一种用于多段孔加工的PCD铰刀及其使用方法与流程

一种用于多段孔加工的pcd铰刀及其使用方法
技术领域
1.本技术涉及铰刀加工设备领域，尤其是涉及一种用于多段孔加工的pcd铰刀及其使用方法。


背景技术：

2.铰刀是具有一个或多个刀齿，用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具，用于扩孔或修孔。铰刀主要是为了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于孔的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。随着科技的飞速发展，机械制造业对加工精度和加工效率的要求也越来越高，铰刀作为一种常用的机械加工刀具，其结构设计和材质选择决定着铰刀的使用寿命和加工精度，进而决定着工件孔的质量。
3.目前，在使用的pcd铰刀包括pcd刀片4以及同轴设置的刀柄1和刀体2，刀体2周侧壁上开设有出料槽21，pcd刀片4沿刀体2半径方向焊接在出料槽21槽壁上，且pcd刀口4超出刀体2侧壁设置，且超出的距离即为孔预留的余量。在使用铰刀进行多段孔加工时，需要将刀体2与待铰的孔同轴对接，再驱动刀体2转动进行扩孔或磨孔，之后再更换余量不同的pcd刀片4的铰刀，加工出多段孔。
4.针对上述中的相关技术，pcd刀片与原孔需要在同一孔口进刀，完成加工后的孔径大于原工件孔径，发明人认为容易造成刀具晃动或偏离，在进行多段孔进行加工时，pcd刀片需要多次进入工件孔进行加工，存在降低了工件孔同轴度的缺陷。


技术实现要素：

5.为了保证工件孔的同轴度，本技术提供一种用于多段孔加工的pcd铰刀及其使用方法。
6.第一方面，本技术提供的一种用于多段孔加工的pcd铰刀采用如下的技术方案：一种用于多段孔加工的pcd铰刀，包括pcd刀片、刀柄和设置在所述刀柄上的刀体，所述刀体周侧壁上至少开设有一个出料槽，还包括导向柱和至少两根导条，所述出料槽包括出料壁和沿所述刀体半径方向设置的安装壁，所述pcd刀片设置在所述安装壁上，所述导向柱同轴设置在所述刀体背离刀柄一端，且所述导向柱用于与工件孔滑动连接且孔轴配合；所述导条与刀体轴向平行并均匀分布在所述刀体周侧壁上，且所述导条所在轴与加工后的工件孔滑动连接且轴孔配合。
7.通过采用上述技术方案，对工件孔进行铰孔再加工时，将导向柱伸入工件孔内与工件孔配合，并沿工件孔滑动直至刀体和pcd刀片与工件抵接，之后驱动刀柄带动刀体转动没劲儿使得pcd刀片转动，对工件孔进行切削，之后驱动刀柄向靠近刀口方向运动，进而使得pcd刀片沿工件孔轴向持续进行切削，导条支撑在已完成切削的工件孔内壁上，直至完成工件孔的再加工；设置的导向柱和导条，在未切削时通过导向柱进行导向，使得刀体与工件孔同轴，正在切削过程中时，能够通过导条对已完成切削的工件孔内壁进行支撑并导向，与导向柱配合，减少pcd刀片的偏移或晃动，保证刀体与工件孔的同轴度，进而保证再加工后
的工件孔与原工件孔的同轴度，提高切削精度。
8.可选的，所述出料槽开设有两组，且两所述安装壁沿刀体的同一直径设置，所述导条数量设置为偶数，且均匀设置在两所述pcd刀片之间。
9.通过采用上述技术方案，导条数量为偶数，能够使得导条对孔壁的支撑更加稳定，两出料槽对称且平齐，使得两pcd刀片平齐，一方面使得两pcd刀片对称，便于提高铰孔的效率和效果，另一方面也能与孔壁支撑，起到一定的导向作用，进而提高再次进孔的同轴度。
