多级内腔孔加工刀具的制作方法

本实用新型属于机加工技术领域，特别是涉及一种多级内腔孔加工刀具。

背景技术：

在现时的机加工行业中，对于封闭的多级内腔孔，尤其是多级内腔孔中靠近空腔里面的孔比外面的孔大的情况下，目前普遍采用的加工工艺是把内腔孔分为两个半圆孔，采用多把刀具分别对各个半圆孔进行逐一加工，加工好的两个半圆孔装配为整圆孔，实现封闭的多级内腔孔的加工。

随着对多级内腔孔加工精度要求越来越高，这种加工方式和加工刀具将难以满足高精度产品性能要求，主要存在以下问题：

(1)把整圆拆分为两个半圆孔分别加工，两个半圆孔的孔径在不同工步中完成必然存在差别，导致两半圆孔组合成的圆孔的圆度精度低；

(2)多个同轴孔分为多个半圆孔在不同的工步中采用不同的刀具加工完成，导致多个同轴孔的同轴度较差；

(3)通过螺栓将加工好的两个半圆孔装配成圆孔这后，螺栓锁紧力必然使两半圆孔受到挤压力，致使两个半圆孔装配成的圆孔会出现轻微变形，使圆度、圆柱度、孔径及位置度等参数达不到精度要求；

(4)无法一次性完成多个孔加工，其加工所要用到的工装费用高、加工时间长；

(5)若待加工产品不是采用装配形式，而是一体成型的，则现有的刀具无法实现多孔同轴加工。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的加工刀具在加工内大外小的多级内腔孔时，需要把整圆拆分为两个半圆孔分别加工，导致两半圆孔组合成的圆孔的圆度精度低的问题，提供一种多级内腔孔加工刀具。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种多级内腔孔加工刀具，包括刀柄及固定连接或一体形成在所述刀柄一端的镗刀体，所述镗刀体包括前刀体及连接于所述前刀体与刀柄之间的后刀体，所述后刀体的中心线与所述多级内腔孔加工刀具的旋转轴线重合，所述前刀体的中心线与所述后刀体的中心线平行且偏移一预设距离，所述后刀体设置有第一孔加工刀粒，所述前刀体设置有第二孔加工刀粒，所述第二孔加工刀粒的旋转半径大于所述第一孔加工刀粒的旋转半径。

可选地，所述后刀体上设置有第一槽口，所述第一孔加工刀粒插接于所述第一槽口内；

所述前刀体上设置有第二槽口，所述第二孔加工刀粒插接于所述第二槽口内。

可选地，所述后刀体上设置有与所述第一槽口相通的第一螺钉孔，所述第一孔加工刀粒通过拧入所述第一螺钉孔中的第一螺钉固定在所述后刀体上；

所述前刀体上设置有与所述第二槽口相通的第二螺钉孔，所述第二孔加工刀粒通过拧入所述第二螺钉孔中的第二螺钉固定在所述前刀体上。

可选地，所述第一槽口的内壁上设置有第一内冷槽，所述第一内冷槽与所述第一孔加工刀粒相接；

所述第二槽口的内壁上设置有第二内冷槽，所述第二内冷槽与所述第二孔加工刀粒相接。

可选地，所述前刀体还设置有第三孔加工刀粒，所述第三孔加工刀粒位于所述第二孔加工刀粒的前侧，所述第三孔加工刀粒的旋转半径大于所述第一孔加工刀粒的旋转半径。

可选地，所述第三孔加工刀粒的旋转半径等于所述第二孔加工刀粒的旋转半径。

可选地，所述前刀体上设置有第三槽口，所述第三孔加工刀粒插接于所述第三槽口内；

所述前刀体上设置有与所述第三槽口相通的第三螺钉孔，所述第三孔加工刀粒通过拧入所述第三螺钉孔中的第三螺钉固定在所述前刀体上；

所述第三槽口的内壁上设置有第三内冷槽，所述第三内冷槽与所述第三孔加工刀粒相接。

可选地，所述前刀体还设置有第四孔加工刀粒，所述第四孔加工刀粒位于所述第三孔加工刀粒的前侧，所述第四孔加工刀粒的旋转半径小于所述第二孔加工刀粒及第三孔加工刀粒的旋转半径。

