一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具制造技术

本实用新型专利技术属于专用刀具技术领域，具体涉及一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具。本实用新型专利技术包括主孔系加工刀具和偏心孔加工刀具；主孔系加工刀具包括刀柄和刀片，刀柄和刀片通过焊接连接；偏心孔加工刀具采用在刀体上镶焊刀片的方式，每截刀刃上各有2个刀齿。本实用新型专利技术能够保证加工质量和提高切削效率，能够应用在多个型号伺服产品各种复杂大尺寸外形壳体的高精度复杂孔系的加工。

Special tool for machining large size shell with high precision and complex hole system

The utility model belongs to the technical field of special cutting tools, in particular to a special cutting tool used for machining large size shells with high precision and complicated hole system. The utility model comprises a main hole processing tool and eccentric drilling tool; the main hole processing tool comprises a knife handle and a blade, a knife handle and a blade connected by welding; eccentric hole machining tool used on the cutter body welding blade, each section of each of the 2 blade cutter. The utility model can guarantee the processing quality and improve the cutting efficiency, and can be applied to the processing of the high-precision complex hole system of a plurality of model servo products, various complex large size shape shells.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具
本技术属于专用刀具
，具体涉及一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具。
技术介绍
助推级头部壳体是CZ-7型号中关键结构件和受力件，其尺寸规格大，总长为447.5mm，最大外圆为φ210mm，且其孔系多，各孔尺寸和形位公差精度要求高，因壳体外形大、结构复杂，若使用传统普车加工阶梯孔系，在加工过程中易产生甩摆而无法保证图样要求，传统钳工加工螺纹孔的加工效率低，需频繁手动更换套扣机的螺纹丝锥，易出现定位偏斜现象，加工深孔时易发生划伤及锥孔现象而无法满足图样要求，是伺服加工的难点，严重制约了型号的研制生产。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题：针对现有技术的不足，本技术提供一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，能够保证加工质量和提高切削效率，能够应用在多个型号伺服产品各种复杂大尺寸外形壳体的高精度复杂孔系的加工。本专利技术采用的技术方案：一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，包括主孔系加工刀具和偏心孔加工刀具；主孔系加工刀具包括刀柄和刀片，刀柄和刀片通过焊接连接；偏心孔加工刀具采用在刀体上镶焊刀片的方式，每截刀刃上各有2个刀齿。所述主孔系加工刀具中，刀柄1选用硬质合金材质，刀柄1与机床连接的装夹部位为SK40。所述主孔系加工刀具中，刀片2选择具有PCD复合片作为基体。所述主孔系加工刀具的几何参数为：前角γ0＝30°～42°；后角γ0＝30°～42°；主偏角kr＝91°～94°；副后角α'0＝12°～14°；副偏角kr'＝3°～5°；刃倾角λs＝4°～6°；刀尖圆弧R＝0.2；刀片宽度2mm。所述偏心孔加工刀具中，刀片采用硬质合金材料，刀体和刀柄采用高速钢材质。所述偏心孔加工刀具上设有中心内冷孔。所述偏心孔加工刀具的技术参数为：前角γ0＝5°～12°；后角α0＝6°～8°；副后角副偏角锋角125°。本专利技术的有益效果：本技术提供一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，能够保证加工质量和提高切削效率，消除了铣加工刀纹对壳体密封性的影响，一次交检合格率大幅提升至95％及以上，并且减少了加工工序，达到生产质量和效率的大幅提升。