10.可选的，所述出料壁沿长度方向包括一体设置的平直段和倾斜段，所述平直段设置在所述刀体背离刀柄一侧，所述倾斜段底壁远离平直段一端高于另一端直至与所述刀体侧壁平齐。
11.通过采用上述技术方案，设置的平直段和倾斜段，铰孔产生的废屑沿平直段向洞口方向运动，之后在切斜段的作用下排出刀体部分的出料槽，进而排出工件，减少废屑在孔内的存留，避免废屑在孔内造成磨损，进而减少孔壁的粗糙度。
12.可选的，所述导条一侧开设有与所述出料槽同结构设置的齿槽，所述导条设置在所述齿槽一侧的齿刃处。
13.通过采用上述技术方案，设置的齿槽，一方面与出料槽相同进行排料，加强排屑效果，另一方面减少与加工后孔壁的接触面积，进而减少摩擦力，降低了切削阻力，也减少了摩擦产生的热量。
14.可选的，所述导条的直径比所述pcd刀片刀口直径小0.01mm。
15.通过采用上述技术方案，pcd刀片切削孔壁，用于扩孔或磨光减少粗糙度，进而与孔壁接触紧密，导条在刀体上的直径略小与pcd刀片，适用于与孔壁进行支撑，并沿孔壁滑动连接，在保证同轴度的前提下，减少与孔壁之间的摩擦力，减少切削阻力和摩擦热量。
16.可选的，所述pcd刀片超出所述刀体伸入工件孔一端的端壁设置，所述导条端壁设置在所述pcd刀片端壁靠近刀柄一侧。
17.通过采用上述技术方案，pcd刀片对工件孔进行扩孔后，工件孔的直径增大后，便于导条进入工件孔内进行支撑，通过pcd刀片转动扩孔，减少摩擦和切削阻力，提高切削效果和切削效率。
18.可选的，所述刀体中空设置，所述导向柱沿轴向与所述刀体滑动连接，并能够收入所述刀体的内腔中。
19.通过采用上述技术方案，当工件孔为盲孔时，导向柱伸入盲孔底壁并与底壁抵接，实现导向，在刀体转动并行进的过程中，导向柱逐渐收入刀体内腔中，当导向柱完全收入刀体内腔时，pcd刀片完成整个盲孔的加工，适用性更高，实用性更强。
20.可选的，所述刀体空腔中设置有复位弹簧和导向滑杆，所述导向滑杆与导向柱平行，且一端固设在所述刀体空腔内壁，另一端伸入所述导向柱并滑动连接，所述复位弹簧设置在所述刀体底壁与导向柱之间，且能够使得所述导向柱趋于伸出所述刀体内腔。
21.通过采用上述技术方案，设置的复位弹簧和导向滑杆，在完成盲孔加工后，刀体退出定位孔，导向柱自动伸出刀体内腔，并在复位弹簧的作用下，对导向柱的滑动进行缓冲，使得加工过程更加稳定；通过导向滑杆，增加刀体与导向杆之间的刚性连接，保证刀体与导向杆的同轴度。
22.可选的，所述刀体沿长度方向设置为阶梯型，且所述刀体的直径沿远离刀柄方向
逐渐降低，所述pcd铰刀同结构设置在所述刀体的各个阶梯上。
23.通过采用上述技术方案，刀体设置为阶梯型，在进行阶梯孔的加工时，能够通过导向柱一次导向，同时完成阶梯孔其余孔径的加工，阶梯孔同轴一次加工完成，避免多次加工，保证了阶梯孔的同轴度。
24.第二方面，本技术提供一种用于多段孔加工的pcd铰刀的使用方法，采用如下的技术方案：一种用于多段孔加工的pcd铰刀的使用方法，包括如下步骤：s1：选择铰刀；s2：移动铰刀，使得铰刀与工件孔平齐，移动铰刀靠近工件孔，使得导向柱伸入工件孔并与工件孔内壁接触，直至刀体与工件抵接；s3：铰孔，驱动铰刀转动并使得铰刀向靠近工件孔内运动，导条与加工后的工件孔内壁接触，直至加工完毕；s4：取出铰刀，工件孔铰孔完毕。