可选地，所述前刀体上设置有第四槽口，所述第四孔加工刀粒插接于所述第四槽口内；

所述前刀体上设置有与所述第四槽口相通的第四螺钉孔，所述第四孔加工刀粒通过拧入所述第四螺钉孔中的第四螺钉固定在所述前刀体上；

所述第四槽口的内壁上设置有第四内冷槽，所述第四内冷槽与所述第四孔加工刀粒相接。

可选地，所述刀柄的另一端连接一拉钉。

本实用新型实施例的多级内腔孔加工刀具，镗刀体包括前刀体及连接于前刀体与刀柄之间的后刀体，后刀体的中心线与多级内腔孔加工刀具的旋转轴线重合，前刀体的中心线与后刀体的中心线平行且偏移一预设距离，后刀体设置有第一孔加工刀粒，前刀体设置有第二孔加工刀粒，第二孔加工刀粒的旋转半径大于第一孔加工刀粒的旋转半径。在加工内大外小的多级内腔孔时，该多级内腔孔加工刀具在转速为零的状态下直线移动，前刀体先通过多级内腔孔并进入工件的内腔中，然后向下(前刀体的中心线的偏移方向)移动该多级内腔孔加工刀具，使得前刀体在工件的内腔中向下移动一段距离，以使后刀体的中心线(多级内腔孔加工刀具的旋转轴线)与工件上的多级内腔孔的中心线重合。然后，多级内腔孔加工刀具前后往复运动，第一孔加工刀粒加工较小的第一孔，第二孔加工刀粒加工较大的第二孔，实现对多级内腔孔进行加工。加工完成后，多级内腔孔加工刀具沿着进入路径的反向路径退出。该多级内腔孔加工刀具突破了内大外小封闭孔无法加工的瓶颈，提高了产品设计性能，加工后的多级内腔孔圆度、圆柱度、孔径及位置度等精度较高。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的多级内腔孔加工刀具的示意图。

图2是本实用新型一实施例提供的多级内腔孔加工刀具的前刀体进入差速器壳体之前的示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的多级内腔孔加工刀具的前刀体进入差速器壳体内的外部示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的多级内腔孔加工刀具的前刀体进入差速器壳体内并向下移动后的剖切示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、刀柄；

2、镗刀体；21、前刀体；211、第二孔加工刀粒；212、第二槽口；213、第二内冷槽；214、第三孔加工刀粒；215、第三槽口；216、第三内冷槽；217、第四孔加工刀粒；218、第四槽口；219、第四内冷槽；22、后刀体；221、第一孔加工刀粒；222、第一槽口；223、第一内冷槽；

3、第一螺钉；

4、第二螺钉；

5、第三螺钉；

6、第四螺钉；

7、差速器壳体；71、第一孔；72、第二孔；73、第三孔；74、第四孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型一实施例提供的多级内腔孔加工刀具，包括刀柄1及固定连接或一体形成在所述刀柄1一端的镗刀体2，所述镗刀体2包括前刀体21及连接于所述前刀体21与刀柄1之间的后刀体22，所述后刀体22的中心线与所述多级内腔孔加工刀具的旋转轴线重合，所述前刀体21的中心线与所述后刀体22的中心线平行且偏移一预设距离，所述后刀体22设置有第一孔加工刀粒221，所述前刀体21设置有第二孔加工刀粒211，所述第二孔加工刀粒211的旋转半径大于所述第一孔加工刀粒221的旋转半径。即，第二孔加工刀粒211所加工的孔的孔径要大于第一孔加工刀粒221所加工的孔的孔径，即多级内腔孔加工刀具适用于加工内大外小的多级内腔孔。

如图1所示，所述后刀体22上设置有第一槽口222，所述第一孔加工刀粒221插接于所述第一槽口222内。

在一实施例中，所述后刀体22上设置有与所述第一槽口222相通的第一螺钉孔，所述第一孔加工刀粒221通过拧入所述第一螺钉孔中的第一螺钉3固定在所述后刀体22上。所述第一槽口222的内壁上设置有第一内冷槽223，所述第一内冷槽223与所述第一孔加工刀粒221相接。通过第一内冷槽223可向第一孔加工刀粒221供给冷却液，以对第一孔加工刀粒221进行冷却和润滑。

如图1所示，所述前刀体21上设置有第二槽口212，所述第二孔加工刀粒211插接于所述第二槽口212内。

在一实施例中，所述前刀体21上设置有与所述第二槽口212相通的第二螺钉孔，所述第二孔加工刀粒211通过拧入所述第二螺钉孔中的第二螺钉4固定在所述前刀体21上。所述第二槽口212的内壁上设置有第二内冷槽213，所述第二内冷槽213与所述第二孔加工刀粒211相接。通过第二内冷槽213可向第二孔加工刀粒211供给冷却液，以对第二孔加工刀粒211进行冷却和润滑。

在一实施例中，所述前刀体21还设置有第三孔加工刀粒213，所述第三孔加工刀粒214位于所述第二孔加工刀粒211的前侧，所述第三孔加工刀粒214的旋转半径大于所述第一孔加工刀粒221的旋转半径。

在一实施例中，所述第三孔加工刀粒214的旋转半径等于所述第二孔加工刀粒211的旋转半径。即，所述第三孔加工刀粒214加工的孔与所述第二孔加工刀粒211的孔其孔径相同。

