本發(fā)明涉及刀具領(lǐng)域，特別是涉及一種深孔端面環(huán)槽成形刀。

背景技術(shù)：

在航天設(shè)備以及民用設(shè)備領(lǐng)域中，經(jīng)常用到具有環(huán)形槽的零件，通常情況下，環(huán)形槽主要用于安裝密封圈，起到密封作用。但是，在深孔內(nèi)部的端面上設(shè)置環(huán)形槽，則很難進(jìn)行加工，而且加工出的環(huán)形槽很難進(jìn)行觀察和測(cè)量，因此很難保證質(zhì)量，通常情況下，通過(guò)挖槽刀加工環(huán)形槽具有以下缺陷：

1、加工效率低。分多次吃刀、進(jìn)刀，加工時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。

2、環(huán)形槽的尺寸難以控制。處于深孔部位的環(huán)形槽，經(jīng)常難于找到合適的測(cè)具進(jìn)行檢測(cè)其尺寸是否合格，通常只能依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行控制。

3、環(huán)形槽的粗糙度較差。處于深孔部位的環(huán)形槽距離空口部位較遠(yuǎn)，刀具的剛性差，容易出現(xiàn)振紋，使得粗糙度較差，進(jìn)而不僅影響環(huán)形槽的密封功能，而且影響刀具的使用壽命。

因此，如何有效地加工出深孔端面上的環(huán)形槽，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種深孔端面環(huán)槽成形刀，可以有效地加工出深孔端面上的環(huán)形槽，而且使用壽命長(zhǎng)，加工精度高，生產(chǎn)效率也高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種深孔端面環(huán)槽成形刀，包括刀柄和備用部，所述備用部的末端設(shè)有一個(gè)或多個(gè)成形齒，所述成形齒的切削段的外圓直徑和所述備用部的外圓直徑相等，所述備用部的軸向長(zhǎng)度為所述成形齒的軸向長(zhǎng)度的2倍以上。

優(yōu)選地，所述備用部的外側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)相互對(duì)稱的平面，所述平面和所述備用部的軸線相互平行。

優(yōu)選地，所述成形齒上設(shè)有讓位段，所述讓位段的外側(cè)壁沿所述成形齒到所述備用部的方向漸縮。

優(yōu)選地，所述成形齒為硬質(zhì)合金成形齒，所述備用部為硬質(zhì)合金備用部。

優(yōu)選地，所述備用部的基本尺寸值和待加工環(huán)形槽的孔的最小實(shí)體尺寸值相等,所述備用部的下偏差為+0.006mm，上偏差為+0.010mm。

優(yōu)選地，所述成形齒的切削段的外周齒的刃帶寬為0.1～0.15mm，所述外周齒的前角為0°，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°，所述成形齒的切削段的端齒的外側(cè)比內(nèi)側(cè)長(zhǎng)0.02～0.03mm，所述端齒的前角為4°～6°，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°，刃帶寬為0.05～0.10mm，所述成形齒的齒高高于所述待加工環(huán)形槽的深度值的0.5～0.6mm，所述成形齒的切削段的內(nèi)周齒的徑向基本尺寸值等于所述待加工環(huán)形槽的最大極限尺寸值與最小極限尺寸值之和的一半，所述內(nèi)周齒的刃帶寬為0.08～0.12mm，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°。

優(yōu)選地，所述備用部的末端設(shè)有一個(gè)所述成形齒。

優(yōu)選地，所述備用部的末端還設(shè)有一個(gè)和所述成形齒相對(duì)設(shè)置的副齒，所述成形齒的內(nèi)周齒的尺寸值大于所述副齒的相對(duì)應(yīng)位置的尺寸值0.15～0.20mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀，包括刀柄和備用部，備用部的末端設(shè)有一個(gè)或多個(gè)成形齒，成形齒的切削段的外圓直徑和備用部的外圓直徑相等，備用部的軸向長(zhǎng)度為成形齒的軸向長(zhǎng)度的2倍以上。當(dāng)成形齒磨損至報(bào)廢時(shí)，由于刀柄和備用部仍可以使用，因此可以將磨損的成形齒去除，然后在備用部上加工出成形齒，無(wú)需更換整個(gè)成形刀具，進(jìn)而提高了刀具的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1中的A區(qū)域的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為具有1個(gè)成形齒的深孔端面環(huán)槽成形刀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記如下：

