一种内孔端槽切削工具的制作方法

本实用新型涉及切削加工工具的技术领域，具体涉及一种内孔端槽切削工具。

背景技术：

内孔切削工具是孔加工中不可缺少的重要工具。可更换的刀片通过螺钉固定在刀柄上成为刀具。但是一直一来，刀片都是规则定制好的，只能满足通常形状的加工要求，并不能适应现实加工中各种加工形状的刀具定制。比如，内孔中加工槽，刀具厂买了的昂贵刀片一般只能加工特定宽度的矩形槽，要想加工出不规则的槽，如锥形槽，则通用刀具是不行的，只能由工人自己制作并磨刀，装夹在通常的刀柄上完成加工。但由于不能做到太细，往往难以适应小尺寸孔的切削。

伊斯卡有限公司的CN1140429A公开了一种具有可更换适刀座的刀具组件，就是内孔端面开槽刀，刀柄的前端沿轴向设有凸台10形成阶梯形固定台，凸台设有2个螺孔，然后用螺钉固定一刀座2，该刀座2是弧形，包括矩形安装槽44和刀片夹持口41，矩形安装槽44水平设置相对于刀片夹持口41的偏上部位的位置且位于刀片夹持口41的左侧；矩形安装槽44具有凹槽基面48和对称设置的上侧面49、下侧面50。上侧面49对应刀片夹持口41的上颚，下侧面对应刀片夹持口41的下颚；螺孔53、63设置在凹槽基面48上，螺孔53、63的轴线距离侧面49、50的中线偏移一偏移距离S偏。当矩形安装槽配合在凸台8上，把螺栓5、6拧入刀座2的螺孔53、63，偏移距离S偏导致上侧面49压迫在凸台的侧面上而导致形变使得夹紧的同时上颚产生夹紧下颚的形变。这样的具有可更换适刀座的刀具组件只适合通用刀片，有两个缺点：①夹紧力不能持续保持；由于刀座依靠两个螺栓5、6拧紧并产生涨开矩形安装槽44上侧面49的形变力，首先要保证两个螺栓拧紧的程度要尽量一致，螺栓的轴线是垂直于刀杆轴线，在切削时刀杆的振动会易松动，造成夹紧力下降而影响尺寸的精确和切削表面质量；②刀片切削刃的水平伸出难以保证。切削力由凸台的上侧面支撑抵消，这一侧面水平度决定了刀片切削刃是否水平，一个要求水平度特别高的面同时又做了抵消切削力的支撑面，这样的设计是有缺陷的，凸台8的上侧面很快会不那么平滑，难以保证刀片切削刃的水平伸出。

如何能开发一种内孔切削工具，既能方便夹持少用螺栓，又能使夹持变形面和刀刃定位面不相重合的内孔切削工具成为行业发展的共性难题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种内孔端槽切削工具。

本实用新型的目的是这样实现的，一种内孔端槽切削工具，包括刀柄和刀座，刀柄端面沿旋转轴线中心对称地设有一个或两个夹持孔槽，所述夹持孔槽中设有梯形凸台；

所述刀座包括夹持主体和压紧部，压紧部垂直于刀柄轴线径向延伸并一体连接夹持主体；夹持主体设有一侧开口的夹持颚部和对侧开口的变形槽部；夹持颚部中夹持切削刀片；

刀柄端面轴心设有螺纹压紧孔，刀座插入夹持孔槽中，压紧螺栓螺旋配合在螺纹压紧孔中将压紧部压紧在刀柄的端面上，迫使梯形凸台楔紧变形槽部为夹持颚部提供夹紧切削刀片的夹紧力F_夹紧；

变形槽部的对称中线高于夹持颚部的对称中线一偏移距离,所述梯形凸台为夹持颚部提供绕压紧力矩M_咬合为M_咬合＝F_夹紧×H_锁紧。

进一步地，变形槽部包括圆弧过渡连接在变形槽部两侧的上变形部和下变形部；夹持孔槽为圆弧形，夹持孔槽具有下抵间隙面和上抵间隙面，下变形部抵接下抵间隙面，上变形部距离上抵间隙面一变形间隙量；

进一步地，所述下抵间隙面平行于Y轴，上抵间隙面平行于X轴。

进一步地，梯形凸台包括上凸台侧面和下凸台侧面，上凸台侧面和下凸台侧面的夹角为撑开角，上变形部具有上槽面，下变形部具有下槽面；上槽面和下槽面的夹角为被撑角，所述撑开角比所述被撑角大1°～2°。