相应地，所述前刀体21上设置有第三槽口215，所述第三孔加工刀粒214插接于所述第三槽口215内。所述第三槽口215的内壁上设置有第三内冷槽216，所述第三内冷槽216与所述第三孔加工刀粒214相接。通过第三内冷槽216可向第三孔加工刀粒214供给冷却液，以对第三孔加工刀粒214进行冷却和润滑。所述前刀体21上设置有与所述第三槽口215相通的第三螺钉孔，所述第三孔加工刀粒214通过拧入所述第三螺钉孔中的第三螺钉5固定在所述前刀体21上。

在一实施例中，所述前刀体21还设置有第四孔加工刀粒217，所述第四孔加工刀粒217位于所述第三孔加工刀粒214的前侧，所述第四孔加工刀粒217的旋转半径小于所述第二孔加工刀粒211及第三孔加工刀粒214的旋转半径。

相应地，所述前刀体21上设置有第四槽口218，所述第四孔加工刀粒217插接于所述第四槽口218内。所述第四槽口218的内壁上设置有第四内冷槽219，所述第四内冷槽219与所述第四孔加工刀粒217相接。通过第四内冷槽219可向第四孔加工刀粒217供给冷却液，以对第四孔加工刀粒217进行冷却和润滑。所述前刀体21上设置有与所述第四槽口218相通的第四螺钉孔，所述第四孔加工刀粒217通过拧入所述第四螺钉孔中的第四螺钉6固定在所述前刀体21上。

图1所示实施例中，第二槽口212与第三槽口215连为一体。然而，可以替代的是，也可以将第二槽口212与第三槽口215分开设置。

另外，如图1所示，所述刀柄1的另一端连接一拉钉7。拉钉7将该多级内腔孔加工刀具连接至机床。所述拉钉7与刀柄1通过螺纹连接。

如图1至图4所示，以加工差速器壳体7为例对本实用新型上述优选实施例(即图1所示的实施例)的多级内腔孔加工刀具的工作原理进行说明。

如图4所示，差速器壳体7具有内腔，差速器壳体7上设置有与内腔相通的两个多级内腔孔(即差速器壳体7的两个同轴线的输出半轴轴孔)，图4中右侧的输出半轴轴孔由第一孔71及第二孔72组成，图4中左侧的输出半轴轴孔由第三孔73及第四孔74组成。第二孔72大于第一孔71，第四孔74大于第三孔73。

加工时，该多级内腔孔加工刀具在转速为零的状态下直线移动(沿图2中箭头A所指方向)，前刀体21先通过右侧的输出半轴轴孔并进入差速器壳体7的内腔中(即由图2的位置移动到图3的位置)，然后向下(前刀体21的中心线的偏移方向)移动该多级内腔孔加工刀具，使得前刀体21在差速器壳体7的内腔中向下移动一段距离，以使后刀体22的中心线(多级内腔孔加工刀具的旋转轴线)与差速器壳体7的上的输出半轴轴孔的中心线重合(即移动到图4的位置)。然后，在图4所示的位置，多级内腔孔加工刀具前后往复运动，第一孔加工刀粒221加工第一孔71，第二孔加工刀粒211加工第二孔72，第三孔加工刀粒214加工第三孔73，第四孔加工刀粒217加工第四孔72，实现对差速器壳体7上的两个输出半轴轴孔的同时加工。加工完成后，多级内腔孔加工刀具沿着进入路径的反向路径退出。

上述实施例多级内腔孔加工刀具，具有以下优点：

(1)该多级内腔孔加工刀具为多级中心偏置刀具结构(即前刀体的中心线相对后刀体的中心线偏移一预设距离)，突破了内大外小封闭孔无法加工的瓶颈，提高了产品设计性能，加工后的多级内腔孔圆度、圆柱度、孔径及位置度等精度较高；

(2)多孔加工集合在一把刀具完成，加工效率高，多孔间拥有超高同轴精度；

(3)多把刀具集合到一把刀具，节省刀具费用；

(4)该多级内腔孔加工刀具为加工工件装配后的加工，与单件壳体分别加工相比，避免了装配产生的误差及变形。

应当，理解的是，该多级内腔孔加工刀具不限于加工变速器壳体上的两个输出半轴轴孔。在其它与变速器壳体的输出半轴轴孔类似的轴孔加工中，该多级内腔孔加工刀具同样能够适用。

另外，在图1所示实施例中，该刀具集成了第一孔加工刀粒、第二孔加工刀粒、第三孔加工刀粒及第四孔加工刀粒，以同时加工两个输出半轴轴孔(由第一孔、第二孔、第三孔及第四孔组成)。然而，在其它实施例中，也可以只有第一孔加工刀粒及第二孔加工刀粒，即该刀具单次加工单边的输出半轴轴孔。这样，分两次加工，也能实现两个输出半轴轴孔的加工。

上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。