一種防震鏜銑復(fù)合刀具制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種防震鏜銑復(fù)合刀具，包括：減震刀桿、安裝在減震刀桿中部的錐度銑刀、以及安裝在減震刀桿頭部的鏜刀刀頭；減震刀桿包括刀桿體，刀桿體內(nèi)部開設(shè)與刀桿體同軸的內(nèi)腔，內(nèi)腔頭部填充減震塊，減震塊由減震刀桿頭部延伸至減震刀桿中部；減震塊尾部設(shè)置阻尼元件，阻尼元件后設(shè)置擋板，擋板后設(shè)置堵頭，堵頭與內(nèi)腔通過螺紋連接，堵頭后部為內(nèi)腔的尾部螺紋部，用于減震刀桿與加工機(jī)床之間的裝配連接。本實用新型專利技術(shù)減震刀桿在設(shè)計中采用了減震結(jié)構(gòu)，不但提高了刀具的剛性，而且吸收切削振動，增加穩(wěn)定性；刀片材質(zhì)選用和參數(shù)設(shè)計，保證了多孔系位置精度和表面質(zhì)量；多孔徑復(fù)合式結(jié)構(gòu)，滿足了高效、高精度的加工要求。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于鏜銑加工
，涉及一種防震鏜銑復(fù)合刀具。
技術(shù)介紹
氣缸蓋是柴油機(jī)構(gòu)造的主要部件，用來封閉機(jī)體上部，與活塞、氣缸套構(gòu)成燃燒室空間并保證柴油機(jī)進(jìn)、排氣過程的順利進(jìn)行。柴油機(jī)缸蓋按結(jié)構(gòu)可以分為單體式氣缸蓋、組合式氣缸蓋、整體式氣缸蓋三種形式。發(fā)動機(jī)氣缸蓋是一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有許多高精度要求的平面和孔系、壁厚較薄的箱體類零件。為保證發(fā)動機(jī)有良好的機(jī)械性能，其主要部位應(yīng)有嚴(yán)格的技術(shù)要求，如進(jìn)排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工、氣缸蓋底面的平面度等。某型號四沖程高效大功率柴油機(jī)缸蓋，采用整體式的結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計要求24個導(dǎo)管、座圈底孔，導(dǎo)管孔和座圈底孔的同軸度要求達(dá)到φ0.05mm、導(dǎo)管孔、座圈底孔對端面垂直度要求達(dá)到0.05mm，原工藝方案采用加工設(shè)備為臥式加工中心、采用刀具為各相應(yīng)尺寸的雙刃鏜刀，通過3次更換刀具完成孔系加工。氣缸蓋導(dǎo)管，座圈底孔結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計示意圖如圖1所示。原來的工藝方案的主要技術(shù)缺陷：(1)原來采用3把刀完成孔系的加工，尺寸位置精度難以保證，加工效率低，無法滿足批量生產(chǎn)要求；(2)加工導(dǎo)管孔的長徑比超過4倍，加工過程中容易產(chǎn)生震動，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量和成品率。(3)多次更換刀具加工，由于受到加工設(shè)備精度的制約，孔徑加工質(zhì)量穩(wěn)定性差，影響到偶件安裝的配合精度；(4)多次鏜削易造成同軸度和圓跳動超差，技術(shù)指標(biāo)難以保證；(5)多把刀具的應(yīng)用，制造成增加，造成浪費(fèi)嚴(yán)重，效率低下。綜合分析，原有工藝方案加工的產(chǎn)品不能滿足節(jié)能降耗和柴油機(jī)可靠性要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
(一)技術(shù)目的本技術(shù)的目的是：提供一種能夠加工復(fù)雜孔系的高效、高精度減震鏜銑復(fù)合刀具，減少刀具加工過程的震動和更換頻次，實現(xiàn)大功率柴油機(jī)氣缸蓋復(fù)雜孔系加工，提高孔系加工效率和質(zhì)量，滿足批量生產(chǎn)要求。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種防震鏜銑復(fù)合刀具，其包括：減震刀桿、安裝在減震刀桿中部的錐度銑刀、以及安裝在減震刀桿頭部的鏜刀刀頭；所述減震刀桿包括刀桿體5，所述刀桿體5內(nèi)部開設(shè)與刀桿體5同軸的內(nèi)腔，內(nèi)腔頭部填充減震塊4，減震塊4由減震刀桿頭部延伸至減震刀桿中部；減震塊4尾部設(shè)置阻尼元件3，阻尼元件3后設(shè)置擋板2，擋板2后設(shè)置堵頭2，堵頭1與內(nèi)腔通過螺紋連接，堵頭1后部為內(nèi)腔的尾部螺紋部，用于減震刀桿與加工機(jī)床之間的裝配連接。