1為刀柄，2為備用部，3為成形齒，31為刀尖圓弧，4為平面，5為排屑槽，6為副齒。

具體實(shí)施方式

正如背景技術(shù)部分所述，目前的刀具很難在深孔端面加工出尺寸精度較高的環(huán)形槽，而且刀具壽命較短，生產(chǎn)效率低。

基于上述研究的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種深孔端面環(huán)槽成形刀，當(dāng)成形齒磨損至報(bào)廢時(shí)，由于刀柄和備用部仍可以使用，因此可以將磨損的成形齒去除，然后在備用部上加工出成形齒，無(wú)需更換整個(gè)成形刀具，進(jìn)而提高了刀具的使用壽命。

為了使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。

在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施方式的限制。

請(qǐng)參考圖1-圖3，圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中的A區(qū)域的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式提供了一種深孔端面環(huán)槽成形刀，包括刀柄1和備用部2，備用部2的末端設(shè)有一個(gè)或多個(gè)成形齒3，成形齒3的切削段的外圓直徑和備用部2的外圓直徑相等，備用部2的軸向長(zhǎng)度為成形齒3的軸向長(zhǎng)度的2倍以上。

在本實(shí)施例中，通過(guò)機(jī)床上的旋轉(zhuǎn)頭將成形刀插入深孔中，使成形齒3的末端和深孔的端面相互接觸，通過(guò)成形齒3的旋轉(zhuǎn)，即可加工出深孔端面上的環(huán)形槽，另外切削屑可以從備用部2的外側(cè)面上的排屑槽5排出。當(dāng)成形齒3磨損至報(bào)廢時(shí)，由于刀柄1和備用部2仍可以使用，因此可以將磨損的成形齒3去除，然后在備用部2上加工出成形齒3，無(wú)需更換整個(gè)成形刀具，進(jìn)而提高了刀具的使用壽命。其中優(yōu)選將備用部2的軸向長(zhǎng)度設(shè)為成形齒3的軸向長(zhǎng)度的3～5倍。

其中刀柄1與機(jī)床上彈簧夾頭的相對(duì)應(yīng)孔的配合間隙優(yōu)選為0～0.003mm，且刀柄1的圓柱度不大于0.002mm。

需要注意的是，刀柄1需要有足夠的剛性。若加工深孔端面上的環(huán)形槽時(shí)，應(yīng)盡量減小刀柄1的長(zhǎng)徑比，使刀柄1部具有足夠的剛性。當(dāng)深孔的直徑較小時(shí)，應(yīng)使刀柄1的直徑大于備用部2的直徑。

進(jìn)一步地，備用部2的外側(cè)面上設(shè)有兩個(gè)相互對(duì)稱的平面4，平面4和備用部2的軸線相互平行。通過(guò)平面4一方面便于拆裝成形刀具，另一方面便于制造成形刀具時(shí)加工、檢測(cè)和原物返修。

更進(jìn)一步地，成形齒3上設(shè)有讓位段，讓位段的外側(cè)壁沿成形齒3到備用部2的方向漸縮。其中讓位段位于成形齒3上的切削段和備用部2之間，通過(guò)讓位段可以避免對(duì)環(huán)形槽的已加工處產(chǎn)生干涉，進(jìn)而提高環(huán)形槽的加工精度。其中讓位段可以為設(shè)置在成形齒3內(nèi)外側(cè)壁上的倒錐，關(guān)于倒錐的長(zhǎng)度和錐度具體視情況而定。

其中優(yōu)選地，成形齒3為硬質(zhì)合金成形齒3，備用部2為硬質(zhì)合金備用部2。將成形齒3和備用部2通過(guò)硬質(zhì)合金材料制成，可以方便成形刀具的維修，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。

