镗刀的制作方法

本发明涉及机械加工刀具领域，更具体地说，涉及一种镗刀。

背景技术：

1、镗刀是一种用于加工工件内孔的切削刀具，主要用于对已有孔进行扩大加工或精加工，以提高孔的尺寸精度、形状精度以及表面质量。随着机械制造及数控加工技术的发展，为提高加工效率和加工精度，镗刀通常设置有用于输送切削液的引流结构，使切削液能够流向刀片位置，对切削区域进行冷却和润滑。

2、例如，中国专利公告号为cn220426858u的专利文件公开了一种汽车零件一次成型复合镗刀，其实施例记载：“所述刀柄、过渡杆、刀头内均设置有连通的引流孔，所述引流孔利于切削液流向刀片，对其进行冷却”，通过该引流孔将切削液输送至刀片位置，实现对刀片的冷却。因此，在镗刀内部设置引流孔并将切削液引导至刀片处属于现有技术。

3、然而，在实际加工过程中，为满足不同孔径、不同加工工序的需求，出现了一种由多个刀座组合形成的组合镗刀结构。该组合镗刀包括前刀座和后刀座，前刀座与后刀座通过螺纹结构可拆卸连接，加工时可先利用后刀座完成第一工位加工，再将前刀座安装于后刀座上，由前刀座继续完成后续镗孔加工。

4、现有结构中，后刀座内部设置有引流孔，可将切削液输送至后刀座上的刀片位置，以满足后刀座独立加工时的冷却需求。但由于前刀座与后刀座之间采用可拆卸连接方式，当后刀座单独工作时，前刀座安装位置处的连接端需要保持封闭，以避免切削液泄漏或影响冷却压力。

5、当需要安装前刀座进行组合加工时，由于连接位置处原本用于封闭引流通道，使得前刀座内部引流孔与后刀座内部引流孔难以实现可靠连通，导致切削液无法顺畅输送至前刀座刀片位置。由此，现有组合镗刀结构难以同时满足如下三点。

6、1、后刀座单独加工时，引流通道可靠封闭。

7、2、前刀座安装后，前后刀座内部引流孔自动连通。

8、3、组合状态下切削液能够稳定输送至前刀座刀片位置。

9、因此，现有组合镗刀的切削液引流结构仍存在改进空间。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种镗刀，达到在前刀座装拆过程中自动切换切削液流路，使后刀座单独加工时能够可靠供液并封闭前端通道、组合加工时能够稳定向前刀座输送切削液的目的。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种镗刀，包括依次可拆卸连接的刀杆、后刀座和前刀座，后刀座设有与刀杆连通的后引流主孔以及与后引流主孔连通的后引流支孔，前刀座设有前引流主孔以及与前引流主孔连通的前引流支孔，后引流主孔内沿其轴向滑移设置有中空的封筒，封筒的侧壁开设有与其内部连通的侧孔，后刀座内设置有驱使封筒朝前刀座方向移动的弹性件；前刀座未安装于后刀座时，封筒在弹性件作用下位于第一位置，封筒的前端流出口被封堵，侧孔与后引流支孔连通，以使切削液经封筒和后引流支孔输送至后刀座；前刀座安装于后刀座的过程中，前刀座顶推封筒克服弹性件的弹力移动至第二位置，在第二位置，封筒的前端流出口与前引流主孔连通，并且侧孔与后引流支孔错位，封筒的筒壁遮挡后引流支孔，以使切削液由封筒向前引流主孔输送；前刀座与后刀座连接时，连接动作产生的轴向装配位移直接驱动封筒移动，以使刀具组合状态变化同步触发切削液流路转换。

3、优选的，后刀座的前端开设有螺纹孔，前刀座设有配合螺纹孔的螺纹柱，前引流主孔贯穿螺纹柱，螺纹孔和后引流主孔连通，且螺纹孔的孔径小于后引流主孔的孔径以在二者之间形成挡肩。

4、优选的，封筒的顶部设有顶杆和顶孔；顶杆位于螺纹孔，挡肩封堵顶孔；当前刀座安装在后刀座，螺纹柱的端面抵接并顶推顶杆，使封筒移动，从而使顶孔与挡肩分离。

5、优选的，挡肩固定连接有沿轴向延伸的封杆，封杆用于插入并封堵顶孔；当封筒位于第一位置时，封杆插入顶孔；当前刀座安装于后刀座并处于过渡位置时，侧孔与后引流支孔错位，且封杆仍插入顶孔；当前刀座进一步安装至使封筒位于第二位置时，侧孔与后引流支孔保持错位，且封杆脱离顶孔。

