一种镗滚复合BTA深孔加工刀具及制造方法技术

本发明专利技术公开一种镗滚复合BTA深孔加工刀具，包括刀体和工作组件，工作组件包括刀片和滚针。引导部的导向条在外圆同一圆周上对已加工孔壁进行挤压抛光，沿着刀具回转中心轴线自定心，提高回转精度。主体部设有硬质合金刀片，刀片设有自润滑区，自润滑区具有阵列状微织构结构，能够延长刀具使用寿命。主体部还设有尼龙树脂减震条，提高了刀具阻尼，能够明显抑制刀具振动。主体部还设有圆周阵列滚针，以碾平孔壁内表面凹凸不均匀区域。本发明专利技术将回转自导向、镗削、减震、滚压及内排屑等优势集于一体，刀具性能得到提升的同时还可以避免多道加工工序，能够实现优质、高效、低成本加工。本发明专利技术还提供一种上述的镗滚复合BTA深孔加工刀具的制造方法。制造方法。制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种镗滚复合BTA深孔加工刀具及制造方法


[0001]本专利技术涉及深孔加工
，特别是涉及一种镗滚复合BTA深孔加工刀具及制造方法。

技术介绍

[0002]大深径比深孔加工常因孔深极大、孔径小，加工系统刚性差，加工过程中刀具极易发生颤震现象，进而导致深孔加工精度差，具有加工工艺复杂、加工成本高昂、加工效率低和加工成功率低等典型特点。随着制造行业不断发展迈进，尤其是在燃气轮机、液压件、井下智能工具等应用中对大深径比深孔加工刀具提出了更高的要求。
[0003]刀具切削性能好坏会直接制约零部件的使用性能及应用推广，虽然现有技术中的深孔刀具已经得到了普遍应用，但是还存在一些不足，如：
[0004]1）现有大深径比深孔零件多采用功能较为单一的镗、滚刀具经过多道加工工序得到，深孔结构不能一次成形，加工周期长、成本高、效率低。同时还涉及退刀换刀对刀过程引起装夹误差进而导致加工误差，通常难以满足高端零件对于加工质量的需求。
[0005]2）由于刀具
‑
钻杆系统具有柔性，现有刀具加工易发生颤振，随着切削过程进行刀具易发生轴线偏斜现象，刀具偏离深孔轴心线，深孔圆度、粗糙度和直线度等指标无法满足要求，严重制约了零件性能的提升。
[0006]3）现有高端零件多采用镍基高温合金等难加工材料，这些工件里面含有难加工硬质点，刀具和工件硬质点接触时刀具易受到强迫震动，引发刀具发生非正常磨损，进而导致刀具和工件接触时刀具沿着孔轴线偏斜，严重影响加工质量和加工效率的提高。
[0007]4）现有传统刀具轴线回转导向作用弱、功能单一，这类深孔刀具镗削后毛刺多加工精度差、深孔滚压效果不理想。这些缺陷在大深径比深孔加工表现的尤为显著，不能满足高端零件加工需求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种镗滚复合BTA深孔加工刀具及制造方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高深孔加工质量，同时提高深孔加工效率。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种镗滚复合BTA深孔加工刀具，包括：
[0010]刀体，所述刀体能够与刀杆相连；
[0011]工作组件，所述工作组件包括刀片和滚针，所述刀片设置于所述刀体远离所述刀杆的一端，所述滚针位于所述刀片与所述刀杆之间，所述滚针凸出于所述刀体设置，所述滚针凸出所述刀体的部分为轴线平行于所述刀体轴线的圆弧面。
[0012]优选地，所述刀体包括依次相连的引导部、主体部和连接部，所述主体部的直径较所述引导部以及所述连接部的直径大，所述工作组件设置于所述主体部，所述刀体利用所述连接部与所述刀杆相连。
[0013]优选地，所述引导部设置有导向条，所述导向条凸出于所述引导部的外周面设置；所述导向条的数量为多个，所述导向条绕所述引导部的轴线周向均布，且所述导向条围成的圆形的直径小于所述主体部的直径；所述导向条由硬质合金制成。
[0014]优选地，所述工作组件还包括减震条，所述减震条位于所述刀片与所述滚针之间，所述减震条凸出于所述刀体的外周面设置；所述减震条的数量为多个，所述减震条绕所述刀体的轴线周向均布；所述减震条由树脂材质制成。
[0015]优选地，所述滚针与所述减震条的轴向之间具有间距，且所述滚针与所述减震条交错布设；所述滚针为圆柱状结构，且所述滚针的数量为多个，所述滚针绕所述刀体的轴线周向均布。
[0016]优选地，所述刀片具有第一切削刃和第二切削刃，所述第一切削刃利用过渡圆弧与所述第二切削刃相连；所述刀片具有断屑台；
[0017]所述刀片均具有定位斜面和定位竖直面，所述定位斜面利用定位弧面与所述定位竖直面相连，所述刀体具有与所述定位斜面、定位竖直面以及所述定位弧面相适配的定位槽，所述刀片设置于所述定位槽内，所述定位槽与所述刀片一一对应。
[0018]优选地，所述刀体为中空结构，所述刀体具有排屑通道，所述排屑通道的一端开口为排屑孔，所述排屑孔位于所述定位槽内，所述排屑孔位于所述刀片的所述断屑台一侧，所述排屑通道的另一端与所述刀杆的内部通道相连通。
