專利名稱：具有多刀片的鏜桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鏜桿，特別涉及一種具有多刀片的鏜桿。
背景技術(shù)：
鏜桿通常用于工件的深孔加工。對(duì)于需要同時(shí)加工多個(gè)孔的情況，例如對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī) 氣缸孔，就需要鏜桿具有多刀片。傳統(tǒng)的具有多刀片的鏜桿，如圖1所示，通常包括可繞一軸線100旋轉(zhuǎn)的鏜桿本體 10。鏜桿本體10兩端具有截面呈圓形的支撐部11，每一端的支撐部11分別套設(shè)有一支撐 部件20，并通過(guò)傳動(dòng)鍵21與支撐部件20 (在圖1中以簡(jiǎn)化方式示出)傳動(dòng)連接，該支撐部 件20主要用于支撐鏜桿本體10。鏜桿本體10兩端的支撐部11之間具有一截面基本也呈 圓形的切削部12，該切削部12沿前述軸線100延伸方向順序裝設(shè)有若干個(gè)刀片30。以及， 鏜桿本體10的其中一端支撐部11還連接有可與機(jī)床主軸相連、并用于驅(qū)動(dòng)鏜桿本體10旋 轉(zhuǎn)的安裝盤13。當(dāng)安裝盤13通過(guò)其連接的一端支撐部11驅(qū)動(dòng)鏜桿本體10旋轉(zhuǎn)時(shí)，可帶動(dòng)切削部 12旋轉(zhuǎn)，從而，切削部12所裝設(shè)的若干個(gè)刀片30即可實(shí)現(xiàn)對(duì)鏜桿本體10外圍的工件1的 孔壁(圖1中示出的工件1是以發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸孔為例)的切削。然而，在刀片30切削工件1的孔壁時(shí)會(huì)受到來(lái)自孔壁的反作用力，該反作用力會(huì) 通過(guò)刀片30傳遞至切削部12，而由于切削部12位于鏜桿本體10的中部，因而易導(dǎo)致鏜桿 本體10彎曲，從而會(huì)影響到孔壁的加工精度。傳統(tǒng)方式中為了增強(qiáng)鏜桿本體10的抗彎剛性，通常會(huì)增大鏜桿本體10的徑向尺 寸，但由于切削部12截面形狀為圓形，增大圓形截面的直徑就會(huì)導(dǎo)致鏜桿本體10的外壁與 工件1的孔壁之間的排屑空間縮小，從而導(dǎo)致加工孔的內(nèi)壁容易被切屑刮傷。

實(shí)用新型內(nèi)容基于上述發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型提供一種具有多刀片的鏜桿，其能夠兼顧抗彎剛性和 排屑空間。本實(shí)用新型所提供的一種具有多刀片的鏜桿，包括繞一軸線旋轉(zhuǎn)的鏜桿本體，該鏜桿本體包括分別位于所述鏜桿本體兩端的兩個(gè)支 撐部和位于所述兩個(gè)支撐部之間的切削部；以及，沿所述軸線裝設(shè)在所述切削部并具有刃部的多個(gè)刀片；該鏜桿的主要特征在于，所述切削部的截面在刀片刃部所受反作用力方向上的徑 向尺寸，大于該截面在其他方向上的徑向尺寸。其中，只要所述切削部的截面滿足其在刀片刃部所受反作用力方向上的徑向尺寸 大于其他方向上的徑向尺寸，任意非圓形的異形截面均可適用(例如，所述切削部的截面 形狀可以為橢圓形，由于該橢圓形的長(zhǎng)軸大于包括短軸在內(nèi)的其他方向上的徑向尺寸，因 而使該橢圓形的長(zhǎng)軸平行于刀片刃部所受反作用力方向即可)。[0013]本實(shí)用新型中的鏜桿的切削部截面在刀片刃部所受反作用力方向上的徑向尺寸 大于該截面其他方向上的徑向尺寸，因而通過(guò)刀片刃部傳遞至切削部的反作用力能夠主要 集中在抗彎剛性較大的大徑向尺寸方向上，這樣不易導(dǎo)致鏜桿的彎曲，進(jìn)而減小刀片刃部 所受反作用力對(duì)加工精度的影響。而且，相比于傳統(tǒng)的圓形截面，切削部在其小徑向尺寸方 向上的外壁與加工孔內(nèi)壁之間的空隙明顯增大，從而在提高了鏜桿抗彎剛性的同時(shí)還增大 了排屑空間。在兼顧抗彎剛性和排屑空間前提下，還可進(jìn)一步使切削部在刀片刃部所受反作用 力方向上的大徑向尺寸與其余方向上的最小徑向尺寸之比值(例如橢圓形的長(zhǎng)軸與短軸 的比例)滿足切削部的預(yù)定抗扭剛性、該比值的推薦值可取1. 