其中，所述減震塊4采用硬質(zhì)合金K10材料。其中，所述堵頭1與內(nèi)腔之間連接的相對位置可調(diào)，以調(diào)節(jié)阻尼元件3對減振塊4的阻尼系數(shù)，達(dá)到預(yù)設(shè)的減振效果。其中，所述刀桿體5外部，位于減震刀桿中部位置，具有錐度銑刀安裝部，錐度銑刀安裝在錐度銑刀安裝部上。其中，所述錐度銑刀安裝部包括與錐度銑刀內(nèi)孔徑相匹配的套管，位于套管后部的擋座，以及開設(shè)在擋座上的凹槽；所述擋座的外徑大于錐度銑刀內(nèi)孔徑，小于錐度銑刀外徑，以實現(xiàn)錐度銑刀能夠套設(shè)在套管上并且被擋座卡擋而定位；錐度銑刀上設(shè)置有凸起，該凸起的形狀和大小與凹槽的形狀和大小分別對應(yīng)一致，使得凸起嵌入凹槽內(nèi)，對錐度銑刀進(jìn)行準(zhǔn)確定位。其中，所述刀桿體5頭部，設(shè)置鏜刀刀頭安裝座，鏜刀刀頭安裝座上設(shè)置刀頭緊固螺釘，鏜刀刀頭通過刀頭緊固螺釘固定在刀桿體5頭部。其中，所述錐度銑刀中，前角γ＝8°，后角α＝6°，圓柱刃帶0.1-0.2mm，各切削刃對刀具中心圓跳動＜0.01mm。其中，所述鏜刀刀頭中，前角γ＝10°，后角α＝6°，刀片表面粗糙度為Ra0.1um。其中，所述錐度銑刀由W18Cr4V高速鋼制成。其中，所述鏜刀刀頭由YT6硬質(zhì)合金制成。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的防震鏜銑復(fù)合刀具，減震刀桿在設(shè)計中采用了減震結(jié)構(gòu)，不但提高了刀具的剛性，而且吸收切削振動，增加穩(wěn)定性；刀片材質(zhì)選用和參數(shù)設(shè)計，保證了多孔系位置精度和表面質(zhì)量；多孔徑復(fù)合式結(jié)構(gòu)，滿足了高效、高精度的加工要求。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中氣缸蓋導(dǎo)管、座圈底孔設(shè)計示意圖。圖2為本專利技術(shù)實施例中減震刀桿結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)實施例中組合刀具結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本技術(shù)的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本技術(shù)的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。由于某型號四沖程高效大功率柴油機(jī)缸蓋的導(dǎo)管孔徑比超過4倍，所以在加工過程中普通刀桿容易產(chǎn)生震動，影響加工質(zhì)量，普通刀桿無法勝任加工要求，如果能夠很好的減少刀震的出現(xiàn)，那也就意味著在機(jī)械加工過程中會相對順利。所以本實施例復(fù)合刀具設(shè)計為包括減震刀桿，它與普通刀桿的區(qū)別在于：減震刀桿中裝有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，基于反共振原理，形式上就是一個被動動態(tài)系統(tǒng)。在刀柄內(nèi)部，設(shè)計一個振動吸收裝置進(jìn)行與刀柄彎曲變形產(chǎn)生的一振動相反，因此能吸收振動，并增加穩(wěn)定性。具體地，本實施例防震鏜銑復(fù)合刀具包括減震刀桿、安裝在減震刀桿中部的錐度銑刀、以及安裝在減震刀桿頭部的鏜刀刀頭。如圖2所示，本實施例減震刀桿包括刀桿體5，所述刀桿體5內(nèi)部開設(shè)與刀桿體5同軸的內(nèi)腔，內(nèi)腔頭部填充減震塊4，減震塊4由減震刀桿頭部延伸至減震刀桿中部；減震塊4尾部設(shè)置阻尼元件3，阻尼元件3后設(shè)置擋板2，擋板2后設(shè)置堵頭2，堵頭1與內(nèi)腔通過螺紋連接，堵頭1后部為內(nèi)腔的尾部螺紋部，用于減震刀桿與加工機(jī)床之間的裝配連接。其中，減震塊4采用硬質(zhì)合金K10材料，增加減震刀桿靜態(tài)剛度，減少減震刀桿的變形量，同時把減震刀桿受切削力的作用產(chǎn)生的振動傳遞給阻尼元件3，阻尼元件3衰減和吸收振動，擋板2把堵頭1和阻尼元件3隔離并使阻尼元件3均勻受力，堵頭1可以調(diào)節(jié)阻尼元件3對減振塊4的阻尼系數(shù)，達(dá)到最佳的減振效果。