内孔端面槽加工刀具的制作方法

本发明涉及机加工刀具领域，尤其涉及一种内孔端面槽加工刀具。

背景技术：

如图10所示，本发明所述的内孔端面槽是指内孔孔底上的环形槽。常见内孔端面槽加工刀具如图1和图2所示，包括刀杆和刀片；刀杆前端设置有安装凹部；刀片包括刀片主体和与刀片主体连接的切削部，刀片主体位于安装凹部内，刀片主体与刀杆连接，刀片主体的内表面与安装凹部的底面贴合。刀片与与刀杆连接的具体形式是刀杆上在刀片旁边连接压紧结构，压紧结构压紧刀片。刀片采用平装刀片，切削部的切削刃于刀片主体平行。

上述内孔端面槽加工刀具的缺点是：1、刀杆上在刀片旁边连接压紧结构，压紧结构压紧刀片；由于压紧结构占用了刀杆上的空间，使得刀杆需要设置的较粗，同时刀片设置得较小，且这类平装刀具由于要避让环形槽槽壁，刀片刃部材料去除较多，刀杆上也没有空间设置支撑，因此刃部较为薄弱。刀片强度较低。当需要应用的内孔较小时，刀片将更小，强度更低，同时由于刀杆较粗不能进入内孔，上述内孔端面槽加工刀具难以应用到内孔较小的场合。此外上述内孔端面槽加工刀具的压紧结构也较为复杂。2、刀具工作时，切削部受力垂直于刀片主体，即如图2所示的箭头方向，由于刀杆端部削去一部分形成安装凹部，刀具承受切削力的能力较差；为了保证强度需要刀杆较粗，这也使得上述内孔端面槽加工刀具难以应用到内孔较小的场合。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种有利于减小尺寸的内孔端面槽加工刀具。

为解决上述问题采用的技术方案是：内孔端面槽加工刀具包括刀杆和刀片；刀杆前端设置有安装凹部；刀片包括刀片主体和与刀片主体连接的切削部，刀片主体位于安装凹部内，刀片主体与刀杆连接，刀片主体的内表面与安装凹部的底面贴合；切削部的切削刃沿刀片主体厚度方向设置，刀片主体通过沿刀片主体厚度方向设置的紧固件与刀杆连接；刀片主体上设置有第一旋转定位面和第二旋转定位面，第一旋转定位面和第二旋转定位面均与刀杆贴合从而限制刀片旋转；第一旋转定位面位于紧固件中心的下方且与刀片主体下沿间有距离，第一旋转定位面的前部与刀杆贴合能够限制刀片承受切削受力时的正向旋转，第一旋转定位面的后部与刀杆贴合能够限制刀片的反向旋转；第二旋转定位面位于紧固件中心的后上方，第二旋转定位面与刀杆贴合能够限制刀片的正向旋转。

优选的是：刀片主体内侧形状为上高下低的台阶形，刀片主体内侧由高处过渡到低处的过渡面为第一旋转定位面；刀片主体的部分外轮廓面形成第二旋转定位面。

优选的是：第一旋转定位面和第二旋转定位面均为平面。

优选的是：第一旋转定位面长度方向与刀片长度方向同向。

优选的是：第一旋转定位面与刀片主体的内表面的夹角为锐角。

优选的是：第二旋转定位面与刀片主体的内表面的夹角为锐角。

优选的是：刀片主体的外表面为弧形面。

优选的是：刀片主体上设置有紧固光孔，刀杆上设置有紧固螺纹孔，紧固螺纹孔为通孔；紧固件穿过紧固光孔并与紧固螺纹孔连接，紧固件将刀片主体压紧在刀杆上；紧固件杆部的端部设置有扳手适配孔。

本发明的有益效果是：1、虽然刀杆前端设置有安装凹部，但刀片主体填补该安装凹部，并与刀杆一起共同承受弯矩，刀具结构强度高；刀具受力方向与安装凹部平行，同时是与刀片的宽度方向同向的，刀杆和刀片该方向的强度均较高；由于刀具强度高，利于减小刀具尺寸，从而使得刀具能够应用于更小的内孔。

2、现有技术中，许多其他涉及到旋转定位面的刀片的旋转定位面均是由刀具的外轮廓面形成。本发明将第一旋转定位面内移，第一旋转定位面与刀片主体下沿间有距离。该设置在不减小刀片尺寸的情况下，能够增加刀杆下支撑部(即图4中a部分)的尺寸，从而提高该部分强度，避免该部分被压溃。同样由于结构强度得到提高，利于减小刀具尺寸，从而使得刀具能够应用于更小的内孔。

3、本发明紧固件固定刀片避免刀片移动，第一旋转定位面和第二旋转定位面均与刀杆贴合从而限制刀片旋转，使得刀片移动被完全限制，刀片固定可靠。第一定位面和第二定位面均能够限制刀片的正向旋转，保证刀片承受大的切削力时依然能够被有效固定。为了紧固额外设置的零部件仅一个紧固件，紧固方式简单。紧固结构不占用刀片外部空间利于增加刀片尺寸和减小刀杆尺寸。