1 1. 5，從而能夠同時(shí)兼顧 抗彎剛性、排屑空間以及抗扭剛性。較佳地，還可在所述切削部的其他方向上貼附剛性條、 以進(jìn)一步提高抗扭剛性。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有多刀片的鏜桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中具有多刀片的鏜桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的具有多刀片的鏜桿沿A-A線的剖視圖。圖4為圖2的具有多刀片的鏜桿沿B-B線的剖視圖。符號(hào)說(shuō)明1 工件10:鏜桿本體100 軸線11 支撐部12 切削部13 安裝盤20 支撐部件21 傳動(dòng)鍵211 傳動(dòng)鍵的一部分212 傳動(dòng)鍵的另一部分213 傳動(dòng)鍵的另一部分的表面214:傳動(dòng)鍵的凹槽215 傳動(dòng)鍵的通孔22 螺釘221 螺釘?shù)穆菁y部222 螺釘?shù)穆葆斆?0 刀片301 刀片的一部分302:刀片的另一部分303:刀片的刃部304:刀片的端面[0041]31、32:螺柱40 鏜桿本體400 軸線41 支撐部411 支撐部的鍵槽412 支撐部的鍵槽的螺紋孔42 切削部421 切削部的柱狀腔體422 切削部的柱狀腔體一側(cè)的通孔423 切削部的柱狀腔體一側(cè)的螺紋孔424 切削部的與柱狀腔體貫通的通孔425 切削部的與柱狀腔體貫通的螺紋孔426 切削部的柱狀腔體的頂面43 階梯面44 安裝盤Dl 切削部橢圓形截面的長(zhǎng)軸D2 切削部橢圓形截面的短軸FO 刀片的刃部所受的反作用力Fl 切削方向主分力F2:徑向方向背分力
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例中具有多刀片的鏜桿，如圖2所示，包括可繞一軸線400旋轉(zhuǎn)的鏜桿本體 40 ；鏜桿本體40兩端分別具有支撐部41，以及位于兩個(gè)支撐部41之間的切削部42，該切削 部42沿前述軸線400延伸方向順序裝設(shè)有若干個(gè)刀片30 (圖2中僅以示出的15個(gè)刀片30 為例)，從而，當(dāng)鏜桿本體40旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可帶動(dòng)若干個(gè)刀片30切削鏜桿本體40外圍的工件 1內(nèi)壁(圖2中示出的工件1是以發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸孔為例)。在每一端的支撐部41可分別套設(shè)一支撐部件20，并通過(guò)傳動(dòng)鍵21與支撐部件 20 (在圖2中以簡(jiǎn)化方式示出)傳動(dòng)連接，該支撐部件20主要用于支撐鏜桿本體40。以及， 鏜桿本體40的其中一端支撐部41還連接有可與機(jī)床主軸相連、并用于驅(qū)動(dòng)鏜桿本體40旋 轉(zhuǎn)的安裝盤44。參見(jiàn)圖3中示出的支撐部41截面的A-A剖視圖并結(jié)合圖2，鏜桿本體40每一端 的支撐部41的截面形狀為圓形。支撐部41的外壁開(kāi)設(shè)有一鍵槽411，鍵槽411底面開(kāi)設(shè) 有一螺紋孔412。傳動(dòng)鍵21朝向支撐部41外壁的一部分211收容于支撐部41外壁開(kāi)設(shè) 的鍵槽411內(nèi)，傳動(dòng)鍵21背向支撐部41外壁的另一部分212保留于支撐部41外壁開(kāi)設(shè)的 鍵槽411之外。傳動(dòng)鍵21背向外壁的另一部分212的表面213開(kāi)設(shè)有一凹槽214，該凹槽 214底面開(kāi)設(shè)有一穿透?jìng)鲃?dòng)鍵21的通孔215。一螺釘22的螺紋部221穿過(guò)在傳動(dòng)鍵21的凹槽214的底面開(kāi)設(shè)的通孔215，并與在支撐部41的鍵槽411的底面開(kāi)設(shè)的螺紋孔412螺 紋連接。螺釘22的螺釘帽222收容于傳動(dòng)鍵21的凹槽214內(nèi)，從而將傳動(dòng)鍵21壓緊于鍵 槽411的底面。