加工孔内壁槽的刀具组件的制作方法

本实用新型涉及刀具领域，特别涉及加工孔内壁槽的刀具组件。

背景技术：

触座类零部件是高压开关设备中的关键部件，其内部通常设计有多个矩形环槽，矩形环槽加工时通过刀具组件进行加工，如图1所示，刀具组件包括刀套100和刀杆200，刀杆200一端插装至刀套100内，另一端伸出刀套100，伸出刀套100的一端设置有刀具300，工作时，刀套100一端固定在刀座400上，另一端伸出刀座400，刀杆200伸入待加工孔内，在孔壁上加工出槽。为了保证触座类零件的质量，生产中对矩形环槽的粗糙度有较高的要求，而对于距离端面较远的矩形环槽，通常需要增加刀杆的长度满足加工尺寸要求，但是单纯的增加刀杆长度尺寸难以保证刀杆的刚性，在加工过程中刀杆容易颤动，使零件上出现颤纹，致使零件的粗糙度不达标，合格率低，造成生产成本高的问题。通过增加刀杆直径可以使刀杆满足刚性要求，但是由于触座类零件种类较多，粗直径的刀杆适用范围较小，需要使用多种型号的刀杆分别加工不同类型的触座类零部件，生产效率低，同样会造成生产成本高问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种加工孔内壁槽的刀具组件，以解决目前的刀具组件在加工距离端面较远的孔内槽时需要增加刀杆直径或者增加刀杆长度造成的生产成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：孔内壁槽加工刀具组包括刀套和刀杆，所述刀杆一端插装在刀套内，另一端设有刀具，所述刀套包括用于固定在刀座上的刀座固定段和伸出刀座的刀套伸出段，所述刀套上固定刀杆的刀杆固定孔偏心设置，刀套伸出段外周面上与刀杆中心轴线的最小距离小于刀具上切削部分与刀杆中心轴线之间的最小距离，且刀具切削部分在刀套轴向上悬伸在刀套伸出段外侧以使刀套伸出段可伸入待加工孔内。

有益效果：刀具外围设置有刀套，同时刀套上的刀杆固定孔偏心设置，使刀具切削部分悬伸在刀套伸出段的外侧，使用时，刀套的刀套伸出段可以伸入待加工孔内，此时刀套伸出段相当于延长了刀杆的加工有效长度，同时保证了刀杆的刚性，提高加工质量，对于普通的直径和深度较小的孔，可以通过刀杆伸出刀套的部分进行加工，保证较大的适用范围，解决了目前的刀具组件在加工距离端面较远的孔内槽时需要增加刀杆直径或者增加刀杆长度造成的生产成本高的问题。

进一步的，为了方便对刀套的安装，所述刀套伸出段的外径大于刀座固定段的外径，刀套伸出段靠近刀座的一端设有用于朝向刀座并与刀座定位配合的定位面。通过定位面方便对刀套进行定位安装。

进一步的，为了保证刀套的强度，刀杆固定孔为盲孔，所述刀座固定段为实心结构。刀座固定段为实心结构提高了刀套的强度。

进一步的，为了方便对刀杆的固定，所述刀套上设有供固定刀杆的紧定螺钉装入的螺纹孔。

进一步的，为了保证对刀杆的固定效果，所述螺纹孔设置至少两个，至少一对螺纹孔的轴线重合且垂直于刀杆中心轴线和刀套中心轴线所在平面，至少一对螺纹孔对称布置在刀杆固定孔的两侧，使刀杆两侧受力，保证固定的效果。

进一步的，为了保证更好的固定效果，所述螺纹孔沿刀套轴向设置至少两对。

附图说明

图1是现有技术中加工孔内壁槽的刀具组件的结构示意图；

图2是本实用新型的加工孔内壁槽的刀具组件的具体实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的加工孔内壁槽的刀具组件的具体实施例的加工状态示意图；

图4是本实用新型的加工孔内壁槽的刀具组件的具体实施例的刀套的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图中：100、刀套；200、刀杆；300、刀具；400、刀座；1、刀套；11、刀杆固定孔；12、刀座固定段；13、刀套伸出段；131、定位面；14、螺纹孔；15、刀套中心轴线；16、最薄处；2、刀杆；21、刀杆固定端；22、刀具固定端；23、刀杆中心轴线；3、刀具；4、刀座；5、待加工孔；6、矩形环槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的加工孔内壁槽的刀具组件的具体实施例，如图2和图4所示，加工孔内壁槽的刀具组件包括刀套1和刀杆2，刀套1具有固定刀杆2的刀杆固定孔11，刀杆固定孔11偏心设置，刀杆2一端为插装至刀杆固定孔11内的刀杆固定端21，另一端为设有刀具3的刀具固定端22。本实施例中刀套1毛坯材料选用合金钢，并经过调质处理。

