專利名稱：用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高效高速精密刀具，尤其涉及一種用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀。
背景技術(shù)：
目前，硬質(zhì)合金鉆頭的加工效率是高速鋼鉆頭四倍以上。精密錐孔的加工長(zhǎng)期以來一直是機(jī)加工藝的難點(diǎn)，為了進(jìn)一步提高加工效率，并保證加工精度，因此需要設(shè)計(jì)一種用于板類零件粗精加工的錐孔鉆鉸刀具。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，可實(shí)現(xiàn)1: 5 1:8錐度的粗精加工。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn): 用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，特點(diǎn)是:包括工作部和柄部，柄部為一圓柱體，工作部為一個(gè)與柄部同軸線的階梯圓柱體，依次形成頭部、過渡銜接的頸部和錐度成型部，工作部設(shè)有排屑槽，用于形成排屑槽的實(shí)體部分為刀背，在頭部排屑槽的端面形成鉆削刃，錐度成型部排屑槽與刀背在直徑方 向上的交線形成錐度鉸削刃；錐度鉸削刃可設(shè)計(jì)為二刃型式或三刃型式 進(jìn)一步地，上述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，所述排屑槽呈螺旋狀，螺旋角為20 30。。
更進(jìn)一步地，上述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，所述二刃型式的錐度鉸削刃包含粗鉸錐度鉸削刃和精鉸錐度鉸削刃，粗鉸錐度鉸削刃上設(shè)置有分屑槽，在直徑方向上精鉸錐度鉸削刃比粗鉸錐度鉸削刃高0.Γ0.2mm。
再進(jìn)一步地，上述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，工作部的芯厚為正錐結(jié)構(gòu)，正錐度為3 5:100。
本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在: 本發(fā)明錐孔鉆鉸刀為多階梯設(shè)置，保證了鉆孔與錐度鉸孔工序的同軸度，有助于提高加工質(zhì)量，同時(shí)減少一次換刀時(shí)間，提高切削效率?？梢猿袚?dān)傳統(tǒng)鉆頭不可能完成的高硬鋼材的加工任務(wù)，通過幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了“以鉆代鉸”實(shí)現(xiàn)粗精加工同步完成，極大提高了加工效率，廣泛適用于高速高效切削。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明: 圖1:本發(fā)明錐孔鉆鉸刀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2:圖1的B-B劑視不意圖； 圖3:排屑槽螺旋角為30°的錐孔鉆鉸刀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4:圖3的D向展開示意圖；圖5:三刃型式錐孔鉆鉸刀的結(jié)構(gòu)示意 圖6:維孔鉆絞刀的應(yīng)用狀態(tài)意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過刀具結(jié)構(gòu)改變，將鉆削、鉸孔進(jìn)行組合，可減少工序，提高效率；但由于錐度鉆鉸余量較大，在切削中切削阻力和機(jī)床負(fù)載都會(huì)相應(yīng)增加。與傳統(tǒng)鉆頭和鉸刀技術(shù)相比，可減少I次裝夾，工藝同軸性好。如圖1、圖3所示，用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，包括柄部I和工作部2，柄部I為一圓柱體，工作部2為一與柄部同軸線的階梯圓柱體，形成依次過渡銜接的錐度成型部
