阅读说明：本技术 用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀及方法 (Thread milling cutter and method for machining intermittent threaded holes of diesel engine frame ) 是由 邓吉明 高少鹏 顾亮 韩健 于 2019-08-15 设计创作，主要内容包括：一种用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀及方法,在龙门铣床上采用螺纹铣刀,通过数控程序指令以圆弧螺旋插补的方式,在断续螺纹孔中从孔底自下而上自动完成断续螺纹孔的螺纹的粗铣和精铣加工；螺纹铣刀包括刀杆、刀头和刀片,刀头与刀杆焊接成一体,中心设有沿轴向贯通的冷却孔,刀片沿圆周均匀分布地安装在刀头的下端面,该下端面设有冷却槽,该冷却槽一端连通所述冷却孔,另一端开口于所述刀片的切削刃处,刀片上设置有断屑槽,冷却液由冷却孔中流出,经过冷却槽喷射至刀片的切削刃处,将铁屑裹挟排出,改变了排屑方向,防止该铁屑进入上钢板与下钢板之间的缝隙。本发明有效避免了铁屑进入夹缝内导致的卡刀及烂牙风险,提高了断续螺纹孔的加工质量和效率。(A thread milling cutter and method used for the intermittent screwed hole of diesel engine stander to process, use the thread milling cutter on the planer-type milling machine, through the numerical control program order in the way of the helical interpolation of circular arc, finish rough milling and finish milling of the whorl of the intermittent screwed hole automatically from bottom to top in the intermittent screwed hole; thread milling cutter includes cutter arbor, tool bit and blade, and the tool bit welds integratively with the cutter arbor, and the center is equipped with along the cooling hole that the axial link up, and the lower terminal surface at the tool bit is installed along circumference evenly distributed to the blade, should lower terminal surface be equipped with the cooling bath, this cooling bath one end intercommunication the cooling hole, other end opening in the cutting edge department of blade is provided with the chip breaker groove on the blade, and the coolant liquid flows out in by the cooling hole, sprays the cutting edge department to the blade through the cooling bath, wraps up in iron fillings and carries the discharge, has changed the chip removal direction, prevents that this iron fillings from getting into the gap between steel sheet and the lower steel sheet. The invention effectively avoids the risks of knife clamping and tooth decay caused by scrap iron entering the crack, and improves the processing quality and efficiency of the interrupted threaded hole.)

用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀及方法

技术领域

本发明涉及一种船用柴油机零件的金属切削加工，尤其涉及一种用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀及方法，属于柴油机制造技术领域。

背景技术

机架是船用柴油机的重要零件之一，其上部连接汽缸体，所述机架结构比较特殊，上平面设有多个深螺纹孔，该部位由两块钢板焊接而成，请结合参阅图1和图2，两块钢板连接处因焊接热量容易产生变形，难免会有夹缝存在，而螺纹孔又是深孔，因此这给深螺纹孔的螺纹加工带来了困难。

目前所述深螺纹孔的常规加工方法是采用丝锥攻制螺纹，然而这种加工方式在过程中铁屑会进入上下钢板之间的夹缝内，这些夹屑会参与二次切削，导致卡刀，造成螺纹孔烂牙或者丝锥崩牙，因此传统加工方式很难保证螺纹孔的加工质量及效率。总之，常规的丝锥攻制螺纹孔的方法存在有加工效率低、质量不保证、加工成本高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服常规丝锥加工断续螺纹孔的不足，提供一种用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀及方法，采用硬质合金螺纹铣刀，通过数控程序指令以圆弧螺旋插补的方式，自动完成机架上所有断续螺纹孔的螺纹加工，达到提高产品质量和加工效率的效果。

本发明采用如下技术方案解决其技术问题：

一种用于柴油机机架断续螺纹孔加工的螺纹铣刀，所述断续螺纹孔贯通相互焊接的上钢板和下钢板，该上钢板与下钢板之间存在有缝隙，其特征在于：所述螺纹铣刀包括刀杆、刀头和若干刀片；所述刀头与所述刀杆的下端焊接成一体，所述若干刀片沿圆周均匀分布地安装在所述刀头的下端面，所述刀杆和刀头的内部的中心设有沿轴向贯通的冷却孔，所述刀头的下端面设有若干冷却槽，该冷却槽一端连通所述冷却孔，另一端开口于所述刀片的切削刃处，所述刀片上设置有断屑槽；冷却液由所述冷却孔中流出，经过所述冷却槽喷射至刀片的切削刃处，将经所述断屑槽改变了形状的铁屑裹挟排出，以改变排屑方向，防止该铁屑进入所述上钢板与下钢板之间的缝隙。

进一步地，所述的刀头的下端面设置有嵌入式刀片安装槽，所述刀片通过螺钉锁紧固定于该刀片安装槽内。

进一步地，所述的刀片的切削刃尖朝向径向，该刀片径向正前角为yf＝10°。

进一步地，所述的刀杆采用整体硬质合金材料制成，所述刀头为钢材制成，所述刀片经过PVD物理图层处理。

进一步地，所述的刀片的数量为5片。

进一步地，所述的刀片能够正反安装使用4次。

本发明的另一技术方案为：

一种采用上述螺纹铣刀实现的用于柴油机机架断续螺纹孔的加工方法，其特征在于：在龙门铣床上采用所述螺纹铣刀，通过数控程序指令以圆弧螺旋插补的方式，在所述断续螺纹孔中从孔底自下而上自动完成所述断续螺纹孔的螺纹的粗铣和精铣加工。

