用于镗削大孔径通孔的阶梯镗刀的制作方法

本发明涉及一种用于镗孔的镗刀，尤其是一种用于镗削孔径在400mm以上的大孔径通孔的专用镗刀，属于金属切削刀具技术领域。

背景技术：

中小缸径（缸径φ≤500mm）低速船用柴油机各机型的机座、连杆等部件中具有φ475mm（0，+0.05）～φ723mm（0，+0.08）的大孔径通孔，需要经过粗镗、半精镗和精镗加工才能达到尺寸公差的要求，其中粗镗、半精镗加工时单边余量较大。现有的大孔径通孔的粗镗和半精镗大多采用多边形的刀片，切削效果不太理想，从粗镗到半精镗需要换刀，费时费力，且半精镗至精镗尺寸的单边余量仅为0.2mm-0.3mm，如果半精镗效果达不到工艺要求，将会影响下道精镗工序，甚至因为半精镗后孔径尺寸超差而导致机座或连杆不合格，无法转入下道的精镗工序。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于镗削大孔径通孔的阶梯镗刀，使用这种阶梯镗刀进行镗孔切削时，不需换刀一次连续切削就能完成大孔径通孔的粗镗和半精镗加工。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于镗削大孔径通孔的阶梯镗刀，包括刀盘、第一组粗镗刀片及刀垫单元、第二组粗镗刀片及刀垫单元和一组半精镗刀片及刀垫单元，所述刀盘中心分别设有与刀柄连接的数个连接孔和定位孔，第一组粗镗刀片及刀垫单元、第二组粗镗刀片及刀垫单元和一组半精镗刀片及刀垫单元从刀盘外侧向着刀柄方向轴向间隔设置；每组粗镗刀片及刀垫单元包括两个对角设置、且以刀盘中心成中心对称的粗镗刀片及粗镗刀垫，粗镗刀片固定在粗镗刀垫的外角中，两个粗镗刀垫分别固定在刀盘外缘对应的刀具槽中；一组半精镗刀片及刀垫单元的平面位置位于第一组粗镗刀片及刀垫单元和第二组粗镗刀片及刀垫单元之间，包括半精镗刀片和半精镗刀垫；每一组粗镗刀片及刀垫单元的两片粗镗刀片刃尖、以及半精镗刀片及刀垫单元的两片半精镗刀片刃尖分别处于各自对应的平面中，所述平面垂直于刀盘中心轴线；一组半精镗刀片及刀垫单元的两片半精镗刀片及半精镗刀垫以刀盘中心成中心对称，分别垂直设置在刀盘两对侧的安装斜面上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，一组粗镗刀片及刀垫单元的粗镗刀片平行于本组粗镗刀垫的长度方向，另一组粗镗刀片及刀垫单元的粗镗刀片垂直于该组粗镗刀垫的长度方向。

进一步的，所述刀盘外缘安装斜面的斜角α=52°～54°。

进一步的，所述半精镗刀片及刀垫单元的半精镗刀垫为阶梯轴结构，包括圆柱形刀垫体以及从圆柱形刀垫底部径向延伸的盘形底座，半精镗刀片垂直固定在圆柱形刀垫体的顶部一侧，所述盘形底座固定在安装斜面上。

进一步的，第二组粗镗刀片刃尖与半精镗刀片刃尖的距离h2与两组粗镗刀片的刃尖距离h1之比：h2/h1=1.9～2.2。

进一步的，所述刀盘的材质为铝合金。

本发明采用两组粗镗刀片及刀垫单元和一组半精镗刀片及刀垫单元轴向间隔设置在刀盘外缘上的结构，镗削走刀次数从现有镗孔加工的粗镗三次和半精镗一次改为只需一次镗孔就能完成粗镗和半精镗两道工序的切削加工。镗削走刀次数减少了3/4，省去了更换刀镗刀的麻烦，大大提高了切削效率，镗孔时间减少了80%，大大降低了镗削加工成本。采用本发明镗削大孔径通孔，提高了大孔径通孔的尺寸精度和表面粗糙度。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的仰视图；