相應(yīng)地，支撐部件20的內(nèi)壁也會(huì)開(kāi)設(shè)有一對(duì)應(yīng)的鍵槽(未示出)，傳動(dòng)鍵21 保留于支撐部41外壁開(kāi)設(shè)的鍵槽411之外的部分212，則可收容并卡接于支撐部件20內(nèi)壁 開(kāi)設(shè)的鍵槽411內(nèi)。這樣，通過(guò)傳動(dòng)鍵21即可實(shí)現(xiàn)支撐部件20與支撐部41之間的傳動(dòng)， 進(jìn)而，在支撐部41旋轉(zhuǎn)時(shí)，即可通過(guò)傳動(dòng)鍵21將旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞至支撐部件20、以帶動(dòng)切削 部件20旋轉(zhuǎn)。參見(jiàn)圖4中示出的切削部42的刀片30安裝處截面的B-B剖視圖(與刀片30無(wú) 關(guān)的部分在該視圖中省略)并結(jié)合圖2，鏜桿本體40兩端支撐部41之間的切削部42截面 形狀為橢圓形，而非傳統(tǒng)的圓形，且橢圓形長(zhǎng)軸Dl的長(zhǎng)度與支撐部41的圓形截面的直徑相 同，從而在切削部42與兩端支撐部41的交界處會(huì)出現(xiàn)階梯面43。切削部42在每個(gè)刀片30的安裝位置開(kāi)設(shè)有一具有開(kāi)口的柱狀腔體421，柱狀腔 體421開(kāi)口處還開(kāi)設(shè)有一缺口 420。刀片30的一部分301插入在柱狀腔體421內(nèi)，從而由 柱狀腔體421的延伸方向決定刀片30的方向。刀片30的另一部分302則保留在柱狀腔體 421外，且保留在柱狀腔體421外的該另一部分302朝向缺口 420的一側(cè)具有用于切削的刃 部303。切削部42在柱狀腔體421開(kāi)設(shè)有缺口 120的一側(cè)、也即刀片30的刃部303所在 的一側(cè)，還具有垂直于柱狀腔體421的兩個(gè)孔422，每個(gè)孔422又分別通過(guò)垂直于柱狀腔體 421的對(duì)應(yīng)螺紋孔423貫通至該柱狀腔體421。螺柱31穿過(guò)孔422及對(duì)應(yīng)的螺紋孔423伸 入至柱狀腔體421內(nèi)，并從刀片30的刃部303所在的一側(cè)，對(duì)插入在柱狀腔體421內(nèi)的刀 片30的部分301施加壓力，從而將插入在柱狀腔體421內(nèi)的刀片30的部分301緊壓在柱 狀腔體421遠(yuǎn)離刀片30的刃部303 —側(cè)的內(nèi)壁，即實(shí)現(xiàn)刀片30的固定。柱狀腔體421的 底面似6還依次通過(guò)螺紋孔425和孔似4貫穿切削部42，又一螺柱32穿過(guò)孔似4及對(duì)應(yīng) 的螺紋孔425伸入至柱狀腔體421內(nèi)，可對(duì)插入在柱狀腔體421內(nèi)的刀片30的部分301的 端面304施加壓力，從而調(diào)節(jié)刀片30插入在柱狀腔體421內(nèi)的部分301與保留在柱狀腔體 421外的另一部分302的比例，進(jìn)而調(diào)節(jié)保留在柱狀腔體421外的另一部分302的刃部303 伸出的長(zhǎng)度、即鏜孔的尺寸。進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，在圖4中，切削部42橢圓截面的長(zhǎng)軸Dl方向與柱狀腔體 421的延伸方向(也就是刀片30的延伸方向)之間的關(guān)系并不是任意設(shè)定的，而是依據(jù)由 刀片30刃部303所受反作用力FO的方向設(shè)定的，該反作用力FO可以看作是切削方向主分 力Fl與徑向方向背分力F2的合力。具體說(shuō)，切削部42在其橢圓截面的長(zhǎng)軸Dl方向所具備的抗彎剛性，大于在其橢圓 截面的短軸D2方向所具備的抗彎強(qiáng)度，因此，在選擇柱狀腔體421的延伸方向時(shí)，應(yīng)當(dāng)使刀 片30刃部所受反作用力FO的方向盡可能與切削部42橢圓截面的長(zhǎng)軸Dl方向平行，從而 通過(guò)刀片30的刃部303傳遞至切削部12的反作用力FO主要集中在抗彎強(qiáng)度較大的長(zhǎng)軸 Dl方向上，故不易導(dǎo)致鏜桿本體10、尤其是切削部42彎曲，進(jìn)而減小反作用力FO對(duì)加工精 度的影響。