机夹式不可转位外镶刀刀具.pdf

本发明涉及一种机夹式不可转位外镶刀刀具，其包括外镶刀刀片、外镶刀刀座、外镶刀刀垫、紧固螺钉；外镶刀刀座装刀槽与外镶刀刀片相吻合，外镶刀刀片与外镶刀刀座通过两个呈100°的定位面配合迅速定位，并用紧固螺钉通过机械夹固用孔夹紧组成外镶刀刀具；外镶刀刀具通过外镶刀刀座柄部插入刀体头部表面的外镶刀刀具装刀槽内，定位面为过盈配合实现外镶刀刀具的夹紧，通过调整外镶刀刀垫的厚度调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求。本发明刀具不经过高温焊接，结构简单，安装操作调整方便，提高了深孔加工质量和加工效率，降低了刀具制作使用成本，可广泛应用于不同尺寸和深度的深孔加工领域。

1.  机夹式不可转位外镶刀刀具，包括外镶刀刀片和外镶刀刀座，其特征是：
所述外镶刀刀片是由刀片压模统一烧结而成，外镶刀刀片上开设有一带锥度通孔，外镶刀刀片的一端至少有一个切削刃及断屑槽，另一端是由两个平面相结合而形成的夹角为100°的定位面；
所述外镶刀刀座从外形上看是由圆柱状刀柄和安装外镶刀刀片的底座两部分组成；该底座为一个近似的长方体，其顶部开设有与外镶刀刀片相吻合的装刀槽，装刀槽两个定位面的夹角为100°，底部开设有机械夹固用紧固螺纹孔，装刀槽100°顶点方向的一端为圆柱状刀柄，圆柱状刀柄外圆与底座的底面相切，靠近刀柄轴心的底座侧面与刀柄轴心距离固定；
所述外镶刀刀片与外镶刀刀座通过两个呈100°的定位面配合迅速定位，外镶刀刀片通过紧固螺钉与外镶刀刀座连接组成外镶刀刀具；
所述外镶刀刀具还包括一个刀垫，所述刀垫设在外镶刀刀座的圆柱状刀柄与底座的连接处。

2.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀片是通过紧固螺钉穿过其上的带锥度通孔与外镶刀刀座上的螺纹孔连接，该紧固螺钉在装配状态下是以可隐藏的方式设置在所述外镶刀刀片的机械夹固用带锥度通孔内。

3.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀片上的切削刃及断屑槽是在刃磨床上加工而成。

4.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀座是由圆柱状刀柄与底座整体加工成型。

5.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀片定位面的底边开有1×45°清根倒角。

6.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀座上的装刀槽和螺纹孔是在数控铣床上加工完成，外镶刀刀座上的配切屑刃面低于外镶刀刀片上的切屑刃面。

7.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀片上的切屑刃面与外镶刀刀座侧面定位距离的控制范围为0.5                                               mm。

8.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀座上螺纹孔中心与装刀槽两个定位面的距离与外镶刀刀片上带锥度通孔中心与外镶刀刀片的两个定位面距离一致。

9.  根据权利要求1所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀座上装刀槽的两个定位面的夹角与外镶刀刀片上两个定位面的夹角一致。

10.  根据权利要求1～9任一项所述的机夹式不可转位外镶刀刀具，其特征是所述外镶刀刀具是通过调整刀垫的厚度来调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求。

