一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具的制作方法

本实用新型涉及一种加工用器具，尤其涉及一种应用于冶金、机械等行业生产无缝钢管的环孔型加工的镗床切削刀具。

背景技术：

目前，无缝钢管是一种常见的冶金制品，而采用冷轧变形加工是生产无缝钢管的主要方式，其中，两辊周期式无缝钢管冷轧机是应用在冷轧变形加工中最为广泛的冷轧生产装备，该冷轧机具体轧制变形区间长、稳定性好、无楔应力等特点，而与其配套使用的无缝钢管的环孔型冷轧变形技术，也被该两辊周期式无缝钢管冷轧机所广泛使用。

无缝钢管的所加工的环孔型呈圆柱形，成对使用，芯部加工有圆形通孔，设定过盈量并通过温差法定向装配在轧辊装置的辊轴上。环孔型的一端平面上加工矩形槽，用于与轧辊装置辊轴的定位，确定轧制槽的起始点位置(即轧制槽的进口端)。环孔型的外圆周表面加工有截面呈半圆形的凹槽(轧制槽)，凹槽平面展开后呈连续曲线组成的圆锥形，无缝钢管就是在上、下两件环孔型组成的封闭式凹槽内，有大至小被挤压后实现金属冷变形加工。因此环孔型的加工质量，尤其是轧制槽的加工精度，直接决定了无缝钢管冷轧变形加工的质量与效率。

而目前的冷轧用无缝钢管环孔型的材质是H13(钢种型号)，且需要锻造钢坯，无缝钢管由机加工成型。一般需要经过切割(锯切)、锻造、车削(卧式车床加工外圆及平面)、镗孔(车床加工内孔)、车槽(卧式车床加工等径轧制槽)、镗削(专用镗床粗加工轧制槽成型留余量)、刨削(卧式刨床加工定位槽)、热处理(淬火)、磨削(平面磨床加工平面、外圆磨床加工外圆、内圆磨床加工内孔等)、镗槽(专用镗床精度加工轧制槽)、检验、入库(上油脂、包装)等工序。

其中，环孔型加工的关键工序之一的镗床加工轧制槽工序，就是将经过热处理以及磨床精加工后的环孔型，成对放置在镗床的床身平面上两个相对独立的垂直旋转轴上固定(环孔型与旋转轴之间设置有专用的定位装置，并根据不同的加工规格选定相匹配的定位装置)，使用专用切削刀具(刀座与刀片组合)，利用刀具的高速旋转运动，对围绕圆心自转的环孔型轧制槽进行精度切削加工，使其符合技术要求。由于轧制槽是由连续曲线所组成的圆锥形，因此镗削刀具在专用靠模的作用下，沿着垂直方向位移(变径)，实现一次加工不等径轧制槽的功能。该工序将直接决定了环孔型的成品质量，一旦出现偏差，整副环孔型就要报废，或者改制其他规格，因此轧制槽的镗削加工就是整个环孔型机加工作业中的关键工序。

所以，在无缝钢管环孔型轧制槽的加工工序中，镗削刀具起到关键的作用。而现有技术下的刀具由固定式刀座和陶瓷刀片组成，该固定式刀座呈同心不同径的台阶状圆柱体结构，底部大径圆柱体上加工有四个圆孔，用于使用内六角螺钉将刀座整体固定在镗床水平方向的切削主轴端面，固定式刀座前端为刀杆部分，有大至小过渡，在刀杆部分的前端有螺钉紧固元件，通过螺钉的旋拧产生的夹持作用，用于固定矩形结构的陶瓷刀片。通过水平方向的切削主轴高速运动，从而带动刀具高速旋转，依靠刀具最前端的陶瓷刀片，对经过热处理淬火的轧制槽进行精度切削加工。

由于企业发展与市场需求的变化，无缝钢管产品生产的规格越来越多，尤其是大规格的产品逐步成为企业的主流产品，因此大规格产品所对应的环孔型加工量逐步增多，而现有技术下的镗床刀具只能满足加工出口端内径(成品管外径)的轧制槽的要求，而超过42mm的轧制槽由于刀具的加工半径原因，就无法加工，只能采用其他加工方式，导致了加工耗时长、不受控、费用高。

