本發(fā)明涉及深孔加工，具體是一種基于加工棒料深盲孔與套取料芯的刀具模組。

背景技術：

1、盲孔套料后，取料的傳統(tǒng)方式是鉗工用楔形工具將料芯打斷再將料芯取出，這種方式效率很低，需要套料間隙大，料芯利用率不高，并容易破壞料芯，還可能對已加工孔造成破壞。

2、為解決上述技術問題中國專利號zl201921298801.5公開一種配合盲孔套料的切斷刀具。其采用組合式刀桿，外刀桿提供動力，迫使內刀桿刀頭垂直槽內的刀片向下進給，進行切斷。該實用新型采用的技術方案包括導向套、內刀桿和外刀桿，外刀桿套設于內刀桿的刀桿上，外刀桿的推桿伸入內刀桿的槽內，并與內刀桿槽內設置的切斷刀片上的斜面相貼設置，導向套套設于內刀桿的刀頭上。

3、該實用新型在切斷盲孔的料芯后，需要先進行退刀，再將料芯取出，對取出料芯不太方便。此外，該實用新型在套料加工完成后，退出套料刀桿；將切斷刀片放入內刀桿的縱向槽中，將導向套放在內刀桿的半圓上，將外刀桿套在內刀桿上，外刀桿上的推桿伸進內刀桿的橫向槽內；將刀具送進孔內；刀具整體旋轉包括內刀桿和外刀桿，外刀桿進給；加工參數為轉速30轉每分鐘，進給速度為0.1mm每轉；外刀桿上的推桿與刀片接觸，推桿的斜面迫使刀片向下進給開始切斷；切斷完成后停止旋轉，將外刀桿向退回到原始位置。此時刀片通過彈簧的壓力自動彈回原始位置；將切斷刀具退出內孔，完成切斷，即是在加工深盲孔后，需要進行更換安裝切斷刀具，將內孔的料芯切斷。整個過程繁瑣、生產效率低、刀具兩次安裝會出現定位誤差，進而影響加工精度。

4、套料是機械加工中常用的方法，可以同時獲得管料和料芯，取下的料芯作為棒料進一步加工。傳統(tǒng)的盲孔套料加工通常需要先采用套料加工進行套料，然后再安裝切斷刀進行斷料，兩次安裝會出現定位誤差，進而影響加工精度。如上述中國專利號zl201921298801.5公開的一種配合盲孔套料的切斷刀具。

5、因此，本發(fā)明設計一套專用刀具，實現大孔徑貴重金屬的深盲孔套料，可以降低成本，提高材料利用率，提高加工質量。

6、因此有待進一步改進。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的旨在提供一種基于加工棒料深盲孔與套取料芯的刀具模組，在切斷盲孔料芯后可以在退刀同時取出料芯，或者在退刀前直接取出料芯，有效解決現有技術不能在退刀的同時取出料芯的技術問題，以及要先退刀再取出料芯的技術問題，此外，不用頻繁的更換刀具，在同一刀具模組上能實現加工棒料深盲孔、也能實現切斷棒料深盲孔內的料芯，克服上述現有技術中存在的頻繁的更換刀具、工裝及生產效率低、材料損失嚴重的缺點，具有降低刀具成本，提高材料利用率，而且有效解決兩次安裝刀具會出現定位誤差，進而影響加工精度的技術問題，進而提高加工質量與加工精度。

2、按此目的設計的一種基于加工棒料深盲孔與套取料芯的刀具模組，包括內刀座、套設在內刀座上的外刀座，內刀座、外刀座之間設有彈性活動的內刀總成，外刀座上設有用于切割工件的第一刀片；

3、內刀座、外刀座之間設有用于驅動內刀總成活動的制動總成；第一刀片、內刀總成二者的切割端分別處于外刀座和/或內刀座的外端，內刀總成的切割端具有第一狀態(tài)與第二狀態(tài)；內刀總成、第一刀片在內刀座與外刀座呈內外圈分布設置；

4、第一刀片、內刀總成隨內刀座、外刀座朝轉動的工件進行軸向運動時，內刀總成的切割端處于第一狀態(tài)，第一刀片的切割端相對伸出內刀總成的切割端外，以使第一刀片的切割端首先接觸并切割工件；

5、第一刀片、內刀總成隨內刀座、外刀座進入轉動的工件內，并將工件內部進行切割加工成一內環(huán)槽與料芯；第一刀片處于內環(huán)槽上，內刀座套設在在料芯上；外刀座帶動第一刀片朝退刀方向進行軸向運動并朝內刀座按壓內刀總成的彈性運動，內刀總成的切割端在彈性運動下伸出第一刀片的外端并處于第二狀態(tài)，內刀總成的切割端處于第二狀態(tài)下抵接在內環(huán)槽底壁上，外刀座在外力作用轉動下并驅動制動總成運動，制動總成運動過程中驅動內刀總成運動，以使內刀總成的切割端在工件的內部中切斷料芯，進而分離工件與料芯，切斷后的料芯抵接在內刀總成切割端的內端面上，內刀座、外刀座朝退刀方向進行軸向運動時帶動料芯取出工件外，且料芯限位在內刀座中；或者，料芯在切斷時沿內刀座直接取出工件外，有效解決現有技術不能在退刀的同時取出料芯的技術問題，以及要先退刀再取出料芯的技術問題。

