一种复合深孔用自定位扩孔刀的制作方法

本发明属于高精度复合深孔的加工领域，具体涉及一种复合深孔用自定位扩孔刀。

背景技术：

现有技术中，用于深孔加工的刀具种类很多，常用的有特长麻花钻、枪钻、BTA钻头和自导式喷射钻等，但这些刀具仅对单个深孔加工有效，对于两个或两个以上的台阶复合深孔，则需要更换不同尺寸的刀具，不能保证台阶孔之间的同轴度要求，如附图1所示，此零件为自动垂直钻井系统中电动液压模块部分最为关键的部分，难加工点为主孔中的高精度多台阶深孔加工，主要难点为：深孔长径比大于15、复合深孔之间的同轴度要求、复合深孔处光滑连接、复合孔表面粗糙度和尺寸精度等问题，而常用的深孔加工方法无法保证台阶孔之间同轴度0.03的要求，因此针对此处的深孔半精加工设计了带有自定位、倒角、内冷的复合扩孔刀，保证了半精加工后各台阶孔之间的同轴度要求，再用带有后导向的精铰刀铰孔到设计尺寸。且此发明亦可用于台阶孔大于等于2的多台阶高精度深孔零件的半精加工或精加工，在石油仪器、阀类等零件的加工生产具有巨大的应用价值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种复合深孔用自定位扩孔刀，用于两个或两个以上的台阶高精度复合深孔半精加工或精加工。

为解决上述技术问题，本发明一种复合深孔用自定位扩孔刀，包括自定位块、硬质合金刀片、刀体、压盖，硬质合金刀片固定于刀体周向外侧，定位块间隙配合于刀体外端，压盖位于定位块外侧，压盖固定于刀体端部。

刀片共有三处，每一处刀片有四个，圆周方向呈90°均布，刀体有中心出水孔，且引流到每一个刀片上。

自定位块的内孔与刀体间隙配合，间隙为0.015mm，轴向有0.5mm的活动量。

刀片用高频焊焊接于刀体上。

刀片材料选用硬质合金YW2。

自定位块的材料为轴承钢。

本发明的有益技术效果在于：自定位块采用前导向的方式，且轴向和径向均留有间隙，在定位孔中导向时呈径向旋转滚动磨擦、轴向滑动磨擦的状态，能够防止加工时刀具挤死，并使得零件在切削过程中振动减少，零件孔壁光滑、刀具寿命长；且由于加工时切屑比较多，自定位块在前面，与孔成小间隙配合状态，退刀时可以将切屑带出，防止切屑被挤到孔的深处，机床不得不停下来手动去除切屑；

刀片焊接于刀体，再将三处的刀片外圆与刀体中的刀柄一起加工出来，保证了刀具本身的同轴度要求，间接保证了各台阶孔之间的同轴度要求。且当三处刀片同时切削时，切削力会非常大，焊接的刀片与机夹刀片相比，能承受更大的切削力，减少切削振动，提高零件表面粗糙度；

刀片上设计出与图纸一致的倒角角度，用此刀具加工时，可以将零件内孔中的三处倒角与内孔一起加工出来，节约生产成本同时保证倒角与内孔的位置度；

刀具带有中心出水，且引到每一个刀片处，以方便每一片刀片均能浇上冷却液，切屑在冷却液的作用下沿排屑槽排出，以延长刀具的使用寿命；

复合刀具用于四个高同轴度要求的台阶深孔加工，也可以通过增减刀具台阶轴的数量用于三个、两个或者五个及以上高同轴度要求的台阶深孔加工。

附图说明

图1为本发明一种复合深孔用自定位扩孔刀示意图；

图2为本体复合深孔处结构图。

图中：1为定位块、2为螺钉、3为刀片、4为刀体、5为压盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种复合深孔用自定位扩孔刀，包括自定位块1、螺钉2、硬质合金刀片3、刀体4、压盖5，硬质合金刀片3焊接于刀体4，定位块1间隙配合于刀体4外端，压盖5位于定位块1外侧，压盖5通过螺钉2固定于刀体4端部。

刀片3共有三处，每一处刀片3圆周方向呈90°均布，刀体4有中心出水孔，且引流到每一个刀片3上(共12个)，将12个刀片3用高频焊焊接于刀体4上，再一起磨出ФA、ФB、ФC、ФD以及刀柄ФF外圆，保证相对于刀柄基准外圆ФF的跳动在0.01mm以内，同时一起磨出刀片的倒角α、β、γ；在刀体的顶端装上自定位块1、压盖5，用螺钉2紧固，自定位块1外圆直径ФE*与附图2内孔直径ФE间隙配合，即以附图2中ФE孔为导向，加工出ФA、ФB、ФC孔，安装完后自定位块1在轴向方向有0.5mm的间隙，径向间隙为0.015mm左右，这样保证了自定位块1在定位孔中导向时呈径向旋转滚动磨擦、轴向滑动磨擦的状态。刀片3材料根据所要加工零件的材料进行选择，由于本体的材料为0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢，因此刀片3材料选用硬质合金YW2，刀体材料为9SiCr，硬度38～42HRC，保证刀具既有足够的强度和硬度，使刀具不容易折断损坏、扭曲变形。

自定位块1的材料为轴承钢，内孔ФD*与刀体4ФD间隙配合，间隙为0.015mm左右，轴向有0.5mm左右的活动量，外径有3°的斜度，容易自动进入定位孔中，以保证自定位块在定位孔中导向时呈径向旋转滚动磨擦、轴向滑动磨擦的状态，防止加工时刀具挤死。

实际加工时，用枪钻加工出基础内孔，以保证孔的直线性；再用特殊设计的带有内冷、后导向、倒角的扩孔刀，以镗完的孔口定位，扩附图1ФE孔；然后用此复合扩孔刀以ФE孔定位，同时加工ФA、ФB、ФC孔以及三处的倒角，保证了这四个深孔之间的同轴度要求。本实例加工时在带有中心出水的卧式加工中心上加工，刀柄采用强力刀柄装夹，本发明刀具的转速为200r/min，进给为18mm/min。