防震复合刀具和支架加工系统的制作方法

本申请涉及机械加工，具体地说，涉及防震复合刀具和支架加工系统。

背景技术：

1、机械加工中，复杂工件的加工需求不断提升，例如需要加工具有孔及面的支架类零件。如果采用传统的单一功能刀具，需要进行多次装夹、分序加工，存在工序繁琐、生产效率低下的问题。

2、此外，刀具在切削加工过程中，容易产生径向、轴向等震动，影响加工精度及刀具寿命。现有技术中，具有采用弹簧等减震结构的刀具，但其伸缩特性会导致刀具有效加工行程变化，无法应用于有严格精度要求的加工场景。

3、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请提供防震复合刀具和支架加工系统，能够同时实现孔加工、面加工等复合特征加工，并且能够有效抑制刀具震动，适用于高效率、高精度的复合加工场景。

2、根据本申请的一个方面，提供防震复合刀具，包括：钻头，设置在刀具本体的端部；刀片，设置在所述刀具本体的端部，所述刀片与所述钻头在所述刀具本体的径向方向上相间隔；阻尼体，固定在所述刀具本体的容纳腔中并且填充满所述容纳腔。

3、钻头用于实现孔的钻削加工。刀片与钻头径向间隔设置，用于实现外圆、外圆底面等面特征的铣削加工。固定并且填充满容纳腔的阻尼体用于吸收和耗散防震复合刀具在旋转切削过程中产生的震动能量，从而保证钻孔（尤其是盲孔）及外圆、外圆底面等面特征的加工精度，并且延长刀具寿命。

4、在一些实施例中，所述阻尼体过盈固定和/或粘接固定和/或灌封固定在所述容纳腔中。这些方式均确保阻尼体与容纳腔刚性固连，杜绝窜动，尤其是轴向窜动，从而保障盲孔加工精度。

5、在一些实施例中，所述阻尼体的沿所述刀具本体的轴向方向的弹性模量大于等于沿所述径向方向的弹性模量，确保在承受轴向震动时，阻尼体能够以高刚性维持防震复合刀具在轴向方向的稳定性，确保盲孔加工深度稳定。

6、在一些实施例中，所述阻尼体的沿所述径向方向的损耗因子大于等于沿所述轴向方向的损耗因子，确保在承受径向震动时，阻尼体能够以高阻尼特性高效吸能，确保复合切削孔、面等不同特征的准确性。

7、在一些实施例中，沿所述刀具本体的轴向方向，所述钻头具有切削刃和肩台，所述刀片的刀刃超出所述钻头的肩台并且与所述钻头的切削刃至少部分重叠。

8、刀片的刀刃超出钻头的肩台并且与钻头的切削刃至少部分重叠，确保在钻头完成一定深度钻孔的同时，刀片能够对工件的外圆、外圆底面等部位进行铣削，实现孔与面的同步复合加工，节省加工时间。

9、在一些实施例中，所述刀片包括沿周向间隔设置的多个刀片，所述多个刀片的刀刃与所述钻头的中心轴线之间的径向距离不完全相同。

10、通过设置多个径向距离不同的刀片，可以实现分段切削，将总切削负载分散到多个刀片上，其中每个刀片仅需切除一部分切削量。

11、在一些实施例中，每个刀片固定连接于刀座，所述刀座设置有径向延伸的滑槽，所述刀具本体的端部设置有锁紧孔，所述刀座通过穿过所述滑槽、锁紧于所述锁紧孔并且压紧所述滑槽的表面的第一锁紧件固定于所述刀具本体的端部；其中，所述滑槽相对于所述第一锁紧件具有径向调整余量。

12、通过刀座的滑槽、第一锁紧件及锁紧孔的配合，实现刀片的径向位置调整，使防震复合刀具能够灵活适配不同尺寸工件的外圆加工，通用性强。

13、在一些实施例中，所述第一锁紧件与所述锁紧孔之间通过螺纹锁紧配合，实现简单、可靠的锁紧，并便于松开以调整刀片的径向位置。

14、在一些实施例中，所述刀座还设置有与所述滑槽相适配的标尺，为径向调节提供直观、精确的视觉参考，实现量化、可重复的调整。

15、在一些实施例中，所述刀片通过第二锁紧件可转动地固定连接于所述刀座，便于根据外圆、外圆底面等面特征的不同加工需求转动调节刀片的位置，并且可以提高刀片的不同位置刀刃的利用率。

16、在一些实施例中，所述钻头的中心轴线与所述刀具本体的中心轴线相重合，使得防震复合刀具具有较优的动态平衡性能，从而保证孔加工及面加工的精度。

17、在一些实施例中，所述刀片的刀刃上设置有缺口以形成断屑槽。断屑槽能够在切削过程中切断切屑，防止切屑缠绕刀具、划伤已加工表面、堵塞排屑空间，进而保证加工过程的顺畅、安全性与连续性，同时降低切削阻力和切削热。

