具有防偏功能的外排屑深孔钻制造技术

本发明专利技术属于机械行业深孔加工技术领域，特别涉及一种具有防偏功能的外排屑深孔钻，解决现有深孔加工过程中因切削工具细而长、刚度小发生弯曲变形、偏离正确位置的问题。其包括切削部分、刀杆部分。刀杆部分的外表面上，加工有V形槽、凹痕，楔形凸起、矩形凸起。凹痕和楔形凸起与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，对刀杆部分产生作用力，该作用力的合力抵消引起刀杆部分发生变形的外力；矩形凸起与深孔内壁接触可防止刀杆部分变形。本发明专利技术借助流体的动力学特性与矩形凸起的支撑作用，防止刀杆偏离正确位置，提高深孔直线度及深孔相对设计基准的位置精度。

Deep hole drill with anti deviation function

The invention belongs to the deep hole processing technology field of machinery industry, in particular to a deep hole drill with anti deflection function, which solves the problem of bending deformation and deviating from the right position due to the long and rigid cutting tools in the existing deep hole machining process. It includes the cutting part and the cutter bar part. On the outer surface of the section of the knife rod, the machining has V - shaped groove, concave mark, wedge - shaped convex, rectangular convex. Formed on the surface of wedge and wedge space dent bulge and processed in deep hole, the small end to end space wedge cutting fluid from the wedge space, liquid pressure wedge space increases, the knife rod part force, force the force caused by the offset cutter part deformation force; rectangular convex contact and deep hole the inner wall can prevent the deformation of tool rod part. With the aid of the dynamic characteristics of the fluid and the supporting effect of the rectangle protrusion, the invention prevents the tool bar from deviating from the correct position, improves the straightness of the deep hole and the location accuracy of the deep hole relative to the design datum.