进一步地，所述夹持颚部和变形槽部具有相同的旋转轴线且夹持颚部的圆弧半径大于变形槽部的圆弧半径，夹持颚部与变形槽部通过过渡锥体一体过渡连接。

进一步地，压紧部一体连接在变形槽部和过渡锥体的连接处的内侧，压紧部对应夹持颚部开设有间隔通槽。

进一步地，压紧部的下端面设有圆弧状的凸环，凸环压紧在刀柄顶部端面上。

进一步地，夹持孔槽的旋转轴线与刀柄的旋转轴线不重合，但其旋转轴线与刀柄的旋转轴线共面。

进一步地，夹持孔槽的旋转轴线与刀柄的旋转轴线重合。

进一步地，所述夹持颚部包括上颚、底颚，上颚于Y轴上的投影高度为底颚于Y轴上的投影高度的1/3～2/3。

所述通用型内孔切削工具，为了解决“既能方便夹持少用螺栓，又能使夹持变形面和刀刃定位面不相重合的内孔切削工具”的技术难题，通过以下技术手段：

(1)圆弧状的夹持孔槽和刀座

刀柄端面开设夹持孔槽，其为刀座的夹持和变形提供导向，这样的设计既保持了夹持部位与刀柄的整体性，为刀座的夹持提供了与刀柄一体的水平支撑，同时也为上变形部的变形提供了变形导向，上变形部只能沿圆弧槽张开。

(2)夹持变形机构和刀座夹紧定位机构不相重合

梯形凸台楔紧变形槽部为夹持颚部提供夹紧切削刀片的夹紧力F_夹紧，但其迫使槽部张开处并不是刀座夹紧在刀杆上的夹紧处，刀座依靠压紧螺栓螺旋配合在螺纹压紧孔中将压紧部压紧在刀柄的端面上，刀座夹紧定机构是压紧部与刀柄端面，而夹持变形机构包括梯形凸台和位于在夹持孔槽中导向的变形槽部，夹持变形机构沿夹持主体的圆弧旋转轴线方向距离刀座夹紧定位机构的压紧部一定距离，二者的影响减少。

整体刀柄端面开设圆弧状的夹持孔槽，让刀座的夹持主体在夹持孔槽中导向，同时为其提供梯形凸起，而刀座因压紧部使得变形槽部被梯形凸台撑开并使得刀座固定在刀柄端面，因此二者具有相互的协同作用。

所述内孔端槽切削工具，以刀柄端部开设圆弧形夹持孔槽，1个或2个圆弧形刀座2中心对称地分别夹持在夹持孔槽中，中心螺栓压紧，压紧机构和夹持变形机构分离，大大增加了夹持强度和耐久力，可夹持两个刀头，大大提高了开槽的加工质量，节约了工时。

附图说明

图1为本实用新型内孔端槽切削工具的主剖视图。

图2为本实用新型内孔端槽切削工具的俯剖视图。

图3为本实用新型内孔端槽切削工具的图1的A-A剖视图。

图4为本实用新型内孔端槽切削工具的图1的B-B剖视图。

上述图中的附图标记：

1刀柄，2刀座，3夹持颚部，4变形槽部，5上颚，6底颚，7夹持孔槽，8梯形凸台，9过渡锥体，10压紧锥面，11螺纹压紧孔，12压紧螺栓，13切削刀片，14下端面，15凸环，16间隔通槽

2.1夹持主体，2.2压紧部，2.3竖直定位面，2.4水平座顶面，2.5内圆弧刀座面，2.6外圆弧刀座面

4.1上变形部，4.2下变形部，4.3上槽面，4.4下槽面

7.1下抵支撑面，7.2上抵间隙面，7.3内圆弧面，7.4外圆弧面

8.1上凸台侧面，8.2下凸台侧面

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-4所示，一种内孔端槽切削工具，包括刀柄1和刀座2，所述刀座2包括夹持主体2.1和压紧部2.2，夹持主体2.1是圆弧形的，所述圆弧旋转轴线与刀柄1轴线平行；压紧部2.2垂直于刀柄轴线径向延伸并一体连接夹持主体2.1；夹持主体2.1设有一侧开口的夹持颚部3和对侧开口的变形槽部4，所述夹持颚部3包括上颚5、底颚6；更为优选的是，上颚5于Y轴上的投影高度L上为底颚6于Y轴上的投影高度L下的1/3～2/3。