由于成形刀具在裝夾后，其回轉(zhuǎn)中心與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)中心常常不會(huì)完全重合，因此本實(shí)施例提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀的備用部2的基本尺寸值和待加工環(huán)形槽的孔的最小實(shí)體尺寸值相等，備用部2的下偏差為+0.006mm，上偏差為+0.010mm。

為了提高待加工環(huán)形槽的加工精度，成形齒3的切削段的外周齒的刃帶寬為0.1～0.15mm，外周齒的前角為0°，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°，成形齒3的切削段的端齒的外側(cè)比內(nèi)側(cè)長(zhǎng)0.02～0.03mm，因此可以使成形刀具在切削中始終保持順暢、輕快，而且在加工環(huán)形槽時(shí)，具有自動(dòng)定心的作用，其中端齒的前角為4°～6°，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°，刃帶寬為0.05～0.10mm，成形齒3的齒高高于待加工環(huán)形槽的深度值的0.5～0.6mm，成形齒3的切削段的內(nèi)周齒的徑向基本尺寸值等于待加工環(huán)形槽的最大極限尺寸值與最小極限尺寸值之和的一半，內(nèi)周齒的刃帶寬為0.08～0.12mm，主后角為3°～5°，次后角為10°～15°。其中刀尖圓弧31的半徑應(yīng)于待加工環(huán)形槽的根部的圓弧半徑相一致。

請(qǐng)參考圖4和圖5，圖4為具有1個(gè)成形齒的深孔端面環(huán)槽成形刀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

為了提高深孔端面環(huán)槽成形刀具的易維護(hù)性，備用部2的末端設(shè)有一個(gè)成形齒3。

當(dāng)然，備用部2的末端還可以設(shè)有一個(gè)和成形齒3相對(duì)設(shè)置的副齒6，成形齒3的內(nèi)周齒的尺寸值大于副齒6的相對(duì)應(yīng)位置的0.15～0.20mm。也就是在副齒6上不設(shè)置加工環(huán)形槽內(nèi)圈的切削段，以消除干涉。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的深孔端面環(huán)槽成形刀的主要加工方法包括以下步驟：

1、下棒料(成形刀的材料為硬質(zhì)合金，例如牌號(hào)ZK30UF)，使用電火花線切割為需要的長(zhǎng)度，在外磨設(shè)備上用金剛石砂輪粗、精加工出兩端的陽(yáng)頂尖，粗、精磨各外圓，使尺寸、形位公差和粗糙度都符合要求。

2、在臥銑設(shè)備上用金剛石砂輪對(duì)稱粗、精銑磨加工出平面，其平面度優(yōu)選為0.003mm，粗、精銑磨加工前刀面(包括排屑槽)都符合要求。

3、找正外圓和平面，全跳動(dòng)0.003mm，在電火花慢走絲線切割設(shè)備上用銅絲對(duì)稱粗、精加工兩齒，使得各尺寸、形位公差和粗糙度都符合要求。

4、找正外圓和平面，全跳動(dòng)0.003mm，在萬(wàn)能工具磨設(shè)備上用金剛石砂輪刃磨端齒前角，刃磨副齒的讓位段(從徑向方向去除)0.15～0.20mm，刃磨各主后角，刃磨各次后角，使其符合要求。使用公法線千分尺可以精確測(cè)量齒寬(即c點(diǎn)到d點(diǎn)的直線段到g點(diǎn)到h點(diǎn)的直線段之間的距離)尺寸，從而有效控制環(huán)形槽的徑向尺寸。

為了徹底消除干涉，可以不設(shè)置副齒，僅設(shè)置一個(gè)成形齒來(lái)加工環(huán)形槽，其中可以通過(guò)螺紋千分尺來(lái)精確控制此成形齒的齒寬。

另外，通過(guò)本發(fā)明提供的成形刀不僅可以適用于數(shù)控銑床加工環(huán)形槽，也適用于車床、普通銑床和鉆床。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種深孔端面環(huán)槽成形刀進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。