为了解决这个问题，现有技术是采用了定制大规格镗床切削刀具的办法，就是将刀具的刀座前端刀杆部分直径增加，满足42mm以上大规格轧制槽的要求，但由于每次加工的轧制槽规格不同，因此需要经常拆卸更换刀具，如此既增加了辅助作业时间，同时经常拆装对水平方向切削主轴的螺纹孔与定位孔等也有不利影响，另外，定制的刀具采购价格较高，无形中也增加了生产成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术下存在的问题，本实用新型提供了一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，通过对现有的无缝钢管冷轧用环孔型轧制槽镗削刀具进行相应的改进，增加镗削刀具在加工不同规格轧制槽时的适用性，能满足环孔型轧制槽切削加工的需求，而且可以降低生产成本，便于日常维护作业。

本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其具体结构如下所述：

一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，包括刀座与刀杆，其特征在于；

所述的刀座呈扁圆柱状，刀座开设有4个刀座连接孔；

所述的刀杆为圆柱体状，刀杆的直径小于刀座的直径，刀杆的一端与刀座呈一体式连接设置，刀杆的中心线与刀座的中心线重合，即刀杆与刀座为一同圆心异直径的台阶式圆柱体结构；

所述的刀杆的另一端开设有横向贯通刀杆端部的燕尾式通槽，在该燕尾式通槽的上部开设有从刀杆圆柱状的外缘表面垂直贯通至燕尾式通槽的刀头定位孔，在燕尾式通槽内设置有一可调式刀头组件，通过将定位螺栓旋入刀头定位孔将可调式刀头组件固定。

根据本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其特征在于，所述的可调式刀头组件包括刀头连接件、刀头和刀片，其中，刀头连接件整体为燕尾状凸起，大小与燕尾式通槽相等，刀头连接件与刀头呈一体式设置，即刀头连接件带动刀头在燕尾式通槽内滑动，刀头的顶部为平面，整个刀头的上半部分为矩形，而刀头下半部为直角梯形，在刀头上半部与刀头下半部分的交汇处贯通式的设置有1处刀片固定用圆孔与1处刀片固定用螺纹孔，用内六角紧固螺钉旋入刀片固定用圆孔与刀片固定用螺纹孔将刀片固定。

此处设计目的在于，刀头连接件可在燕尾式通槽内滑动使得刀头组件变为可调式刀头组件，只需在燕尾式通槽内滑动整个可调式刀头组件即可，定位后在刀头定位孔旋入定位螺栓，将可调式刀头组件固定，这种设计使得本实用新型可动态调整与精度修正加工的较大规格轧制槽。

根据本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其特征在于，所述的4个刀座连接孔呈间隔90°均布在刀座上，且每个刀座连接孔与刀座中心点的距离相等，通过4枚内角螺钉将刀座与镗床水平方向的切削主轴连接。

根据本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其特征在于，所述的刀片安装时的切削角度与待加工的环孔型轧制槽对应。

本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具在使用前将刀座与专用镗床水平方向切削主轴连接，并用4枚内角螺钉旋入刀座连接孔紧固,随后将相应的陶瓷刀片安装在可调式刀头组件的刀头上，用内六角紧固螺钉旋入刀片固定用圆孔与刀片固定用螺纹孔将刀片固定，将可调式刀头组件的刀头连接件插入对应的燕尾式通槽，调整长度位置后，用定位螺栓旋入刀头定位孔将可调式刀头组件固定，这样就完成了整个切削刀具的安装作业，即可投入环孔型轧制槽的切削加工生产。

在需要动态调整与精度修正加工较大规格轧制槽时，就可选用本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，通过水平方向的切削主轴高速运动，从而带动镗床切削刀具高速旋转，依靠刀具最前端的陶瓷刀片，根据相应规格靠模的引导，对经过热处理淬火的轧制槽进行精度切削加工生产。

使用本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具获得了如下有益效果：

1、本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其设计合理、结构紧凑，定位准确，使用维护便捷、安全可靠，实用高效；

2、本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其切削稳定性好，能满足不同规格且切削量大、加工精度要求高的切削加工要求，尤其是轧制槽出口段直径大于42mm等较大规格环孔型，降低了加工工序成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具的具体结构剖面图；