而且，相比于傳統(tǒng)圓形截面的切削部12，在本實(shí)施例中，切削部42在其橢圓截面 短軸D2方向的外壁與加工孔內(nèi)壁之間的空隙明顯增大，從而在提高了鏜桿本體10抗彎剛 性的同時(shí)，還增大了排屑空間。較佳地，長(zhǎng)軸Dl與短軸D2的比例不宜過(guò)大，最佳取1. 1 1. 5，以免降低切削部42的抗扭剛性。當(dāng)然，至于具體的比例范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可綜合考慮鏜桿本體40的 轉(zhuǎn)速、材質(zhì)、以及刀片30的刃部303所受反作用力FO的大小等因素來(lái)任意確定。本實(shí)施例中采用了傳統(tǒng)的支撐部件20，因而支撐部41的截面形狀不宜改為橢圓 型，而仍保持傳統(tǒng)的圓形截面。當(dāng)然，切削部42的截面形狀并不限于如前所述的橢圓形，只要滿足切削部42的截 面在刀片30的刃部303所受反作用力FO方向上的徑向尺寸大于該截面其他方向上的徑向 尺寸，任何異形截面均可適用，但同樣地，反作用力FO方向上的大徑向尺寸與其他方向上 的小徑向尺寸的比值不宜過(guò)大，較佳地需考慮該比例是否能夠滿足切削部42所需的抗扭 剛性。對(duì)于不同的非圓截面，較佳地還可以在切削部42的小尺寸處貼附剛性條，以適當(dāng) 增強(qiáng)切削部42的抗扭剛性，還能夠均勻切削部42在各徑向方向上的配重，從而使鏜桿本體 40旋轉(zhuǎn)時(shí)更為平穩(wěn)，進(jìn)而確保切削精度。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有多刀片的鏜桿，包括繞一軸線旋轉(zhuǎn)的鏜桿本體，該鏜桿本體包括分別位于所述鏜桿本體兩端的兩個(gè)支撐部 和位于所述兩個(gè)支撐部之間的切削部；以及，沿所述軸線裝設(shè)在所述切削部并具有刃部的多個(gè)刀片；其特征在于所述切削部的截面在所述多個(gè)刀片的所述刃部所受反作用力方向上的徑向尺寸大于 該截面在其他方向上的徑向尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的具有多刀片的鏜桿，其特征在于，所述切削部的所述截面為橢 圓形，該橢圓形的長(zhǎng)軸平行于所述多個(gè)刀片的所述刃部所受反作用力方向。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有多刀片的鏜桿，其特征在于，所述兩個(gè)支撐部的每一個(gè) 的截面為圓形，所述切削部的所述截面在所述多個(gè)刀片的所述刃部所受反作用力方向上的 徑向尺寸與所述兩個(gè)支撐部的每一個(gè)的圓形截面的直徑相等。
4.如權(quán)利要求1所述的具有多刀片的鏜桿，其特征在于，所述切削部的所述截面在所 述多個(gè)刀片的所述刃部所受反作用力方向上的徑向尺寸與該截面在其余方向上的最小徑 向尺寸之比值，滿足所述切削部的預(yù)定抗扭剛性。
5.如權(quán)利要求4所述的具有多刀片的鏜桿，其特征在于，所述比值取1.1 1. 5。
6.如權(quán)利要求4或5所述的具有多刀片的鏜桿，其特征在于，進(jìn)一步包括在所述其他方 向上貼附在所述切削部的剛性條。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有多刀片的鏜桿，該鏜桿能夠兼顧抗彎剛性和排屑空間。本實(shí)用新型的鏜桿包括繞一軸線旋轉(zhuǎn)的鏜桿本體，該鏜桿本體包括分別位于兩端的兩個(gè)支撐部和位于兩個(gè)支撐部之間的切削部；以及，沿軸線裝設(shè)在切削部并具有刃部的多個(gè)刀片。其中切削部的截面在多個(gè)刀片的刃部所受反作用力方向上的徑向尺寸大于該截面在其他方向上的徑向尺寸。
文檔編號(hào)B23B27/00GK201848549SQ20102055339
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者劉猛, 瀧口正治, 王萌, 矢野喜久幸 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社, 天津菱云刀具設(shè)計(jì)有限公司