一种加工复杂孔系的组合刀具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于喷油栗柱塞孔系加工技术领域，涉及一种加工复杂孔系的组合刀具。
【背景技术】
[0002] 喷油栗的功用是定时定量地将柴油喷入燃烧室，并建立高压以保证喷入燃烧室的 柴油雾化良好、分布均匀。喷油栗的栗油过程是通过柱塞在凸轮作用下进行上下往复运动 完成的，柱塞每作一次上下往复运动就完成一次输油过程，因此喷油栗最核心的零件是柱 塞精密偶件，而最关键的部位就是喷油栗体的柱塞孔系。柱塞孔系的加工质量直接影响柱 塞套和柱塞及凸轮的正确相对位置，是能否确保定时定量供油的关键，为此安装柱塞的多 孔系加工质量对于保证柴油机可靠性至关重要。
[0003] 某型号大功率柴油机喷油栗体属于框架式复杂壳体件，设计要求12个柱塞孔，每 个柱塞孔有 Φ21.5、Φ23、Φ23.5、Φ27、Μ30Χ2-6Η 螺纹底孔 Φ28、Φ31.5 及两个 45° 倒 角，孔表面粗糙度Ral.6um，孔Φ27与Φ23同轴度Φ0. 025_，孔Φ31.5与螺纹孔中径同 轴度Φ0. 03mm。该喷油栗体的加工工艺方案采用加工设备为卧式加工中心、刀具为各种相 应尺寸的单孔镗刀，通过六次更换刀具完成多孔系加工。该喷油栗体的柱塞孔结构和尺寸 设计见图1。
[0004] 根据图1分析，采用原来工艺方案的主要技术缺陷：
[0005] (1)原来采用4把单刀完成柱塞孔系镗削，每加工一个栗体需要20min，加工效率 低，无法满足批生产要求；
[0006] (2)多次更换刀具加工，由于受加工设备精度制约，孔径加工质量稳定性差，影响 到偶件安装的配合间隙；
[0007] (3)多次单刀镗削易造成孔同轴度超差，技术指标不易保证；
[0008] (4)多把刀具的应用，制造成本增加，造成浪费严重；
[0009] (5)综合分析，原工艺方案加工的产品不能满足节能降耗和柴油机可靠性要求。
【发明内容】
[0010](一）要解决的技术问题
[0011] 本发明要解决的技术问题是：提供一种加工复杂孔系的组合刀具，减少刀具更换 频次，实现大功率柴油机喷油栗体复杂孔系加工，提高孔系加工效率和质量，满足批量生产 要求。
[0012] (二）技术方案
[0013] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种加工复杂孔系的组合刀具，其包括：刀体 和设置在刀体上的刀片，所述刀片沿其长度方向为多段一体复合式结构，包括直径不同的 多段分刀片，每段分刀片对应加工复杂孔系中的一种孔，每段分刀片的外径与待加工复杂 孔系中对应孔直径相一致。
[0014] 其中，所述分刀片切削刃的尾部设置有与待加工复杂孔系中孔口倒角相一致的倒 角。
[0015] 其中，所述刀片有4-6个，沿刀体周向均匀分布，在刀体上形成镶多齿对称分布式 的组合切削刃带。
[0016] 其中，所述刀片有6个。
[0017] 其中，所述刀片与刀体之间设置有刀体镶齿槽。
[0018] 其中，所述刀体镶齿槽的夹角为70° -75°，
[0019] 其中，所述刀体镶齿槽的夹角为75°
[0020] 其中，对于每个所述刀片，刀片圆柱刃带顶部宽度为0. 15mm-0. 2mm，刀片后角为 7° -9°，刀片前角为0°，刀片表面粗糙度Ra0.08um-Ra0. 12um;垂直于刀具中心线的任一 切削刃的测量平面的同心圆之间的距离< 〇. 01mm。
[0021] 其中，对于每个所述刀片，刀片后角为8°，刀片前角为0°，刀片表面粗糙度 RaO. lum〇
[0022] 其中，所述刀具选用9SiCr刀片，热处理62~65HRC。
[0023] (三）有益效果
[0024] 上述技术方案所提供的加工复杂孔系的组合刀具，整体刚性好，柄部设计结构简 单，装夹快捷，使用适宜性和推广性好；切削部分对称分布，不仅减小了切削抗力，而且便于 修磨和测量，极大地提高了刀具使用寿命，降低了制造成本；刀片采取材质9SiCr、热处理 62~65HRC，不仅提高了刀具的耐用度，而且对于进一步提高产品可靠性具有重用作用。
【附图说明】
[0025] 图1为现有技术中喷油栗体柱塞孔设计示意图。
[0026] 图2为本发明实施例组合刀具结构示意图。
[0027] 图3为本发明实施例组合刀具刀片参数设计示意图。
[0028] 图4为图3中各处A-A向视图，六处A-A向视图相同。
[0029] 图5为本发明实施例组合刀具整体参数设计示意图。
[0030] 图中，1-刀体；2-刀片；3-倒角；4-组合切削刃带；5-刀片圆柱刃带；6-刀体镶齿 槽。
【具体实施方式】
[0031] 为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具 体实施方式作进一步详细描述。
[0032] 为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种加工复杂孔系的组合刀 具，参照图2至图4所示，该组合刀具包括刀体1和设置在刀体1上的刀片2,所述刀片2沿 其长度方向为多段一体复合式结构，包括直径不同的多段分刀片，每段分刀片对应加工复 杂孔系中的一种孔，每段分刀片的外径与待加工的复杂孔系中对应孔直径相一致。由此，通 过一种组合刀具，来实现复杂孔系中多种不同直径孔的加工，减少刀具更换频次，实现大功 率柴油机喷油栗体复杂孔系加工，提高孔系加工效率和质量，满足批量生产要求。
[0033] 其中，刀具由其头部至尾部，多段分刀片的外径由小到大。
[0034] 为了较大地提升加工效率，满足复杂孔系的设计需求，在孔的开口处设计有倒角 的，该孔对应的分刀片切削刃的尾部设置与孔口倒角相一致的倒角3,实现孔与倒角的同时 加工，提高加工效率。
[0035] 为了防止加工过程中切削力特别是单刃镗削对孔位置精度的影响，本实施例中， 刀片2有4-6个，优选6个，沿刀体1周向均勾分布，在刀体1上形成镶6齿对称分布式的 组合切削刃带4,从而提高加工精度。
[0036] 根据加工零件的材料特性，本