3、頸部4和頭部5，工作部設(shè)有排屑槽7，排屑槽7呈螺旋狀，螺旋角為2(Γ30°，可以獲得較小的切削力，用于形成排屑槽的實(shí)體部分為刀背8，在頭部排屑槽的端面形成鉆削刃9，錐度成型部排屑槽與刀背在直徑方向上的交線形成錐度鉸削刃10。如圖2所示，工作部的芯厚6為正錐結(jié)構(gòu)，正錐度為3 5:100，提高刀具強(qiáng)度。錐度鉸削刃為二刃型式或三刃型式，如圖4所示，二刃型式的錐度鉸削刃包含粗鉸錐度鉸削刃11和精鉸錐度鉸削刃12，粗鉸錐度鉸削刃上設(shè)置有分屑槽，采用分屑槽設(shè)計(jì)以減輕切削負(fù)載；在直徑方向上精鉸錐度鉸削刃高于粗鉸錐度鉸削刃0.Γ0.2mm，采用不等高設(shè)計(jì)起到精密鉸削作用，從而提高加工的表面質(zhì)量。對(duì)于鑄造高硅鋁合金、灰鑄鐵等還可以設(shè)計(jì)為三刃型式，如圖5所示，錐度成型部3的錐度鉸削刃為三刃型式。由于采用奇數(shù)刃，抗震動(dòng)能力明顯提高，可以實(shí)現(xiàn)高效加工。當(dāng)選擇三刃型式時(shí)，排屑槽的數(shù)量相應(yīng)地也是三個(gè)。具體應(yīng)用時(shí)，如圖6所示，頸部長(zhǎng)度可以根據(jù)板狀零件厚度靈活設(shè)計(jì)，使得鉆通后錐度鉸削刃再參與切削，此時(shí)頭部棱邊仍在孔中，起到支撐和導(dǎo)向作用，以保證良好的加工精度。錐孔鉆鉸刀采用整體硬質(zhì)合金制造。由于面向錐孔的精密加工，耐磨性是選擇刀具材料最為重要的指標(biāo)。選擇原則是采用iso K05-10或相近牌號(hào)，以提高刀具的硬度及耐磨性。由于錐孔鉆鉸刀屬于精密金屬切削刀具且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，須在五軸CNC工具磨床上制造。為提高刀具耐用度，可以采用PVD涂層處理。推薦使用的涂層種類有TiN，TiAlN、CrN 等。錐孔鉆鉸刀，特別適合板類零件在加工過程中，可一次實(shí)現(xiàn)1:5 1:8錐度的粗精加工。采用加工中心等剛性較好的機(jī)床可以獲得良好的加工表現(xiàn)。如被加工材料40Cr鋼，硬度HB250-275， 具體切削參數(shù)及對(duì)比見表I。表I
權(quán)利要求
1.用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，其特征在于:包括工作部和柄部，柄部為一圓柱體，工作部為一與柄部同軸線的階梯圓柱體，依次形成頭部、過渡銜接的頸部和錐度成型部，工作部設(shè)有排屑槽，用于形成排屑槽的實(shí)體部分為刀背，在頭部排屑槽的端面形成有鉆削刃，錐度成型部排屑槽與刀背在直徑方向上的交線形成錐度鉸削刃，錐度鉸削刃為二刃型式或三刃型式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，其特征在于:所述排屑槽呈螺旋狀，螺旋角為2(Γ30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，其特征在于:所述二刃型式的錐度鉸削刃包含粗鉸錐度鉸削刃和精鉸錐度鉸削刃，粗鉸錐度鉸削刃上設(shè)置有分屑槽，在直徑方向上精鉸錐度鉸削刃比粗鉸錐度鉸削刃高0.Γ0.2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，其特征在于:工作部的芯厚為正錐結(jié)構(gòu)， 正錐度為3 5:100。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于板類零件加工的錐孔鉆鉸刀，包括工作部和柄部，柄部為一圓柱體，工作部為一個(gè)與柄部同軸線的階梯圓柱體，依次形成頭部、過渡銜接的頸部和錐度成型部，工作部設(shè)有排屑槽，用于形成排屑槽的實(shí)體部分為刀背，在頭部排屑槽的端面形成鉆削刃，錐度成型部排屑槽與刀背在直徑方向上的交線形成錐度鉸削刃；錐度鉸削刃為二刃型式或三刃型式，當(dāng)為三刃型式，排屑槽的數(shù)量相應(yīng)地也是三個(gè)。錐孔鉆鉸刀為多階梯設(shè)置，保證了鉆孔與錐度鉸孔工序的同軸度，有助于提高加工質(zhì)量，同時(shí)減少一次換刀時(shí)間，提高切削效率。
文檔編號(hào)B23D77/12GK103157835SQ20131010424
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者劉偉, 張紅芹, 張星星 申請(qǐng)人:蘇州阿諾精密切削技術(shù)股份有限公司