图2为本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具的俯视图。

图中：1-刀座，1a-刀座连接孔，2-刀杆，2a-燕尾式通槽，2b-刀头定位孔，A-可调式刀头组件，A1-刀头连接件，A2-刀头，A3-刀片，A2a-刀片固定用圆孔，A2b-刀片固定用螺纹孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具做进一步的描述。

实施例

如图1和图2所示，一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，包括刀座1与刀杆2，刀座呈扁圆柱状，刀座开设有4个刀座连接孔1a；刀杆为圆柱体状，刀杆的直径小于刀座的直径，刀杆的一端与刀座呈一体式连接设置，刀杆的中心线与刀座的中心线重合，即刀杆与刀座为一同圆心异直径的台阶式圆柱体结构；

刀杆2的另一端开设有横向贯通刀杆端部的燕尾式通槽2a，在该燕尾式通槽的上部开设有从刀杆圆柱状的外缘表面垂直贯通至燕尾式通槽的刀头定位孔2b，在燕尾式通槽内设置有一可调式刀头组件A，通过将定位螺栓旋入刀头定位孔将可调式刀头组件固定。

本实施例中，刀座与刀杆的材质为40Gr，热处理调质保证了强度。

可调式刀头组件A包括刀头连接件A1、刀头A2和刀片A3，其中，刀头连接件整体为燕尾状凸起，大小与燕尾式通槽2a相等，刀头连接件与刀头呈一体式设置，即刀头连接件带动刀头在燕尾式通槽内滑动，刀头的顶部为平面，整个刀头的上半部分为矩形，而刀头下半部为直角梯形，在刀头上半部与刀头下半部分的交汇处贯通式的设置有1处刀片固定用圆孔A2a与1处刀片固定用螺纹孔A2b，用内六角紧固螺钉旋入刀片固定用圆孔与刀片固定用螺纹孔将刀片固定。

刀头连接件可在燕尾式通槽内滑动使得刀头组件变为可调式刀头组件，只需在燕尾式通槽内滑动整个可调式刀头组件即可，定位后在刀头定位孔旋入定位螺栓，将可调式刀头组件固定，这种设计使得本实用新型可动态调整与精度修正加工的较大规格轧制槽。

4个刀座连接孔1a呈间隔90°均布在刀座1上，且每个刀座连接孔与刀座中心点的距离相等，通过4枚内角螺钉将刀座与镗床水平方向的切削主轴(图中未示出)连接。

应注意，刀片A3安装时的切削角度与待加工的环孔型轧制槽对应。

本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具在使用前将刀座与专用镗床水平方向切削主轴连接，并用4枚内角螺钉旋入刀座连接孔紧固,随后将相应的陶瓷刀片安装在可调式刀头组件的刀头上，用内六角紧固螺钉旋入刀片固定用圆孔与刀片固定用螺纹孔将刀片固定，将可调式刀头组件的刀头连接件插入对应的燕尾式通槽，调整长度位置后，用定位螺栓旋入刀头定位孔将可调式刀头组件固定，这样就完成了整个切削刀具的安装作业，即可投入环孔型轧制槽的切削加工生产。

本实用新型设计使用时，通过水平方向的切削主轴高速运动，从而带动镗床切削刀具高速旋转，依靠刀具最前端的陶瓷刀片，根据相应规格靠模的引导，对经过热处理淬火的轧制槽进行精度切削加工生产。根据不同的轧制槽规格与技术要求选用相应的镗床切削刀具，如切削量较大且加工精度要求加高的要求，可选用整体偏心式刀具组合；大规格轧制槽加工时，可选用拼接偏心式刀具组合；需要动态调整与精度修正加工较大规格轧制槽时，可选用刀座可调式刀具组合；加工以下且需要精度修正的轧制槽时，可选用刀杆可调式刀具组合。

本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具，其设计合理、结构紧凑，定位准确，使用维护便捷、安全可靠，实用高效；且本实用新型切削稳定性好，能满足不同规格且切削量大、加工精度要求高的切削加工要求，尤其是轧制槽出口段直径大于42mm等较大规格环孔型，降低了加工工序成本。

本实用新型的一种用于无缝钢管环孔型加工的镗床切削刀具适用于各种冷轧变形加工无缝钢管的环孔型加工领域。