刀套1具有固定在刀座4上的刀座固定段12和伸出刀座4悬伸在刀座4一侧的刀套伸出段13，刀座固定段12和刀套伸出段13同轴，为了方便对刀套1的固定和保证对刀套1的固定效果，本实施例中，刀套伸出段13的外径大于刀座固定段12的外径，并在刀套伸出段13与刀座固定段12连接处形成台阶面，其中处于刀套伸出段13上径向延伸的部分形成朝向刀座4并与刀座4定位配合的定位面131，安装刀套1时，通过定位面131定位刀套1，方便刀套1位置的确定。为了保证刀杆2的固定效果，刀套1上的刀杆固定孔11为盲孔，并且刀座固定段12为实心结构，安装时通过刀座固定段12紧固在刀座4上，相比现有技术中刀杆穿过刀座中的方式，实心的刀座固定段12强度更高，不容易变形和震颤。刀杆固定孔11为盲孔可以防止刀具受力时发生轴向窜动。其他实施例中，当然也可以采用现有技术中的固定方式，比如刀杆固定孔为通孔，刀杆固定时穿过刀杆固定孔。其他实施例中，刀套伸出段与刀座固定段的外径可以相等，当然也可以刀套伸出段的外径小于刀座固定段的外径，这两种情况下，刀套的安装效率较低。

如图3和图5所示，刀杆固定孔11偏心设置，并且为了能够实现加工位置较深的矩形环槽6，同时不过多增加刀杆2的长度，刀套伸出段13的外周面上与刀杆中心轴线23的最小距离小于刀具3上切削部分与刀杆中心轴线23之间的距离，即切削部分距离刀杆2外周面的距离大于刀套1的最薄处16的壁厚，使刀具3的切削部分能够在刀套1的轴向上悬伸在刀套伸出段13最薄处16的外侧，刀具3包括两部分：即与刀杆固定的刀杆部分和用于切削凹槽的切削部分。加工较深的矩形环槽6时，刀套伸出段13可以伸入待加工孔5内，不与待加工孔5的孔壁干涉，刀具3的切削部分可以在待加工孔5的孔壁上加工矩形环槽6。由于刀套伸出段13可以伸入待加工孔5内，相当于延长刀杆2的有效长度，同时刀套1伸入待加工孔5内保证了刀杆2的强度，有效地避免了切削过程中工件与刀具3间的颤动干扰，保证了矩形环槽6表面的光滑程度，提高了零件的加工质量与质量稳定性。另外，对于普通的直径较小的待加工孔5，刀套1不需要伸入待加工孔5内，可以仅使刀杆2伸入待加工孔5内进行加工，保证了刀具组件的适用范围。

刀杆2与刀套伸出段13通过紧定螺钉固定，如图4和图5所示，本实施例中，紧定螺钉成对设置，并且同一对紧定螺钉处于刀杆固定孔11径向的两侧，且同一对紧定螺钉的轴线重合并垂直于过刀杆中心轴线23和刀套中心轴线15的平面，紧定螺钉共设置两对，两对紧定螺钉沿刀套1的轴向布置。对应的，刀套1上设有与紧定螺钉一一对应的螺纹孔14，同一对螺纹孔14的轴线重合且垂直于过刀杆中心轴线23和刀套中心轴线15的平面。同一对的螺纹孔14设置在刀杆固定孔11的两侧，可以保证对刀杆2的固定效果，并且同一对的螺纹孔14的布置方向与刀杆固定孔11的偏心方向垂直，避免在刀套1的壁的最薄位置处打孔，保证刀套1的强度。其他实施例中，刀具可以通过现有技术中其他常用方式固定在刀杆上，比如螺栓固定、过盈配合等。其他实施例中，螺纹孔的数量和布置形式可以根据需要进行调整，比如螺纹孔可以仅设置一个或者两个以上，布置形式可以是周向均匀布置，或者各螺纹孔沿刀套的轴向布置，螺纹孔可以成对布置，也可以不成对布置。

刀套1尺寸的确定步骤如下：1）测量机床刀座孔的尺寸，确定与刀座4配合的刀套1外径尺寸为φ50mm，长度设计为85mm；2）根据所使用刀杆2直径，确定刀杆固定孔11孔径尺寸为φ32mm；3）在不产生加工干涉的前提下，由矩形环槽6内径尺寸φ162mm、槽深5mm，以及刀具3切削部分加工最大深度12mm，确定刀杆固定孔11最小壁厚为7mm；4）根据原标准刀套外径尺寸和实际加工中的排屑问题，在保证排屑顺畅的前提下，确定偏心部分外径为60mm。

加工过程中，加工矩形环槽6分粗车、精车，其中粗车切削参数为ap=0.3mm，f=0.13mm/r，vc=180m/min，精车留量0.15mm；精车切削参数为ap=0.15mm，f=0.08mm/r，vc=150m/min，其中ap代表背吃刀量，即指工件上已加工面和待加工面间的垂直距离；f代表进给量，即刀具在进给方向上相对于工件的位置量。

通过本实用新型的刀具组件加工所在孔径较大、位置较深的矩形环槽6，不需要专门刀具组件进行加工，减少了刀杆2的数量，同时避免了来回换刀，提高了加工效率，降低了生产成本。通过刀套1伸入待加工孔5内，有效地避免了切削过程中工件与刀具3件的颤动干扰，保证了槽部表面的光滑程度，同时转速由原来单纯加工刀杆2时的10-20r/min提升至100-200r/min，提高了加工效率，降低了劳动强度。