图3是第一组粗镗刀片及刀垫单元、第二组粗镗刀片及刀垫单元和一组半精镗刀片及刀垫单元的叠合放大视图；

图4是半精镗刀片及刀垫单元的放大俯视图；

图5是采用本发明镗削大孔径通孔的视图；

图6是图5的ⅰ部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和镗削某型低速船用柴油机各机型的机座主轴承孔阶梯镗刀的实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图6所示，本实施例的阶梯镗刀包括包括刀盘1、第一组粗镗刀片及刀垫单元2、第二组粗镗刀片及刀垫单元3和一组半精镗刀片及刀垫单元4，刀盘1的材质为铝合金，刀盘1中心分别设有与刀柄连接的4个螺钉连接孔11和4个定位孔12，刀盘1上还设有4个减轻孔13。刀盘1外形轮廓不规则，起到去除应力增加刀具强度的作用。

如图1和图6所示，第一组粗镗刀片及刀垫单元2、第二组粗镗刀片及刀垫单元3和一组半精镗刀片及刀垫单元4从刀盘1外侧向着刀柄方向即向右轴向间隔设置，每组粗镗刀片及刀垫单元包括两个对角设置、且以刀盘1中心成中心对称的粗镗刀片21及粗镗刀垫22，粗镗刀片21固定在粗镗刀垫22的外角中，两个粗镗刀垫22分别固定在刀盘1外缘对应的刀具槽14中。一组半精镗刀片及刀垫单元4的平面位置位于位于第一组粗镗刀片及刀垫单元2和第二组粗镗刀片及刀垫单元3之间，包括半精镗刀片41和半精镗刀垫42。每一组粗镗刀片及刀垫单元的两片粗镗刀片刃尖、以及半精镗刀片及刀垫单元4的两片半精镗刀片41刃尖分别处于各自对应的平面中。在图6中，即第一组粗镗刀片及刀垫单元2的两片粗镗刀片22刃尖在x-x平面中，第二组粗镗刀片及刀垫单元2的两片粗镗刀片22刃尖在y-y平面中，一组半精镗刀片及刀垫单元4的两片半精镗刀片42刃尖在z-z平面中，x-x平面、y-y平面和z-z平面分别垂直于刀盘1中心轴线。一组半精镗刀片及刀垫单元4的两片半精镗刀片41及半精镗刀垫42以刀盘1的中心成中心对称，分别垂直设置在刀盘1两对侧的安装斜面15上。精镗刀片及刀垫单元4的安装斜面15的斜角α=53°，改善了半精镗刀片41的切削效果。

如图2和图4所示，半精镗刀片及刀垫单元4的半精镗刀垫42为阶梯轴结构，包括圆柱形刀垫体421以及从圆柱形刀垫体421底部径向延伸的盘形底座422，半精镗刀片41垂直固定在圆柱形刀垫体421的顶部一侧。刻度盘423嵌入定位圈424中，盘形底座422嵌入刻度盘423中，顺时针或逆时针转动刻度盘423，就可以调节半精镗刀片41的伸出或缩回，并可根据刻度盘423的刻度指示进行微调。刻度盘423嵌入定位盘424中，定位盘424外缘通过均布的3个螺钉425固定在刀盘1外缘的安装斜面15上，从而将半精镗刀垫42固定在刀盘1外缘上。

本实施例的第二组粗镗刀片22刃尖与半精镗刀片41刃尖的距离h2与两组粗镗刀片22的刃尖距离h1之比：h2/h1=2.0，其中，h1=5mm,h2=15mm。

某型低速船用柴油机的机座主轴承孔粗镗前的毛坯孔径为φ713mm，采用本发明的阶梯镗刀一次镗削就能直接完成粗镗和半精镗，达到所需的φ722.4mm的孔径，镗削需耗时48min。而现有的孔径粗镗和半精镗除需换刀外，还需4次走刀才能完成，总耗时达240min，是采用本发明镗孔耗时的5倍，两者比较，本发明大大提高了切削加工效率，降低了加工成本。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。