6、工件加工步驟入如下：

7、將工件放置在車床的裝夾固定盤上、以及將組裝后的刀具模組安裝在車床的尾架上，工件轉動，車床的尾架驅動刀具模組朝工件進刀，第一刀片在刀具模具軸向運動中先與工件接觸，第一刀片在軸向運動中切割工件，并在工件上加工一個相應深度的盲孔，第一刀片完成工件的加工后，外刀座帶動第一刀片沿內刀座作退刀的軸向運動，并按壓內刀總成，內刀總成切割端伸出，內刀總成隨外刀座作周向運動時切斷工件內的料芯。

8、內刀總成具有第一狀態(tài)與第二狀態(tài)，內刀總成伸縮、擺動設置在內刀座、外刀座之間，當切割加工工件的盲孔時，內刀總成處于縮進狀態(tài)，由第一刀片進行加工切割工件的盲孔，工件的盲孔當加工完成后，內刀總成處于伸出狀態(tài)，并沿料芯周向運動，以將料芯與工件分離，最后，料芯抵接在內刀總成的切割端內側上，退刀時可以同時從工件的盲孔中取出料芯，或者，料芯直接從內刀座取出。

9、內刀總成包括轉動設置在外刀座外端面上的第二刀片，制動總成包括設置在內刀座上的定位銷、以及設置在外刀座上的弧形槽，第二刀片包括第一弧面，定位銷一端伸出弧形槽外；外刀座帶動第二刀片相對內刀座作周向運動時，弧形槽相對定位銷運動，定位銷伸出弧形槽的一端作用在第二刀片的第一弧面上，以驅動第二刀片運動在外刀座的外端面上，并使第二刀片沿料芯作周向切割運動，且外刀座相對內刀座作周向運動時，定位銷相對限位運動在弧形槽上，以控制第二刀片的運動位移。

10、內刀總成還包括與外刀座配合連接的鎖定座、以及與第二刀片配合連接的推動構件、彈簧，推動構件設置在鎖定座內，外刀座、內刀座之間設有用于容納、安裝鎖定座、彈簧的安裝空間；第二刀片包括插入安裝空間上的刀桿；彈簧套設在第二刀片的刀桿外周側上，彈簧一端抵接在推動構件一端上，彈簧另一端抵接在外刀座內部上；

11、外刀座帶動第二刀片、鎖定座軸向運動并通過按壓彈簧、推動構件，以使推動構件推出第二刀片。

12、推動構件包括轉盤、推桿，鎖定座設有容納轉盤、推桿的容納腔；容納腔上設有若干個卡位筋，若干個卡位筋周向分布間隔設置在容納腔上；轉盤上設有若干個周向分布間隔設置的第一卡位槽，推桿上設有若干個周向分布間隔設置的第二卡位槽；轉盤上設有周向分布的第一螺旋扣合導向牙，推桿上設有周向分布的第二螺旋扣合導向牙；內刀總成處于第一狀態(tài)時，每個第一卡位槽、第二卡位槽分別與對應的卡位筋配合；第一螺旋扣合導向牙與第二螺旋扣合導向牙相扣合；內刀總成從第一狀態(tài)切換至第二狀態(tài)下，鎖定座相對于推桿作軸向運動，推桿抵住轉盤，當轉盤的第一螺旋扣合導向牙與卡位筋的頂端抵住時，轉盤向伸出，以使定位推出第二刀片。

13、轉盤、推桿、鎖定座、彈簧相當于一個按壓反彈器，以推出第二刀片。

14、外刀座上設有配合槽位，鎖定座上設有與配合槽位相配合的凸筋，凸筋嵌入配合槽位中，第二刀片上設有墊片，彈簧一端抵接在墊片上，外刀座帶動第一刀片朝退刀方向進行軸向運動并朝內刀座按壓內刀總成時，外刀座通過配合槽位、凸筋驅動鎖定座軸向運動，推桿位置不變并抵住轉盤，鎖定座內部的卡位筋逐漸與轉盤的第一卡位槽脫離嚙合，當轉盤與鎖定座內部的卡位筋嚙合處脫離時，推桿頭部的尖端斜面與轉盤的斜面接觸處產生徑向力強迫轉盤旋轉，轉盤與的第一螺旋扣合導向牙與推桿內的卡位筋的頂端配合，推出第二刀片；且制動總成運動過程中驅動內刀總成運動時，凸筋限位運動在配合槽位上。