进一步地，所述的加工方法包括以下步骤：

1)将所述机架放置在所述龙门铣床的台面上，校平校直并夹固压紧，设定零位；

2)将所述刀片嵌入在所述刀头的刀片安装槽中，使用螺钉锁紧固定，将组装后的螺纹铣刀安装在该龙门铣床的主轴上；

3)通过数控程序指令，以圆弧螺旋插补的方式，在在所述断续螺纹孔中从孔底自下而上地自动完成所述机架上所有断续螺纹孔的螺纹的粗铣和精铣加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、所述螺纹铣刀刀片径向正前角yf＝10°，刀片设置有断屑槽，可以改变铁屑形状，再结合刀杆和刀头设有贯穿的冷却孔和冷却槽，冷却液能够喷射至刀片的切削刃处，有效保证了冷却和排屑通畅，改变了排屑方向，因而有效避免了铁屑进入两钢板的夹缝内参与二次切削导致的卡刀及烂牙风险，从而提高了断续螺纹孔的加工质量和加工效率。

2、所述加工方法采用所述螺纹铣刀，从孔底向上以圆弧螺旋插补的切削方式，自动完成所述断续螺纹孔的粗、精铣螺纹加工，不仅保证了自动连续加工，而且提高了加工质量和效率。

3、所述螺纹铣刀的刀杆选用整体硬质合金材料，满足了刚性要求；每个刀片经过PVD物理图层处理，而且可以正反安装使用4次，从而降低了刀具的消耗成本。

附图说明

图1是机架上断续螺纹孔的位置布置图。

图2是图1的AT-AT剖面图。

图3是本发明螺纹铣刀的结构示意图。

图4是图3的仰视图。

图5是本发明的加工状态图。

图6是本发明加工方法的流程图。

图中，1—上钢板，2—下钢板，3—缝隙，4—断续螺纹孔，5—螺纹铣刀，a—刀杆，b—刀头，c—焊缝，d—刀片，e—冷却孔，f—冷却槽。

具体实施方式

本发明用于加工柴油机机架上的断续螺纹孔，请结合参阅图2和图5，所述断续螺纹孔4贯通相互焊接的上钢板1和下钢板2，该上钢板1与下钢板2之间存在有缝隙3。

请结合参阅图3和图4，所述螺纹铣刀5为硬质合金刀，包括刀杆a、刀头b和5个刀片d。

请参阅图3，刀杆a选用整体硬质合金材料制造，来满足刚性要求；刀杆a与下端的刀头b通过焊缝c上下焊接为一整体，刀杆a和刀头b内部的中心设有沿轴向贯通的冷却孔e，所述刀头b的下端面设有若干冷却槽f，该冷却槽f一端连通所述冷却孔e，另一端开口于所述刀片d的切削刃处。请参阅图4，刀头b为钢材制成，前端设置有5个嵌入式刀片安装槽，沿圆周均匀分布。

请参阅图4，刀片d的数量也为5片，刀片d通过螺钉锁紧固定于该刀片安装槽内。刀片d切削刃尖向径向，该刀片d径向正前角yf＝10°，刀片d设置有断屑槽，刀片d经过PVD物理图层处理，每个刀片d可以正反安装使用4次。

冷却液由所述冷却孔e中流出，经过所述冷却槽喷射至刀片d的切削刃处，将经所述断屑槽改变了形状的铁屑裹挟排出，有效保证了冷却和排屑通畅；刀片d上的断屑槽，结合冷却液可以改变铁屑形状及排屑方向，能够防止铁屑进入所述上钢板1与下钢板2之间的缝隙3，从而避免该缝隙3内夹屑参与二次切削而造成的卡刀及烂牙风险，提高了断续螺纹孔的加工质量和效率。

请参阅图5，本发明所述用于柴油机机架断续螺纹孔的加工方法在龙门铣床上采用螺纹铣刀5，通过数控程序指令以圆弧螺旋插补的方式，在断续螺纹孔4中从孔底自下而上自动完成所述断续螺纹孔4的螺纹的粗铣和精铣加工。

请参阅图6，所述加工方法包括如下具体步骤：

1)机架放置在龙铣台面上，校平校直并夹固压紧，设定零位；

2)螺纹铣刀安装在龙铣主轴上，刀片嵌入安装在刀杆前端，螺钉锁紧固定；

3)通过数控程序指令以圆弧螺旋插补的方式，从下向上自动完成所述机架上所有断续螺纹孔的粗、精铣螺纹加工。

总之，本发明克服了机架断续螺纹孔传统丝锥攻螺纹加工方法的不足，达到了断续螺纹孔内夹缝不夹屑、排屑通畅、不烂牙、提高质量和效率的效果，实现了高效连续全程序控制的自动加工。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的保护范围。本发明要求的保护范围也应包括对本发明显而易见的变换和替代方案。