【技术实现步骤摘要】
具有防偏功能的外排屑深孔钻
本专利技术属于机械行业深孔加工
，具体涉及一种具有防偏功能的外排屑深孔钻。
技术介绍
深孔加工是难度较大的机械加工工序，加工过程中切削工具和切削部位不便观察。因为孔的深度大，相对而言，切削工具系统显得细而长，刚度小，易发成偏斜，造成工件的质量问题。防止切削刀具和加工工艺系统变形，使其稳定于正确位置，对于保证深孔加工质量非常重要。深孔刀具包括内排屑深孔钻和外排屑深孔钻。内排屑深孔钻又称为枪钻。深孔加工过程中，常常输入具有一定压力的油液，油液流过切削区，冷却润滑刀具，然后带着铁屑流出，实现自动排屑。
技术实现思路
本专利技术的目的：防止内排屑深孔钻变形和走偏，使其稳定于正确的位置，提高所加工深孔零件的正品率及加工精度。本专利技术采用如下的技术方案实现：具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分1、刀杆部分2，所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件旋转，并作进给运动。切削液6从刀杆部分的中孔5流入，流过刀具部分，冷却润滑刀具，随后切削液带着切屑4从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出。现有的内排屑深孔钻刀杆部分的外表面，包括V形槽和光滑圆弧表面。V形槽对应的角度约120度。光滑圆弧表面对应的角度约240度。深孔加工过程中刀杆部分容易发生挠曲变形，有多种因素会导致其变形。第一、现有内排屑深孔钻具有非对称的结构，非对称结构高速旋转时容易产生离心力，离心力垂直于刀杆轴线，使刀杆发生弯曲变形。第二、刀杆部分的重力会引起刀杆部分的变形。第三、切削力液体的作用力及其它干扰力也会引起刀杆部分的变形。所以所加工的深孔容易发生偏斜，直线度、垂直度、平行度、同轴度容易超出公差范围。本专利技术在刀杆的圆柱部分加工出凹痕一8和凹痕二9，在深孔加工的过程中凹痕一8和凹痕二9与已加工的内孔表面形成楔形空间，从刀具部分流出的部分切削液将进入上述两个楔形空间。由于刀杆部分相对于深孔内壁高速旋转，切削液将被拖入楔形空间，且从楔形的大端流向楔形的小端。楔效应将使楔形空间里的液体压力升高，高于楔形空间外部的液体的压力。濮良贵主编高等教育出版社出版的机械设计(第八版)介绍了楔形空间是阞升高的原理，具体见58页流体润滑原理简介部分和288页液体动力润滑径向滑动轴承设计计算。本专利技术中凹痕一8和凹痕二9内液体压力升高，对刀具部分和刀杆部分特别是刀杆部分产生作用力，该作用力的合力将完全或部分抵消引起刀杆部分发生变形的外力，从而防治刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的质量。另一种方案是在刀杆部分的圆柱表面上加工出楔形凸起一10和楔形凸起二11，其与内孔表面构成楔形空间，刀杆部分旋转时楔形空间内液体压力升高，对刀具部分和刀杆部分特别是刀杆部分产生作用力，该作用力的合力将完全或部分抵消引起刀杆部分发生变形的外力，从而防治刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的质量。第三种方案是在刀杆部分的圆柱表面上加工出一个或多个矩形凸起12，其与深孔内壁接触可防止刀杆部分变形。本专利技术中的凹痕数量、楔形凸起数量也可以为一个或三个或三个以上。总之本专利技术具有以下技术特征：1.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽、凹痕一8和凹痕二9，或者楔形凸起一10、楔形凸起二11；切削液6从中孔5流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出；深孔加工过程中，凹痕一8和凹痕二9，或者楔形凸起一10、楔形凸起二11与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。2.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽，数量不等于二的凹痕或者楔形凸起；切削液6从中孔5流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽7流出；深孔加工过程中，各个凹痕和楔形凸起与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。3.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分2、刀杆部分3，其特征在于所述的刀具部分位于工件1内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽，一个或多个矩形凸起12。4.具有防偏功能的外排屑深孔钻，其特征在于所述的凹痕一8、凹痕二9、凹痕、或者楔形凸起一10、楔形凸起二11、楔形凸起、矩形凸起12，长度均等于V形槽的长度，或小于V形槽的长度。5.具有防偏功能的外排屑深孔钻，其特征在于工件相对于刀具部分和刀杆部分的运动方向为从楔形空间的大端向楔形空间的小端运动。本专利技术的有益效果：在刀杆的外表面加工：1)一个或多个凹痕；2)一个或多个楔形凸起。各个凹痕或楔形凸起与已加工深孔的内表面形成楔形空间，由于流体楔效应的原因，楔形空间内液体压力升高，作用于刀杆，楔形空间内液体作用力的合力将完全或部分抵消引起刀杆部分发生变形的外力，从而防治刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的质量。在刀杆的外表面加工一个或多个矩形凸起，也可防止或减小刀杆变形，使刀杆始终处于正确的位置，保证所加工深孔的直线度、垂直度、平行度、同轴度。附图说明图1为加工原理图。图2为刀具主视图。图3为两凹痕截面图。图4为两楔形凸起截面图。图5为三楔形凸起截面图。图6为两矩形凸起截面图。图7为三矩形凸起截面图。图中：1-工件，2-刀具部分，3-刀杆，4-切屑，5-中孔，6-切削液，7-V形槽，8-凹痕一，9-凹痕二，10-楔形凸起一，11-楔形凸起二，12-矩形凸起。具体实施方式以下为对本专利技术实施方式的进一步说明，具体实施方式是用来说明本专利技术的，不对本专利技术做任何限制。具体实施方式1：在刀杆部分的外表面上加工一个或一个以上凹痕。具体实施方式2：在刀杆部分的外表面上加工一个或一个以上楔形凸起。具体实施方式3：在刀杆部分的外表面上加工一个或一个以上矩形凸起。具体实施方式4：在刀杆部分的外表面上所加工的凹痕、楔形凸起、矩形凸起均匀分布或不均匀分布。本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分(2)、刀杆部分(3)，其特征在于所述的刀具部分位于工件(1)内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽、凹痕一(8)和凹痕二(9)，或者楔形凸起一(10)、楔形凸起二(11)；切削液(6)从中孔(5)流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽(7)流出；深孔加工过程中，凹痕一(8)和凹痕二(9)，或者楔形凸起一(10)、楔形凸起二(11)与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。

【技术特征摘要】
1.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分(2)、刀杆部分(3)，其特征在于所述的刀具部分位于工件(1)内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽、凹痕一(8)和凹痕二(9)，或者楔形凸起一(10)、楔形凸起二(11)；切削液(6)从中孔(5)流入，流过刀具部分，从刀具部分和刀杆部分的V形槽(7)流出；深孔加工过程中，凹痕一(8)和凹痕二(9)，或者楔形凸起一(10)、楔形凸起二(11)与已加工的深孔内表面形成楔形空间，部分切削液从楔形空间的大端流向楔形空间的小端，楔形空间内的液体压力升高，液体作用于刀杆。2.具有防偏功能的外排屑深孔钻，包括刀具部分(2)、刀杆部分(3)，其特征在于所述的刀具部分位于工件(1)内，相对于工件作旋转运动和进给运动；刀杆部分的外表面上，加工有V形槽，数量不等于二的凹痕或者楔形凸起；切削液(6)从中孔(5)流入，流过刀具...

【专利技术属性】
技术研发人员：于大国，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14