15、內刀總成包括伸出外刀座上的第二刀片，第二刀片包括第二弧面，第一刀片包括第三弧面，內刀座、外刀座呈套管狀結構，且內刀座、外刀座均設有內腔，第二刀片在內刀總成待定狀態(tài)下，第二刀片第二弧面圓心為m1，第一刀片第三弧面圓心為m2，內刀座內腔圓心為m3，外刀座內腔圓心為m4，m1、m2、m3、m4均處于同一軸線上。

16、內刀座插入外刀座的內腔，外刀座上設有軸孔，第二刀片包括插入軸孔的刀桿；制動總成運動過程中驅動內刀總成運動時，刀桿限位轉動在軸孔上，第二刀片伸出外刀座外端時，刀桿沿軸孔作軸向運動。

17、外刀座上設有用于排出工件切割屑料的第一開口，第一開口連通內刀座的內腔。

18、內刀座上設有用于連通內刀座內腔的第二開口，冷卻液沿第二開口進入刀具模組，有效對刀具模組進行冷卻；或者，工件切割屑料沿第二開口排出內刀座內腔外，避免刀具模具內堆積切割屑料。

19、外刀座內側上設有若干個第一斜塊，內刀座外側上設有若干個第二斜塊，第一斜塊與第二斜塊的斜面方向相反，外刀座作軸向運動時通過第一斜塊、第二斜塊沿著內刀座作退刀運動；或者，外刀座通過第一斜塊、第二斜塊帶動內刀座作進刀運動；工件轉動狀態(tài)下，外刀座在外力作用下作周向運動時，第一斜塊脫離于相應的第二斜塊，第一斜塊、第二斜塊在有效避免切割屑料堵塞在外刀座與內刀座之間。

20、外刀座由機床的尾架驅動轉動。

21、外刀座作退刀時就能驅動第二刀片伸出，外刀座作周向運動時可以旋轉第二刀片。

22、工作原理：

23、刀具模組對工件進行套料加工時，內刀總成下端的按壓反彈器處于回縮狀態(tài)，此時，第一刀片相比于內刀總成的第二刀片向外伸出，當刀具模組向工件運動時，工件同時旋轉，外刀座通過第一斜塊、第二斜塊與內刀座配合，外刀座向工件進刀時以帶動內刀座同時沿工件作軸向運動，外刀座、內刀座同時沿工件內部運動。此時，第一刀片在工件上加工出環(huán)形的槽口(內環(huán)槽)，切屑沿著刀具模組的開口處排出。

24、盲孔加工完成后，將外刀座沿工件軸向向外拉出，外刀座通過第一斜塊、第二斜塊沿內刀座作軸向退刀運動。此時，外刀座帶動第一刀片、內刀總成沿工件的軸向向外運動，通過按壓內刀座的推桿，推桿頂出轉盤，當轉盤與鎖定座嚙合處脫離時，推桿頭部的斜面尖端與轉盤的斜面接觸處產生徑向力強迫轉盤旋轉，轉盤旋轉到鎖定座的卡位筋上，此時，第二刀片被頂出。使得第二刀片相對于第一刀片向外伸出。

25、調整第二刀片的位置，使其第二刀片一端面與盲孔的底部接觸。此時工件旋轉，外刀座的凸起限位運動在周向弧槽上，外刀座帶動第二刀片沿著料芯的周向進行旋轉，內刀座固定不動，第二刀片尖端觸碰到定位銷，在定位銷提供的徑向力的作用下沿徑向向內運動，第二刀片沿料芯周向切割，在料芯上加工出徑向的槽口，繼續(xù)旋轉第二刀片，切割到料芯圓心的位置時，料芯與工件分離，此時第二刀片位于終止位置。將刀具模組沿軸向向外移出，第二刀片為料芯提供軸向的支撐力，帶動料芯移出。移出之后，對刀具模組進行復位。

26、本發(fā)明的有益效果如下：

27、內刀總成具有第一狀態(tài)與第二狀態(tài)，內刀總成伸縮、擺動設置在內刀座、外刀座之間，當切割加工工件的盲孔時，內刀總成處于縮進狀態(tài)，由第一刀片進行加工切割工件的盲孔，工件的盲孔當加工完成后，內刀總成處于伸出狀態(tài)，并沿料芯周向運動，以將料芯與工件分離，最后，料芯抵接在內刀總成的切割端內側上，退刀時可以同時從工件的盲孔中取出料芯，或者，料芯直接從內刀座取出。

28、此外，不用頻繁的更換刀具，在同一刀具模組上能實現加工棒料深盲孔、也能實現切斷棒料深盲孔內的料芯，克服上述現有技術中存在的頻繁的更換刀具、工裝及生產效率低、材料損失嚴重的缺點，具有降低刀具成本，提高材料利用率，而且有效解決兩次安裝刀具會出現定位誤差，進而影響加工精度的技術問題，進而提高加工質量與提高加工精度。