[0019]优选地，所述刀片的前刀面上设置有自润滑区，所述自润滑区具有微织构结构，所述自润滑区填充有润滑剂。
[0020]优选地，所述微织构结构包括多条平行排列的凸条，相邻的所述凸条之间具有间隙；
[0021]或，所述微织构结构包括多个凸块，所述凸块呈阵列状排布。
[0022]本专利技术还提供一种上述的镗滚复合BTA深孔加工刀具的制造方法，包括如下步骤：
[0023]采用五轴联动数控精密加工工艺加工所述刀体，对成形后的所述刀体进行清洗和干燥处理，干燥处理后采用中频磁控溅射技术在所述刀体表面沉积Ti
‑
DLC薄膜；将所述滚针安装于所述刀体上；
[0024]采用电火花切割工艺切割出所述刀片，并对所述刀片进行磨削加工。
[0025]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0026]本专利技术的镗滚复合BTA深孔加工刀具，在刀体上设置工作组件，工作组件包括刀片和滚针，在利用刀片对深孔加工后，滚针对已加工的孔壁表面进行挤压，使孔壁表面产生塑性变形，将孔壁凹凸内表面碾平达到镜面滚光效果，提高深孔加工质量和加工精度。本专利技术的镗滚复合BTA深孔加工刀具，采用镗削
‑
滚压复合加工深孔可以一次成形，避免多道工序加工，可以实现快速、高效、低成本加工。
[0027]与此同时，本专利技术还提供一种上述的镗滚复合BTA深孔加工刀具的制造方法，采用五轴联动数控精密加工工艺加工刀体，对成形后的刀体进行清洗和干燥处理，干燥处理后采用中频磁控溅射技术在刀体表面沉积Ti
‑
DLC薄膜；将滚针安装于刀体上；采用电火花切割工艺切割出刀片，并对刀片进行磨削加工。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的轴测示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的主视示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的侧视示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的刀体的结构示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的刀片的结构示意图；
[0034]图6为图5中A处的放大示意图；
[0035]图7为本专利技术实施例所公开的镗滚复合BTA深孔加工刀具的其他类型的刀片的结构示意图；
[0036]图8为图7中B处的放大示意图。
[0037]其中，100为镗滚复合BTA深孔加工刀具；
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于，包括：刀体，所述刀体能够与刀杆相连；工作组件，所述工作组件包括刀片和滚针，所述刀片设置于所述刀体远离所述刀杆的一端，所述滚针位于所述刀片与所述刀杆之间，所述滚针凸出于所述刀体设置，所述滚针凸出所述刀体的部分为轴线平行于所述刀体轴线的圆弧面。2.根据权利要求1所述的镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于：所述刀体包括依次相连的引导部、主体部和连接部，所述主体部的直径较所述引导部以及所述连接部的直径大，所述工作组件设置于所述主体部，所述刀体利用所述连接部与所述刀杆相连。3.根据权利要求2所述的镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于：所述引导部设置有导向条，所述导向条凸出于所述引导部的外周面设置；所述导向条的数量为多个，所述导向条绕所述引导部的轴线周向均布，且所述导向条围成的圆形的直径小于所述主体部的直径；所述导向条由硬质合金制成。4.根据权利要求1所述的镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于：所述工作组件还包括减震条，所述减震条位于所述刀片与所述滚针之间，所述减震条凸出于所述刀体的外周面设置；所述减震条的数量为多个，所述减震条绕所述刀体的轴线周向均布；所述减震条由树脂材质制成。5.根据权利要求4所述的镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于：所述滚针与所述减震条的轴向之间具有间距，且所述滚针与所述减震条交错布设；所述滚针为圆柱状结构，且所述滚针的数量为多个，所述滚针绕所述刀体的轴线周向均布。6.根据权利要求1所述的镗滚复合BTA深孔加工刀具，其特征在于：所述刀片具有第一切削刃...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志强，张瑞，郭琳，杜宇超，马悦，李学志，苏志朋，赵斌，刘志兵，解丽静，颜培，周天丰，王西彬，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：