25.通过采用上述技术方案，根据加工孔选择对应铰刀，通过导向柱在加工前端和前期进行导向，通过导条在加工后端和后期进行自导向，相互配合，对铰刀进行导向，保证铰刀在加工过程中与原工件孔的同轴度。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1．设置的导向柱和导条，在未切削时通过导向柱进行导向，使得刀体与工件孔同轴，正在切削过程中时，能够通过导条对已完成切削的工件孔内壁进行支撑并导向，与导向柱配合，减少pcd刀片的偏移或晃动，保证刀体与工件孔的同轴度，进而保证再加工后的工件孔与原工件孔的同轴度，提高切削精度；2．设置的复位弹簧和导向滑杆，当工件孔为盲孔时，在刀体转动并行进的过程中，导向柱压缩复位弹簧并逐渐收入刀体内腔中，在完成盲孔加工后，刀体退出定位孔，导向柱自动伸出刀体内腔，并在复位弹簧的作用下，对导向柱的滑动进行缓冲，使得加工过程更加稳定；通过导向滑杆，增加刀体与导向杆之间的刚性连接，保证刀体与导向杆的同轴度，适用性更高，实用性更强；3．通过采用一种用于多段孔加工的pcd铰刀的使用方法，根据加工孔选择对应铰刀，通过导向柱在加工前端和前期进行导向，通过导条在加工后端和后期进行自导向，相互配合，对铰刀进行导向，保证铰刀在加工过程中与原工件孔的同轴度。
附图说明
27.图1是本技术实施例用于多段孔加工的pcd铰刀的整体结构示意图。
28.图2是图1的正视图。
29.图3是本技术实施例2的整体结构示意图。
30.图4是图3沿a-a的剖视图。
31.图5是本技术实施例3的整体结构示意图。
32.附图标记说明：1、刀柄；2、刀体；21、出料槽；211、出料壁；2111、平直段；2112、倾斜段；212、安装壁；22、冷却液出液口；23、齿槽；24、转动轴承；25、复位弹簧；26、导向滑杆；3、导条；4、pcd刀片；5、导向柱；51、连接杆；52、导柱；6、工件孔。
具体实施方式
33.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种用于多段孔加工的pcd铰刀。
35.实施例1：参照图1，用于多段孔加工的pcd铰刀包括依次同轴设置的刀柄1、刀体2、导条3以及设置在刀体2上的pcd刀片4，刀体2焊接在刀柄1上，刀柄1用于与驱动设备连接。刀体2背离刀柄1一端的端壁设置为锥台，端壁靠近轴心位置沿轴向长于周侧位置。
36.参照图1，刀体2周侧壁上至少开设有两个出料槽21，出料槽21包括出料壁211和沿刀体2半径方向设置的安装壁212，两安装壁212沿刀体2的同一直径设置，pcd刀片4焊接在安装壁212上；安装壁212靠近pcd刀片4一端开设有冷却液出液口22。pcd刀片4侧边的刀口超出刀体2侧壁，且pcd刀片4前端的刀口超出刀体2伸入工件孔6一端的端壁，pcd刀片4的超出余量即为扩孔的余量。
37.参照图2，出料壁211沿长度方向包括一体设置的平直段2111和倾斜段2112，平直段2111设置在刀体2背离刀柄1一侧，倾斜段2112底壁远离平直段2111一端高于另一端直至与刀体2侧壁平齐。
38.参照图1，两出料槽21两侧的刀体2侧壁上分别均匀开设有三组与出料槽21同结构设置的齿槽23；导条3设置有六条并与刀体2平行，导条3焊接在六组齿槽23的齿刃上，且六条导条3分布在与刀体2同轴的圆上。导条3所在轴与加工后的工件孔6滑动连接且轴孔配合，用来支撑已加工后的工件孔6。
39.参照图1和图2，导条3宽度设置为0.5mm，导条3所在轴的直径比pcd刀片4刀口直径小0.01mm，且导条3背离刀柄1一端的端壁与pcd刀片4端壁距离0.2~0.3mm，且导条3端壁设置在pcd刀片4端壁靠近刀柄1一侧。