18、在一些实施例中，所述防震复合刀具还包括冷却管道，所述冷却管道设置在所述刀具本体中并且通向所述钻头和所述刀片。

19、通过冷却管道，实现良好的散热性能，有效防止刀具在加工过程中因过热而损坏，并且可以进行有效润滑，降低切削摩擦力，还能辅助排屑，例如能够将孔内的切屑冲刷出来。

20、在一些实施例中，通向所述钻头的冷却管道的喷淋口分布在所述钻头的前端和排屑槽中，实现对钻头的不同切削部位的冷却与润滑。

21、在一些实施例中，通向所述钻头的冷却管道的喷淋口相对于所述刀具本体的轴向方向倾斜向外延伸，使喷出的冷却液不仅冷却钻头，而且形成排屑推力，冲击排出孔内的切屑，解决深孔、盲孔加工中的排屑难题，防止因切屑堵塞导致的钻头磨损、折断和孔质量下降。

22、在一些实施例中，通向所述刀片的冷却管道的喷淋口分布在所述刀具本体的端面，可以直接冲刷刀片与切屑接触的热点区域，提高冷却效率。

23、在一些实施例中，通向所述刀片的冷却管道相对于所述刀具本体的轴向方向倾斜向内延伸，有助于控制切屑飞溅。

24、根据本申请的又一个方面，提供一种支架加工系统，所述支架加工系统包括支架和如上述任意实施例所述的防震复合刀具，其中，所述钻头配置为加工所述支架的盲孔形式的导杆孔和导杆孔端面，所述刀片配置为加工所述支架的导杆孔外圆和导杆孔外圆底面。

25、利用防震复合刀具，实现对支架的导杆孔（盲孔）、导杆孔端面、导杆孔外圆及导杆孔外圆底面的多特征复合加工，并利用阻尼体吸收和耗散旋转切削过程中沿刀具本体的轴向方向和径向方向的震动能量，满足高效率、高精度加工需求。

26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种防震复合刀具，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的防震复合刀具，其特征在于，所述阻尼体过盈固定和/或粘接固定和/或灌封固定在所述容纳腔中。

3.如权利要求1所述的防震复合刀具，其特征在于，所述阻尼体的沿所述刀具本体的轴向方向的弹性模量大于等于沿所述径向方向的弹性模量，和/或，所述阻尼体的沿所述径向方向的损耗因子大于等于沿所述轴向方向的损耗因子。

4.如权利要求1所述的防震复合刀具，其特征在于，沿所述刀具本体的轴向方向，所述钻头具有切削刃和肩台，所述刀片的刀刃超出所述钻头的肩台并且与所述钻头的切削刃至少部分重叠。

5.如权利要求1所述的防震复合刀具，其特征在于，所述刀片包括沿周向间隔设置的多个刀片，所述多个刀片的刀刃与所述钻头的中心轴线之间的径向距离不完全相同。

6.如权利要求5所述的防震复合刀具，其特征在于，每个刀片固定连接于刀座，所述刀座设置有径向延伸的滑槽，所述刀具本体的端部设置有锁紧孔，所述刀座通过穿过所述滑槽、锁紧于所述锁紧孔并且压紧所述滑槽的表面的第一锁紧件固定于所述刀具本体的端部；

7.如权利要求6所述的防震复合刀具，其特征在于，所述第一锁紧件与所述锁紧孔之间通过螺纹锁紧配合。

8.如权利要求6所述的防震复合刀具，其特征在于，所述刀座还设置有与所述滑槽相适配的标尺。

9.如权利要求6所述的防震复合刀具，其特征在于，所述刀片通过第二锁紧件可转动地固定连接于所述刀座。

10.如权利要求5所述的防震复合刀具，其特征在于，所述钻头的中心轴线与所述刀具本体的中心轴线相重合。

11.如权利要求1、4至10中任一项所述的防震复合刀具，其特征在于，所述刀片的刀刃上设置有缺口以形成断屑槽。

12.如权利要求1所述的防震复合刀具，其特征在于，还包括冷却管道，所述冷却管道设置在所述刀具本体中并且通向所述钻头和所述刀片。

13.如权利要求12所述的防震复合刀具，其特征在于，通向所述钻头的冷却管道的喷淋口分布在所述钻头的前端和排屑槽中，和/或，通向所述钻头的冷却管道的喷淋口相对于所述刀具本体的轴向方向倾斜向外延伸。

14.如权利要求12所述的防震复合刀具，其特征在于，通向所述刀片的冷却管道的喷淋口分布在所述刀具本体的端面，和/或，通向所述刀片的冷却管道相对于所述刀具本体的轴向方向倾斜向内延伸。

15.一种支架加工系统，其特征在于，包括支架和如权利要求1至14中任一项所述的防震复合刀具，其中，所述钻头配置为加工所述支架的盲孔形式的导杆孔和导杆孔端面，所述刀片配置为加工所述支架的导杆孔外圆和导杆孔外圆底面。