[发明专利]两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具及其设计方法和应用

说明书

本发明涉及一种两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具及其设计方法和应用，该设计方法包括：将刀杆设计成7字型，刀杆与颈孔的单边间隙为△=0.3~0.4mm；将刀杆前段杆身的横截面设计成椭圆形或类椭圆形，背面和正面的圆弧半径均为d/2‑△，d为颈孔的直径；在刀杆头部正面设计前后两个刀片安装位置，分别安装前刀片和后刀片，前刀片的后倾角和后刀片的前倾角均为2~3°，两个刀片的刀尖至刀杆背面的距离均为d‑2△；两个刀片的刀尖间距≥l₁+2mm，l₁为反面圆孔的加工深度；后刀片的刀尖至前段杆身的椭圆止端的距离为h+(2~3mm)，h为正面圆孔的底面至反面圆孔的端面的距离。本发明能够一次性加工正反两侧的同心圆孔。

技术领域

本发明涉及同心圆孔加工技术领域，特别是一种两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具及其设计方法和应用。

背景技术

通常支撑传动轴的两端轴承孔都有同心度要求，特别是旋转体的轴承孔，种类非常之多。如图1所示的零件（前鼓），其分布于正反面两侧的同心圆孔加工，在数控车床上加工时，往往要分开两次装夹，分别加工；采用这种加工方式的两侧同心圆孔不可避免地会存在同心度误差，这是影响传动精度和轴承寿命的重要因素。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具及其设计方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案一是：一种两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具设计方法，包括以下步骤：

（1）将刀具的刀杆设计成7字型，刀杆与零件颈孔的单边间隙为△=0.3~0.4mm；

（2）将刀杆的前段杆身的横截面设计成椭圆形或者类椭圆形以能够通过颈孔，前段杆身的背面圆弧半径为R₁= d/2-△，前段杆身的正面圆弧半径为R₂= d/2-△，其中d为零件颈孔的直径；

（3）在刀杆的头部正面设计前后两个刀片安装位置，分别安装前刀片和后刀片，前刀片的后倾角和后刀片的前倾角均为α=2~3°，两个刀片的刀尖与刀杆背面的距离均为L=d-2△；两个刀片的刀尖之间的距离为h₁≥l₁+2mm，其中l₁为零件反面圆孔的加工深度；后刀片的刀尖与前段杆身的椭圆止端之间的距离为H=h+(2~3mm)，其中h为零件正面圆孔的底面与反面圆孔的端面之间的距离。

在进一步优选的技术方案中，步骤（3）中的两个刀片采用固定式刀片或者可转位刀片。

在进一步优选的技术方案中，还包括步骤（4）：将刀杆的前段杆身再分成前半段和后半段，前半段的背面与正面相交于两边形成尖状，后半段的背面与正面不相交，前半段的正面与后半段的正面平齐，前半段的背面与后半段的背面不平齐，后半段比前半段厚以使前段杆身的结构强度更高。

在进一步优选的技术方案中，根据零件两侧同心圆孔之间的颈孔结构再行设计后半段，使后半段的形状、尺寸与颈孔相适应。

在进一步优选的技术方案中，还包括步骤（5）：根据数控车床上的刀架结构再行设计刀杆的后段杆身，使后段杆身的形状、尺寸与刀架相适应。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案二是：一种两侧同心圆孔一次装夹加工用的刀具，包括：

一7字型刀杆，所述刀杆与零件颈孔的单边间隙为△=0.3~0.4mm；该刀杆包含：

一头部，其正面设置有前后两个刀片安装位置，用于安装两个刀片；

一前段杆身，其横截面呈椭圆形或者类椭圆形以能够通过零件颈孔，其背面的圆弧半径为R₁= d/2-△，其正面的圆弧半径为R₂= d/2-△，其中d为零件颈孔的直径；以及