变形槽部4的对称中线高于夹持颚部3的上颚5与底颚6的中线；变形槽部4为梯形槽，包括上变形部4.1和下变形部4.2，所述上变形部4.1圆弧过渡连接所述下变形部4.2；上变形部4.1具有上槽面4.3，下变形部4.2具有下槽面4.4；上槽面4.3和下槽面4.4的夹角为被撑角β，所述被撑角β优选为30°～60°。所述夹持颚部3的圆弧半径大于变形槽部4的圆弧半径，夹持颚部3与变形槽部4通过过渡锥体9一体过渡连接。压紧部2.2一体连接在变形槽部4和过渡锥体9的连接处的内侧，压紧部2.2对应夹持颚部开设有间隔通槽16。

所述刀座2的夹持主体2.1具有平行于Y轴的竖直定位面2.3和平行于X轴的水平座顶面2.4，内圆弧刀座面2.5、外圆弧刀座面2.6圆弧连接在竖直定位面2.3和水平座顶面2.4之间。

刀柄1端面沿轴线中线对称地设有两个夹持孔槽7，所述夹持孔槽7中设有梯形凸台8，梯形凸台8包括上凸台侧面8.1和下凸台侧面8.2，上凸台侧面8.1和下凸台侧面8.2的夹角为撑开角α，所述撑开角α比所述被撑角β大1°～2°。夹持孔槽7为圆弧形，夹持孔槽7具有平行于Y轴的下抵支撑面7.1和平行于X轴的上抵间隙面7.2，内圆弧面7.3、外圆弧面7.4连接在下抵支撑面7.1和上抵间隙面7.2之间。

更为优选的是，夹持孔槽7的旋转轴线与刀柄1的旋转轴线重合，或者，夹持孔槽7的旋转轴线与刀柄1的旋转轴线不重合，但其旋转轴线与刀柄1的旋转轴线共面。

刀柄1端面轴心设有螺纹压紧孔11，将两个刀座2分别插入到对应的夹持孔槽7中，竖直定位面2.3与下抵支撑面7.1抵接，梯形凸台8卡入变形槽4，水平座顶面2.4距离上抵间隙面7.2一变形间隙量S_变。用压紧螺栓12拧入螺纹压紧孔11中将压紧部2.2压紧在刀柄1的端面上；随着压紧螺栓12对压紧部2.2施加压紧力，梯形凸台8撑大变形槽4的上变形部4.1和下变形部4.2，由于下槽面4.2与竖直定位面2.3一体连接且同属于下变形部4.2，下变形部4.2及其竖直定位面2.3压紧在下抵支撑面7.1上，由于夹持主体的圆弧形状，使得刀座抵抗变形槽4的扩张力F_张的方向转变为竖直定位面2.3抵压在底颚5下抵支撑面7.1上的水平抵压力。而与上抵间隙面7.2距离一变形间隙量S_变的水平座顶面2.4则受此扩张力变形从而带动夹持颚部3的上颚夹紧切削刀片13。

压紧部2.2以刀柄轴线为旋转轴线开设有压紧锥面10，压紧螺栓12具有螺纹旋入部、压紧锥体12.1和压紧盖12.2，压紧锥体12.1压紧在压紧锥面10上，压紧盖12.2压紧在压紧部2.2的端面上。

夹紧状态时，压紧部2.2的下端面14正好压紧在刀柄1的顶部端面上。更为优选的是，由于上颚5会变形，则带动压紧部2.2的下端面也会倾斜，所以应当在自由状态时，该下端面14与竖直平面有一倾斜夹角γ，当处于夹紧状态时，该下端面14正好处于竖直平面上；该下端面14与刀柄1顶部端面紧贴而不产生任何阻碍夹紧的阻力。

更为优选的是，压紧部2.2的下端面14上设有圆弧状的凸环15，凸环15压紧在刀柄1顶部端面上，由于圆弧凸环15与压紧端面是点接触，因而避免面接触产生的阻碍夹紧的阻力。

由于可同时中心对称地夹持两个刀座2，开槽的加工质量大大提高。这也为端面槽的精加工节约了工时。

所述内孔端槽切削工具，以刀柄端部开设圆弧形夹持孔槽，2个圆弧形刀座2中心对称地分别夹持在夹持孔槽中，中心螺栓压紧，压紧机构和夹持变形机构分离，大大增加了夹持强度和耐久力，可夹持两个刀头，大大提高了开槽的加工质量，节约了工时。