能够应用在多个型号伺服产品各种复杂大尺寸外形壳体的高精度复杂孔系的加工。附图说明图1为头部壳体的主孔结构示意图；图2为主孔系加工刀具结构示意图；图3为主孔系加工刀具几何参数示意图；图4为偏心孔结构示意图；图5为偏心孔加工刀具结构示意图。图中：1-刀柄、2-刀片、具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术提供的一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具作进一步详细说明。本技术提供的一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，包括主孔系加工刀具和偏心孔加工刀具；如图1所示为加工主孔系密封槽，主孔系加工刀具用于加工主孔系密封槽，如图2所示，主孔系加工刀具包括刀柄1和刀片2，刀柄1和刀片2通过焊接连接。(1)刀柄1：刀柄1材质：刀柄选用硬质合金材质，是由于其具有很高的耐磨性、耐热性，加工过程中不会因为切屑的摩擦和切削温度较高而导致刀具磨损和变形。刀柄1必须具有好的直线度和足够的强度以平衡切削扭矩，两处刀片间同轴度不得在切削过程中发生改变。刀柄与机床连接的装夹部位为SK40。(2)刀片2：刀片2材质：选择具有极高硬度和独特机械性能的PCD(聚晶金刚石)复合片作为基体。PCD复合片是由金刚石颗粒和催化剂的混合物在高温高压下烧结而成，在合成过程中产生了金刚石颗粒共生物，并在金刚石颗粒之间建立起连接“桥”，从而获得具有催化剂岛状结构，类似于整体金刚石的PCD材料。刀刃结构设计：刀刃前角γ0为36°，在保证刀具强度刚性的前提下，有足够容屑面积，便于排屑。切削刃平衡：铣刀在切削时受到径向分力和主切削力的作用，4刃结构使得铰刀平衡受力，在切削过程中刀具不易发生偏摆。冷却方式：刀具带有中心内冷孔，利用切削油的流速通畅排屑，不使切屑堆积在排屑槽中挤压孔壁造成孔壁划伤或刀具扭矩过大造成刀具失效。(3)刀具几何参数：如图3所示，成型铣刀几何参数包括前角γ0、后角α0、主偏角κr、副偏角副后角刀尖圆弧R和刃倾角λs。其中：前角γ0＝30°～42°；后角α0＝10°～18°；主偏角kr＝91°～94°；副后角α'0＝12°～14°；副偏角kr'＝3°～5°；刃倾角λs＝4°～6°；刀尖圆弧R＝0.2；刀片宽度2mm。如图4所示为偏心孔结构，涉及2处重要尺寸，孔和孔，其中孔在238mm位置处，现有刀具的刀杆长度没有符合加工要求的，需要外协焊接加长刀杆，一方面增加了加工成本，另一方面，刀具自身的刀杆很细，加工强度较差，易造成刀具的振动和弯曲，无法保证图样要求。如图5所示，偏心孔加工刀具用于加工偏心孔结构，偏心孔加工刀具采用在刀体上镶焊刀片的方式，每截刀刃上各有2个刀齿，刀片采用硬质合金材料，刀体和刀柄采用高速钢材质。(1)刀柄和刀体的材质选择：高速钢一般是含有W、Cr、V等元素的合金结构钢，具有较高的硬度和红硬性，进行退火处理后，可降低钢材硬度，增加韧性，作为刀柄和刀体是不会因承受较强的扭矩而折断或迸裂。(2)刀片的材质选择：采用硬质合金作为刀片的材质，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列的优良性能，即使在500℃时仍有很高的硬度，为保证零件的批量加工和尺寸精度的要求，采用焊接的方法镶在刀体上。(3)冷却方式：刀具带有中心内冷孔，利用切削油的流速通常排屑，避免切屑堆积在排屑槽中挤压孔壁造成孔壁划伤或刀具扭矩过大造成刀具失效。偏心孔加工刀具的技术参数：前角γ0＝5°～12°；后角α0＝6°～8°；副后角副偏角锋角125°。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，其特征在于：包括主孔系加工刀具和偏心孔加工刀具；主孔系加工刀具包括刀柄(1)和刀片(2)，刀柄(1)和刀片(2)通过焊接连接；偏心孔加工刀具采用在刀体上镶焊刀片的方式，每截刀刃上各有2个刀齿；所述主孔系加工刀具中，刀柄1选用硬质合金材质，刀柄1与机床连接的装夹部位为SK40；所述偏心孔加工刀具的技术参数为：前角γ0＝5°～12°；后角α0＝6°～8°；副后角

【技术特征摘要】
1.一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，其特征在于：包括主孔系加工刀具和偏心孔加工刀具；主孔系加工刀具包括刀柄(1)和刀片(2)，刀柄(1)和刀片(2)通过焊接连接；偏心孔加工刀具采用在刀体上镶焊刀片的方式，每截刀刃上各有2个刀齿；所述主孔系加工刀具中，刀柄1选用硬质合金材质，刀柄1与机床连接的装夹部位为SK40；所述偏心孔加工刀具的技术参数为：前角γ0＝5°～12°；后角α0＝6°～8°；副后角副偏角锋角125°。2.根据权利要求1所述的一种用于大尺寸壳体高精度复杂孔系加工的专用刀具，其特征在于：所述主孔系加工刀具中，刀片2选择具有PCD复合片作为基体。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：高嘉，宋振坤，张中，齐爽，周滢慜，俞元喨，
申请(专利权)人：北京实验工厂，中国运载火箭技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11