所述刀桿體5外部，位于減震刀桿中部位置，具有錐度銑刀安裝部，錐度銑刀安裝部包括與錐度銑刀內(nèi)孔徑相匹配的套管，位于套管后部的擋座，以及開設(shè)在擋座上的凹槽；所述擋座的外徑大于錐度銑刀內(nèi)孔徑，小于錐度銑刀外徑，以實現(xiàn)錐度銑刀能夠套設(shè)在套管上并且被擋座卡擋而定位；錐度銑刀上設(shè)置有凸起，該凸起的形狀和大小與凹槽的形狀和大小分別對應(yīng)一致，使得凸起嵌入凹槽內(nèi)，對錐度銑刀進(jìn)行準(zhǔn)確定位。刀桿體5頭部，設(shè)置鏜刀刀頭安裝座，鏜刀刀頭安裝座上設(shè)置刀頭緊固螺釘，鏜刀刀頭通過刀頭緊固螺釘固定在刀桿體5頭部。參照圖3所示，為錐度銑刀和鏜刀刀頭安裝在減震刀桿上之后的組合刀具。參照圖3所示，根據(jù)加工零件的材料特性，本實施例選用了W18Cr4V高速鋼制作錐度銑刀，采用YT6硬質(zhì)合金制作鏜刀刀頭。從切削穩(wěn)定性和加工表面質(zhì)量分析，錐度銑刀的設(shè)計參數(shù)包括：刀具角度的前角γ＝8°、后角α＝6°、圓柱刃帶0.1-0.2mm，為了保證加工精度，各切削刃對刀具中心圓跳動＜0.01mm；鏜刀刀頭的設(shè)計參數(shù)包括：刀具角度的前角γ＝10°、后角α＝6°、刀片表面粗糙度Ra0.1um。根據(jù)氣缸蓋導(dǎo)管、座圈孔設(shè)計的結(jié)構(gòu)和精度分析，孔φ54錐度孔與φ17要求同軸度φ0.05mm、φ17與φ54端面垂直度0.05mm，φ54孔與φ48孔端面有R1.5的圓弧。為了保證多孔的位置精度，刀具應(yīng)按導(dǎo)管、座圈孔設(shè)計為各種直徑的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，為了較大的提升加工效率，加工孔徑的同時考慮到端面與錐度孔的加工；為了防止加工過程中切削力特別是φ17孔單刃鏜刀對孔位置精度的影響，由于采用了減震結(jié)構(gòu)，改變了切削用量。兩種不同切削方案的切削參數(shù)見圖表1。表1導(dǎo)管、座圈加工切削參數(shù)通過生本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，包括：減震刀桿、安裝在減震刀桿中部的錐度銑刀、以及安裝在減震刀桿頭部的鏜刀刀頭；所述減震刀桿包括刀桿體(5)，所述刀桿體(5)內(nèi)部開設(shè)與刀桿體(5)同軸的內(nèi)腔，內(nèi)腔頭部填充減震塊(4)，減震塊(4)由減震刀桿頭部延伸至減震刀桿中部；減震塊(4)尾部設(shè)置阻尼元件(3)，阻尼元件(3)后設(shè)置擋板(2)，擋板(2)后設(shè)置堵頭(1)，堵頭(1)與內(nèi)腔通過螺紋連接，堵頭(1)后部為內(nèi)腔的尾部螺紋部，用于減震刀桿與加工機(jī)床之間的裝配連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，包括：減震刀桿、安裝在減震刀桿中部的錐度銑刀、以及安裝在減震刀桿頭部的鏜刀刀頭；所述減震刀桿包括刀桿體(5)，所述刀桿體(5)內(nèi)部開設(shè)與刀桿體(5)同軸的內(nèi)腔，內(nèi)腔頭部填充減震塊(4)，減震塊(4)由減震刀桿頭部延伸至減震刀桿中部；減震塊(4)尾部設(shè)置阻尼元件(3)，阻尼元件(3)后設(shè)置擋板(2)，擋板(2)后設(shè)置堵頭(1)，堵頭(1)與內(nèi)腔通過螺紋連接，堵頭(1)后部為內(nèi)腔的尾部螺紋部，用于減震刀桿與加工機(jī)床之間的裝配連接。2.如權(quán)利要求1所述的防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，所述減震塊(4)采用硬質(zhì)合金K10材料。3.如權(quán)利要求1所述的防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，所述堵頭(1)與內(nèi)腔之間連接的相對位置可調(diào)，以調(diào)節(jié)阻尼元件(3)對減振塊（4）的阻尼系數(shù)，達(dá)到預(yù)設(shè)的減振效果。4.如權(quán)利要求1所述的防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，所述刀桿體(5)外部，位于減震刀桿中部位置，具有錐度銑刀安裝部，錐度銑刀安裝在錐度銑刀安裝部上。5.如權(quán)利要求4所述的防震鏜銑復(fù)合刀具，其特征在于，所述錐度銑刀安裝部包括...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張雪冬，郭巨壽，王志斌，明大為，劉彥新，靳東，劉少妍，
申請(專利權(quán))人：國營第六一六廠，
類型：新型
國別省市：山西;14