机夹式不可转位外镶刀刀具
技术领域
    本发明涉及一种深孔加工刀具，具体涉及一种深孔钻削用的机夹式不可转位外镶刀刀具。
背景技术
    目前市场上使用的高速深孔钻头的外镶刀刀具包括传统热焊接刀具和可转位机夹刀具两类。
    传统热焊接刀具的外镶刀刀片与外镶刀刀座采用人工热焊式连接构成外镶刀组件。存在高温焊接造成应力及裂纹的可能性,刀具几何尺寸一致性差,装卸操作复杂,刀具制作使用成本高等问题。切削刃几何参数及断屑槽槽形是在组成外镶刀组件后根据被加工工件具体情况加工成型。
    可转位机夹刀具的外镶刀刀片和外镶刀刀座采用机械夹固式夹紧构成外镶刀组件。可转位机夹刀具为傻瓜刀具，刀片一次成型，存在不能充分发挥操作人员技术实力，加工速度固定，约90mm/min，加工的可调范围较小，约0.5mm，刀具使用成本高等问题。
上述两种刀具的缺点在一定程度上制约了深孔加工效率及应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机夹式不可转位外镶刀刀具，该外镶刀刀具制作使用成本低，更换外刀片后无需对刀便可直接使用，有效降低操作工的劳动强度，提高了深孔加工质量和加工效率效率。
本发明的技术方案：一种机夹式不可转位外镶刀刀具，包括外镶刀刀片和外镶刀刀座。所述外镶刀刀片是由刀片压模统一烧结而成，外镶刀刀片上开设有一带锥度通孔，外镶刀刀片的一端至少有一个切削刃及断屑槽，另一端是由两个平面相结合而形成的夹角为100°的定位面。所述外镶刀刀座从外形上看是由圆柱状刀柄和安装外镶刀刀片的底座两部分组成；该底座为一个近似的长方体，其顶部开设有与外镶刀刀片相吻合的装刀槽，装刀槽两个定位面的夹角为100°，底部开设有机械夹固用紧固螺纹孔，装刀槽100°顶点方向的一端为圆柱状刀柄，圆柱状刀柄外圆与底座的底面相切，靠近刀柄轴心的底座侧面与刀柄轴心距离固定。所述外镶刀刀片与外镶刀刀座通过两个呈100°的定位面配合迅速定位，外镶刀刀片通过紧固螺钉与外镶刀刀座连接组成外镶刀刀具；所述外镶刀刀具还包括一个刀垫，所述刀垫设在外镶刀刀座的圆柱状刀柄与底座的连接处。
所述外镶刀刀片是通过紧固螺钉穿过其上的带锥度通孔与外镶刀刀座上的螺纹孔连接，该紧固螺钉在装配状态下是以可隐藏的方式设置在所述外镶刀刀片的机械夹固用带锥度通孔内。
所述外镶刀刀片上的切削刃及断屑槽是在刃磨床上加工而成。
所述外镶刀刀座是由圆柱状刀柄与底座整体加工成型。
所述外镶刀刀片定位面的底边开有1×45°清根倒角。
所述外镶刀刀座上的装刀槽和螺纹孔是在数控铣床上加工完成，外镶刀刀座上的配切屑刃面低于外镶刀刀片上的切屑刃面。
所述外镶刀刀片上的切屑刃面与外镶刀刀座侧面定位距离的控制范围为0.5mm±0.02mm。
所述外镶刀刀座上螺纹孔中心与装刀槽两个定位面的距离与外镶刀刀片上带锥度通孔中心与外镶刀刀片的两个定位面距离一致。
所述外镶刀刀座上装刀槽的两个定位面的夹角与外镶刀刀片上两个定位面的夹角一致。
所述外镶刀刀具是通过调整刀垫的厚度来调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明机夹式外镶刀的刀片由刀片压模统一烧结而成，刀片尺寸非常统一；与之相应的刀座全部定位尺寸均经过磨工精加工，装刀槽与装刀槽夹紧孔全部在数控铣床上加工完成，刀片侧面与刀座侧面的距离的严格控制在0.5±0.02mm范围内，每个成品的几何尺寸公差都控制在0.04mm之内，外镶刀刀片的互换性达到了100%，更换外刀片后无需对刀便可直接使用，有效提高了深孔加工质量和加工效率，降低了刀具制作使用成本。另外，本发明通过调整外镶刀刀垫的厚度调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求，实现了外镶刀的保径作用，加工可调范围大，约为1mm，可广泛应用于不同尺寸和深度的深孔加工领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1沿A-A剖面线的剖视图；
图3是本发明中外镶刀刀片的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是本发明中外镶刀刀座的结构示意图；
图6是图5的左视图；
图7是本发明外镶刀刀具与刀体的装配示意图；
图8是图7沿B-B线的向视图。
    图中：1-外镶刀刀片，2-外镶刀刀座，3-刀垫，4-紧固螺钉，5-圆柱状刀柄，6-底座，7-装刀槽，8-螺纹孔，9-通孔，10-刀体，11、12、13、14-切屑刃，15、16、17-配切屑刃面，18-刀体刀柄，19-刀柄排屑通道，20-安装孔，21、23-排屑腔体，22-内镶刀刀具。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合说明附图对本发明作进一步的说明:
一种机夹式不可转位外镶刀刀具，如图1、图2所示，包括外镶刀刀片1和外镶刀刀座2。所述外镶刀刀片1是由刀片压模统一烧结而成，外镶刀刀片1上开设有一带锥度通孔9，外镶刀刀片1的一端有一个切削刃11、12、13、14及断屑槽，另一端是由两个平面Ⅰ、Ⅱ相结合而形成的夹角为100°的定位面。所述外镶刀刀座2从外形上看是由圆柱状刀柄5和安装外镶刀刀片1的底座6两部分组成；该底座6为一个近似的长方体，其顶部开设有与外镶刀刀片相吻合的装刀槽7，装刀槽7两个定位面的夹角为100°，底部开设有机械夹固用紧固螺纹孔8，装刀槽100°顶点方向的一端为圆柱状刀柄5，圆柱状刀柄5外圆与底座6的底面相切，靠近圆柱状刀柄5轴心的底座6侧面与刀柄轴心距离固定。所述外镶刀刀片1与外镶刀刀座2通过两个呈100°的定位面配合迅速定位，外镶刀刀片1通过紧固螺钉4穿过其上的带锥度通孔9与外镶刀刀座2上的螺纹孔8连接，该紧固螺钉4在装配状态下是以可隐藏的方式设置在所述外镶刀刀片1的机械夹固用带锥度通孔9内。所述外镶刀刀具还包括一个刀垫3，所述刀垫3设在外镶刀刀座2的圆柱状刀柄5与底座6的连接处。
如图3、图4所示，所述外镶刀刀片1上的切削刃及断屑槽是在刃磨床上加工而成。外镶刀刀片1的加工是考虑了钻孔时必须保证的切削刃的长度、刀槽所能开的最大宽度、紧固螺钉的直径、孔与两定位侧面必须有的距离和紧固螺钉在钻孔时的在刀体中的受力点，以及刀片重量和成本等各个约束条件决定的。钻孔时必须保证的刀片宽度L=23                                                mm,四个切削刃宽度分别为A=12.3mm,B=20mm,C=11.7mm,D=1mm,带锥度通孔9边缘与刀槽所能开的最大宽度H=2.5mm,外镶刀刀槽在λ=3.5-4mm之间,，紧固螺钉4的底孔直径R=5.5mm,通孔9按NPMX-2405RG角度标准开模,通孔9边缘与两个呈90°定位面的距离F在2.8mm-3.5mm之间，通孔9中心与外镶刀刀片1顶点的距离保证F=1.5mm。综合以上条件决定α在100°-101°之间,刀片厚τ=6mm,切屑刃11、12的后角为8°，切屑刃11、12的台阶距离为1.2-1.3mm，切屑刃13的后角为15°，切屑刃13分为切屑刃保径段E及与保径段成-3°角的修光段G，切屑刃14是保证与内刀刀具重合后有量后角为0°，切屑刃14的付角为20°-30°之间，外镶刀刀片1定位面底边开有1×45°清根倒角。
如图5、图6所示，所述外镶刀刀座是由圆柱状刀柄与底座整体加工成型，配切屑刃15、16的刃面低于外镶刀刀片1的切屑刃12，保证外镶刀刀片1高于外镶刀刀座0.2-0.3mm，配切屑刃17的刃面应低于外镶刀刀片1的切屑刃13，保证外镶刀刀片高于外镶刀座0.8-1mm，切屑刃14的刃面与刀座侧面定位距离要求控制范围为0.5±0.02mm，外镶刀0.5mm的定位距离是与内镶刀切削路径重合的关键，如果距离太大会造成外刀经常打刀、挤碎的情况出现。装刀槽7的深度τ=6mm,配切屑刃15、16刃面的后角为10°-12°，配切屑刃17刃面的后角为15°-16°，螺纹孔8中心到配合面Ⅲ、Ⅳ的距离与外镶刀刀片1通孔9中心到时定位面Ⅰ、Ⅱ的距离一致，装刀槽7的配合面Ⅲ、Ⅳ两面的夹角与外镶刀刀片1的定位面Ⅰ、Ⅱ两面的夹角一致，保证外镶刀刀片的定位面与装刀槽7的配合面贴合准确。这样，使得外镶刀刀片的互换性达到了100%,更换外刀片后无需对刀便可直接使用，大大提高了工作效率和降低对操作人员的经验要求。
如图7、图8所示，刀体10头部的表面上设有外镶刀刀具的装刀孔20，紧临装刀孔的位置还设有排屑腔体21，刀体的尾部为刀体刀柄12，刀体刀柄12上设有刀体柄部通道13。使用时，将外镶刀刀具通过外镶刀刀座2的柄部插入刀体10头部表面的外镶刀刀具装刀孔20内，完成装配，其定位面为过盈配合以实现外镶刀刀具的夹紧，通过调整刀垫3的厚度调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求，实现了外镶刀的保径作用，其加工可调范围大，约1mm。在刀体的表面还设有内镶刀刀具的安装孔，内镶刀刀具22安装在刀体10上，其紧临位置同样也设有排屑腔体23。
工作时，外镶刀刀具通过圆柱状刀柄插入刀体10头部表面的装刀孔内，刀体刀柄18通过矩形螺纹连接合适的镗杆，旋转工件与镗杆，冷却硫化油通过75°夹角缺口进入切削部分进行冷却，首先内镶刀刀具22的刀刃先切削工件的中心部分，然后外镶刀刀具的刀刃再切削工件的周边部分,两条刀路必须有重合部分，内镶刀切削的铁屑和外镶刀切削的铁屑通过内刀排屑腔体23、外刀排屑腔体21和柄部通道与镗杆内腔连接排到铁屑箱。
    上述外镶刀刀具的材质为硬质合金钢，其加工精度为0.005mm，表面粗糙度为1.6。每个成品的几何尺寸公差都控制在0.04mm之内，外镶刀刀片的互换性达到了100%，更换外刀片后无需对刀便可直接使用，有效提高了深孔加工质量和加工效率，降低了刀具制作使用成本。另外，通过调整外镶刀刀垫的厚度调节外镶刀刀片的加工直径，以满足不同加工孔的直径要求，实现了外镶刀的保径作用，加工可调范围大，约为1mm，可广泛应用于不同尺寸和深度的深孔加工领域。
上述实施例仅用于本领域技术人员理解本发明，而并非是对本发明的限制，凡在本发明技术方案的基础上所作的任何修改、改进或等同替换，均包含在本发明的保护范围之内。