附图说明：

图1是现有内孔端面槽加工刀具视图；

图2是现有内孔端面槽加工刀具另一方向视图；

图3是本发明的内孔端面槽加工刀具的三维结构图；

图4是本发明的内孔端面槽加工刀具(第一旋转定位面长度方向与刀片长度方向同向)的主视图；

图5是本发明的内孔端面槽加工刀具(第一旋转定位面前高后低)的主视图；

图6是本发明的内孔端面槽加工刀具(第一旋转定位面前低后高)的主视图；

图7是本发明的内孔端面槽加工刀具(第一旋转定位面与刀片主体内侧面垂直)的左视图；

图8是本发明的内孔端面槽加工刀具(第一旋转定位面与刀片主体内侧面夹角为锐角)的左视图；

图9是本发明的内孔端面槽加工刀具在紧固件处的截面图；

图10是本发明的内孔端面槽加工刀具工作状态图；

图中标记为：刀杆1、安装凹部11、紧固螺纹孔12、刀片2、刀片主体21、第一旋转定位面211、第二旋转定位面212、紧固光孔213、切削部22、切削刃221、紧固件3、扳手适配孔31、内孔4、端面槽5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明中涉及到的刀具方向这里首先说明如下：刀片2靠近刀杆1的一侧为刀片2的内侧；反之则为刀片2的外侧。刀具靠近切削部22的一端，即图4所示的左端，为刀具的前端；反之则为刀具的后端；图4所示的上方即为刀具的上方；反之则为刀具的下方；刀片2前端向下，后端向上的旋转为正向旋转；反之则为反向旋转。

如图3至图8所示：内孔端面槽加工刀具包括刀杆1和刀片2；刀杆1前端设置有安装凹部11；刀片2包括刀片主体21和与刀片主体21连接的切削部22，刀片主体21位于安装凹部11内，刀片主体21与刀杆1连接，刀片主体21的内表面与安装凹部11的底面贴合；切削部22的切削刃221沿刀片主体21厚度方向设置，刀片主体21通过沿刀片主体21厚度方向设置的紧固件3与刀杆1连接；刀片主体21上设置有第一旋转定位面211和第二旋转定位面212，第一旋转定位面211和第二旋转定位面212均与刀杆1贴合从而限制刀片2旋转；第一旋转定位面211位于紧固件3中心的下方且与刀片主体21下沿间有距离，第一旋转定位面211的前部与刀杆1贴合能够限制刀片2承受切削受力时的正向旋转，第一旋转定位面211的后部与刀杆1贴合能够限制刀片2的反向旋转；第二旋转定位面212位于紧固件3中心的后上方，第二旋转定位面212与刀杆1贴合能够限制刀片2的正向旋转。

本发明紧固件3连接刀杆1和刀片2后，可限制刀片2的平移，但并不能限制刀片2的旋转，因此需要第一旋转定位面211和第二旋转定位面212与刀杆1贴合限制刀片2旋转。

第一旋转定位面211和第二旋转定位面212可以是曲面，但显然曲面加工难度更大，因此第一旋转定位面211和第二旋转定位面212优选是平面。

“第一旋转定位面211位于紧固件3中心的下方且与刀片主体21下沿间有距离，第一旋转定位面211的前部与刀杆1贴合能够限制刀片2承受切削受力时的正向旋转，第一旋转定位面211的后部与刀杆1贴合能够限制刀片2的反向旋转；第二旋转定位面212位于紧固件3中心的后上方，第二旋转定位面212与刀杆1贴合能够限制刀片2的正向旋转”是对第一旋转定位面211和第二旋转定位面212设置位置和方向的限定。以图4和第二旋转定位面212为例，设刀具前后方向为x轴，刀具上下方向为y轴，第二旋转定位面212及其延长面上x值与紧固件3中心相同的点位于紧固件3中心上方，则第二旋转定位面212位于紧固件3中心上方。第二旋转定位面212及其延长面上y值与紧固件3中心相同的点位于紧固件3中心后方，则第二旋转定位面212位于紧固件3中心后方。第二旋转定位面212位于紧固件3中心的后上方是指第二旋转定位面212既位于紧固件3中心的后方也位于紧固件3中心的上方。

第一旋转定位面211和第二旋转定位面212的具体形成方式优选如下：刀片主体21内侧形状为上高下低的台阶形，刀片主体21内侧由高处过渡到低处的过渡面为第一旋转定位面211；刀片主体21的部分外轮廓面形成第二旋转定位面212。

如图4至图6所示：第一旋转定位面211长度方向可以与刀片2长度方向同向，也可以前高后低或后高前低。

如图7和图8所示：第一旋转定位面211和第二旋转定位面212与刀片主体21的内表面的夹角可以为直角，也可以为锐角。当为锐角时，第一旋转定位面211和第二旋转定位面212与刀杆1贴合还具有给与刀片2向内的力，进一步提高刀片2固定效果的好处；但缺点是加工难度增加。

刀片主体21的外表面优选为弧形面。这样的仿形设计，刀片刃部材料去除少，本身强度更好，这样既可以避免与内孔槽壁干涉，又可以使刃部受力均匀而分散，从而进一步提高其可靠性与使用寿命，从而提高刀片2强度。

紧固件3固定刀片2的具体方式及紧固件3的具体结构可以如下：刀片主体21上设置有紧固光孔213，刀杆1上设置有紧固螺纹孔12，紧固螺纹孔12为通孔；紧固件3穿过紧固光孔213并与紧固螺纹孔12连接，紧固件3将刀片主体21压紧在刀杆1上；紧固件3杆部的端部设置有扳手适配孔31。如同常规紧固件，紧固件3的头部是具有扳手适配结构的。紧固螺纹孔12为通孔，并在紧固件3杆部的端部设置扳手适配孔31，使得从刀杆1两端均可用紧固件松紧紧固件3。刀具使用时，如需在线更换刀片，一些情况下，从一侧松紧紧固件3难度较大。通过本设置可方便特殊情况下的紧固件3的松紧。