[发明专利]加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具及加工方法

说明书

本发明提供了加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具，包括刀杆和导向杆，刀杆与导向杆相连的一端设置有刀槽，导向杆上设置有活动压块和预紧块，活动压块与预紧块之间设置有处于压缩状态的弹簧，活动压块杆铰接有切削刀，切削刀位于刀槽内。加工时，刀杆安装在机床轴上，将工件固定在机床上，机床轴轴向移动到位，然后高速转动，切削刀在离心力的作用下自动伸出并对相贯线进行加工，加工后退刀。本发明的刀具结构简单，制造成本低，且可以用在常规的数控镗床等机床上，无须另外购置联接工装，实施成本低。本发明操作简单、适应性广，刀具体积小巧，解决了封闭腔室内相贯线圆角无法人工打磨、加工的问题，且本发明而且加工刀具与机床匹配度高。

技术领域

本发明涉及圆弧孔壁相贯圆角加工技术领域，尤其是一种加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具及加工方法。

背景技术

在机械加工领域，具有相贯内壁结构的零件种类非常多，且精度要求高。例如：各种反应器缸体，核电站主管道，柴油机中的凸轮轴、曲轴、活塞销以及液压系统中的液压阀等。相贯孔的边角是应力集中部位之一，处理不当容易造成变形或开裂等缺陷，进而影响产品的质量和使用寿命。

由于内壁相贯线是零件内部空间曲线，在相贯线上倒角时刀具并不在一个平面上运动，而是在一个圆弧面上运动。行业内一般采用倒角刀数控成型铣或者手工抛磨。针对孔径较小、深度较深的内圆弧倒角加工，目前国内外还没有合适的加工刀具，也没有相关的技术资料报导。如一种具有小深孔和封闭内圆弧孔相贯线的工件如图1所示，小深孔深度达470mm，直径小于30mm，常规的刀具无法加工相贯线，且由于相贯线位于封闭圆弧孔内，也无法人工打磨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具及加工方法，操作便捷可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具，包括同轴设置的刀杆和导向杆，所述导向杆的外径小于刀杆的外径，且导向杆固定设置在刀杆的一端，刀杆与导向杆相连的一端设置有刀槽，所述导向杆上设置有活动压块和预紧块，所述活动压块与导向杆滑动配合且活动压块与预紧块之间设置有处于压缩状态的弹簧，所述活动压块靠近刀杆的一端铰接有切削刀，所述切削刀位于刀槽内，且在弹簧的弹力作用下，切削刀的刀刃端顶紧刀槽的侧壁。

进一步地，所述活动压块靠近刀杆的一端设置有安装凸块，所述安装凸块伸入刀槽内，所述切削刀铰接于安装凸块为预紧螺母，所述导向杆上设置有螺纹，所述预紧螺母与导向杆螺纹配合。

进一步地，所述刀杆内部设置有油孔。

进一步地，所述刀槽和切削刀均为两个。

进一步地，所述切削刀的刀刃端设置有切削刃面和退刀斜面，所述切削刃面位于切削刀的正面，退刀斜面位于切削刀的刀背面。

上述加工小深孔封闭内圆弧孔壁相贯圆角的刀具的加工方法，包括

将刀杆安装在机床轴上，将工件固定在机床上，确保工件上的小深孔与刀杆同轴；

机床轴带动刀杆轴向移动，使得切削刀完全进入工件的内圆弧孔；

机床轴转动并带动刀杆转动，产生离心力，切削刀在离心力的作用下相对于活动压块转动，使切削刀伸出刀槽并垂直于刀杆；

机床轴轴向进给，带动切削刀移动至相贯线，切削刀对相贯线进行圆角加工，随着切削刀对相贯线不同位置的加工，弹簧的压缩量不断变化，使切削刀的运动轨迹适应相贯线的形状；

加工完成后，机床轴停止转动，离心力消失，机床轴带动切削刀朝着内圆弧孔的方向移动一段距离，活动压块在弹簧弹力的作用下压紧刀杆的端面，切削刀朝着刀槽转动，但切削刀的刀刃端搭在刀槽之外；机床轴再带动切削刀朝着小深孔的方向移动，当切削刀的刀刃端接触工件的相贯圆角时，相贯圆角对切削刀施加推力，推力的轴向分力推动弹簧压缩，推力的径向分力推动切削刀转动至刀槽内，然后即可退刀。