40.本技术实施例一种用于多段孔加工的pcd铰刀的实施原理为：在使用铰刀对定位孔再加工时，通过导条3在加工后端和后期进行自导向，对铰刀进行导向，当pcd刀片4加工到孔底时，导条3在孔口位置一直处于与孔壁接触并支撑的状态，保证铰刀在加工过程中与原工件孔6的同轴度，从而保证了多段孔加工的同轴度和圆度，同时导条3的不断转动与已完成加工的孔壁摩擦，增加了自导向性，减少了孔壁的粗糙度；废屑沿出料槽21和齿槽23排出孔，减少与孔壁的接触面积，进而减少摩擦产生的切削阻力和热量。
41.本技术实施例还公开一种用于多段孔加工的pcd铰刀的使用方法，参照图2和图3，采用上述的一种用于多段孔加工的pcd铰刀，包括如下步骤：s1：选择铰刀，通过工件孔6的尺寸和留存余量选择对应尺寸的铰刀；s2：移动铰刀，使得铰刀与工件孔6同轴；移动铰刀靠近工件孔6，使得刀体2端部轴心位置伸入工件孔6，且端壁周侧和pcd刀片4与工件抵接；s3：铰孔，通过驱动设备驱动刀柄1带动刀体2转动，同时施力使得铰刀向靠近工件孔6方向运动，pcd刀片4进行切削，冷却液从冷却液出液口22流出，对切削处进行冷却降温，产生的废屑沿出料槽21和齿槽23排出孔；导条3与加工后的工件孔6内壁接触并进行支撑，直至工件孔6加工完毕；s4：取出铰刀，工件孔6铰孔完毕。
42.实施例2：
参照图3，本技术实施例与实施例1的不同之处在与：刀体2背离刀柄1一侧同轴滑动连接有导向柱5。导向柱5包括同轴设置的连接杆51和导柱52，刀体2中空设置，连接杆51一端伸入刀体2空腔内与刀体2滑动连接，导柱52螺纹连接在连接杆51伸出刀体2空腔一端，且导柱52与原工件孔6轴孔配合且沿工件孔6滑动。
43.参照图4，刀体2空腔中与刀体2同轴设置有转动轴承24、复位弹簧25和导向滑杆26，转动轴承24外圈焊接在刀体2中空腔内壁，导向滑杆26一端同轴焊接在转动轴承24内圈，另一端同轴伸入连接杆51并与连接杆51滑动连接。复位弹簧25套设在导向滑杆26上，且一端焊接在转动轴承24内圈，另一端焊接在导向柱5上，并始终处于压缩状态，且能够使得导向柱5趋于伸出刀体2内腔。
44.本技术实施例2的实施原理为：移动铰刀时，使得连接杆51带动导柱52伸入工件孔6内，在加工的前端和前期与待加工孔滑动，并对刀体2进行预导向，提高刀体2与孔口抵接时的同轴度，在铰刀铰孔的工程中，前端的导柱52与后端的导条3配合，同时进行支撑和导向，进而保证工件孔6的同轴度。
45.在进行盲孔的加工时，连接杆51带动导柱52伸入工件孔6内并与孔底壁抵接，铰刀工作时，在转动轴承24的作用下使得连接杆51和导柱52保持静止，并在铰刀逐渐移动并加工时，连接杆51逐渐收回刀体2内腔中，实现铰刀的正常进程。若要对盲孔进行完全加工时，在连接杆51收回刀体2内腔后，取出铰刀，并将导柱52从连接杆51上卸下，之后再重复动作，以导条3为支撑和导向，将盲孔剩余的部分加工完成。
46.实施例3：参照图5，本技术实施例与实施例2的不同之处在与，刀体2沿长度方向设置为阶梯型，且刀体2的直径沿远离刀柄1方向逐渐降低；pcd铰刀同结构设置在刀体2的各个阶梯端部，用于进行阶梯孔的切削。
47.本技术实施例3的实施原理为：在进行阶梯孔的加工时，将刀体2直径最小一端同轴伸入定位孔直接进行铰孔，导柱52一次导向，同时完成阶梯孔其余孔径的加工，阶梯孔同轴一次加工完成，保证了阶梯孔的同轴度。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。