纹孔在同一直线上。