6、优选的，挡肩设有封堵顶孔的密封件。

7、优选的，后引流主孔与封筒之间设有相互配合的导向槽和导向块；导向槽沿封筒轴向延伸，以限制封筒周向转动并使侧孔与后引流支孔保持预定对应关系。

8、优选的，后刀座螺钉连接有封环，弹性件抵触封筒和封环之间。

9、优选的，侧孔和/或顶孔设有可拆卸连接的过滤件，以过滤进入对应引流路径中的切削液。

10、优选的，封筒与后引流主孔之间采用滑移配合，且两者之间的配合间隙小于形成有效切削液流动通道所需的间隙，以在侧孔与后引流支孔错位时减少切削液分流。

11、优选的，前刀座安装于后刀座时，螺纹柱的旋入过程中实现：推动顶杆使封筒移动；改变侧孔与后引流支孔的位置关系；改变顶孔与前引流主孔之间的连通状态；从而使镗刀的机械组合状态与切削液流路状态同步转换。

12、综上所述，本发明至少具有以下有益效果之一。

13、1、封筒弹性顶持挡肩时，冷却可以通过封筒向后引流支孔单向流动；而后刀座和前刀座安装后，封筒被顶退，顶孔被打开实现封筒和前引流主孔的连通，更为关键的是封筒的顶退动作，实现侧孔和后引流支孔的错位，后引流支孔被封堵可以有效减少后引流支孔对切削液的分流，也就是实现了切削液集中向前引流主孔稳定流动。

14、2、顶孔和封杆的封堵配合，使安装前刀座过程中形成三个位置：第一位置：后路开、前路关；过渡位置：后路已经关闭，前路仍未打开；第二位置：后路关、前路打开。

15、即形成先关闭原供液支路、再开启目标供液支路的切换过程，避免前刀座安装过程中出现前、后两条切削液支路短时间同时连通。

16、3、前刀座的顶推力属于“外部控制条件”，一旦该控制条件不存在，弹性件就自动使系统回到“前端关闭、后刀座供液”的第一位置。因此从控制逻辑看，该结构并不是普通的双向换流，而具有类似机械式失效复位特征。

17、效果为：即使操作者拆除前刀座后未进行任何额外流路操作，封筒仍能够依靠弹性件自动恢复后刀座供液状态，使“机械拆卸完成”本身成为流路复位条件，从而降低换刀后因忘记复位阀门而造成无冷却加工的风险。

18、4、利用流路状态对装配完成度形成机械式“许可控制”。也就是说，前刀座只有继续旋入到预定位置，使封筒达到第二位置，封杆才从顶孔退出，前向流路才能真正开启。

19、效果为：前刀座未安装到预定轴向位置时，前向冷却通道不能提前完全开启，使切削液供给条件与前刀座的有效安装位置建立对应关系，从而降低前刀座处于半旋入、未锁紧状态时即获得正常供液而被误判为“已经安装到位”的可能性。

20、5、形成具有“负载优先级”的切削液分配效果。

21、即组合加工状态下，不再追求前后刀座同时平均供液，而是根据当前实际工作的主要切削部件，将有效流量优先分配给前刀座。

22、效果为：通过关闭非主要冷却对象对应的后引流支路，使机床原有供液能力在不提高泵压、不增加外部增压装置的条件下更多集中于前刀座，从而提高有限供液能力的利用率。

23、6、导向槽和导向块，用于限制封筒周向转动，使侧孔与后引流支孔保持预定位置关系。并明确指出，若只采用普通圆柱滑动配合，切削液冲击及装拆振动可能导致封筒周向偏转。

24、效果为：通过限制封筒周向自由度，使流路转换主要由轴向位移这一单一变量决定，从而降低旋转振动工况下因封筒角度漂移造成侧孔不能准确对孔的概率，使机械位置与流体状态之间形成更稳定的一一对应关系。

25、7、定点过滤和便于清理的效果，通过将过滤件布置在封筒的状态选择出口附近，使杂质在进入后引流支孔或前引流主孔之前即受到拦截，从而使过滤功能集中作用于当前实际承担供液任务的支路，减少在非工作支路中额外设置过滤结构的需要。

26、过滤件堵塞后，可以快速拆卸更换，堵塞清理快捷，这是依托于封筒和过滤件的协同效果，传统的镗刀，其后引流支孔或前引流主孔堵塞后清理工作十分困难。

27、8、防错联锁效果：刀具组合状态与切削液配置状态机械绑定，减少频繁换刀工况下“刀具已换、冷却未换”的人为错误，即消除刀具配置状态与冷却配置状态之间的独立人为变量。

28、效果为：将原本需要分别确认的“刀座组合状态”和“切削液换向状态”合并为一个机械状态变量，使操作者只需完成前刀座的正常装拆，即可同步完成冷却系统配置，从而减少换型过程中漏操作、反操作和状态不一致。