CN103706823B - 一种精镗转台轴向通孔的镗刀 - Google Patents

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Abstract

一种精镗转台轴向通孔的镗刀，包括刀柄和刀头，刀头包括2至4个刀齿；相邻两刀齿之间设轴向延伸的排屑槽；各刀齿包括渐进式切削齿以及位于其下方的主切削齿；渐进式切削齿的切削面呈为梯形螺旋面；渐进式切削齿切削面的两个腰边，分别为标称刀刃和渐进切削刃，渐进切削刃沿渐进式切削齿切削面螺旋方向设在标称刀刃下方；主切削齿的切削面为螺旋曲面且在该面螺旋向末端边线为主切削刃，主切削刃向刀头的轴线侧倾斜，主切削齿、渐进式切削齿的切削面的旋向一致。该刀分渐进切削部分和主切削部分，能够对转台的三个盘面进行整体加工，不再需要进行换刀或者对转台的三部分进行组合，提高加工时效性，充分发挥数控加工加工效率高的特点。

Description

一种精镗转台轴向通孔的镗刀
技术领域
本发明涉及一种精镗孔用的机床刀具，具体地说是一种精镗转台轴向通孔的镗刀，属于机械加工金属切削领域。
背景技术
转台作为旋转式压片机的关键构件之一，其分为上冲盘、中模盘、下冲盘三层结构。以一种尺寸为例：上冲盘和下冲盘的上端面对应分布有几十个φ22+0.010mm的垂直通孔，用于安装上、下冲杆。中模盘的端面上分布有同上、下冲盘同等数量的φ26+0.030mm及22+0.010mm的同轴孔，用于安装中模。要求相对应的上冲盘上的通孔，中模盘上的φ26的孔，下冲盘上的通孔的同轴度公差控制在0.025mm的范围内。
加工上冲盘，中模盘，下冲盘上的孔径，起初的加工是在改造过的专用车床上，先钻孔，再用尾部顶丝顶起专用刀杆进行镗孔，每车镗完一个孔，就需重新对下一个孔进行对刀，调整转台角度，用此方法车镗转台冲杆孔效率低下，费时费工。随着数控设备的广泛应用，目前采用将转台分成上冲盘，中模盘，下冲盘三部分，在加工中心上分别分别进行镗孔，然后将该三部分组合在一起。现在使用的刀具基本上能满足一次加工完成上冲盘或中模盘或下冲盘上的孔径。加工第二件上冲盘或中模盘或下冲盘时就必须更换刀具。更换刀具时必须重新对数控加工中心进行对刀，校验孔径公差，且加工好上、中、下盘后，需将三个盘组合，然后必须重新调整对应孔径的同轴度。
由于现有刀具使用寿命短的问题，虽然能够使用先进的CNC数控加工中心，来提高加工精度。但是，与起初的加工方式相比却增加了分体加工完后的组合工序，且组合时为保证三个盘面上的对应孔径的同轴度，需要花费较长时间，因此无法凸显CNC数控加工效率高的优越性。
本发明所要解决的问题是提供一种长寿命的专用刀具，对转台进行整体加工，避免因为现有刀具寿命短而将转台分体加工的状态。为了提高效率，充分发挥CNC数控加工中心的加工能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用寿命长，能够对转台的三个盘面进行整体加工，在保证加工的转台上对应孔径的同轴精度的同时，还充分发挥数控加工方式的高效性特质的一种精镗转台轴向通孔的镗刀。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种精镗转台轴向通孔的镗刀，包括刀柄和刀头，所述刀头包括2至4个刀齿，各刀齿沿圆周方向均布设置；相邻两刀齿之间设置有轴向延伸的排屑槽；各刀齿包括渐进式切削齿以及位于渐进式切削齿下端的主切削齿；所述渐进式切削齿的切削面呈梯形状的螺旋面，且梯形的小端向上，螺旋方向为左旋或右旋；所述渐进式切削齿切削面的两个腰边，一个为标称刀刃，另一个为渐进切削刃，所述标称刀刃与所述刀头的轴线之间具有一锐角锥度，所述渐进切削刃沿渐进式切削齿切削面的螺旋方向设置在所述标称刀刃的下方；所述主切削齿的切削面为由所述渐进式切削齿切削面的底边轴向向下延伸的螺旋曲面，且螺旋方向与所述渐进式切削齿切削面的螺旋方向一致，所述主切削齿切削面在螺旋方向末端的边线为主切削刃，所述主切削刃向所述刀头的轴线侧倾斜。
进一步，所述主切削齿切削面的螺旋角度不小于所述渐进式切削齿切削面的螺旋角度。
进一步，所述渐进切削刃向背离所述刀头的轴线侧倾斜，且所述渐进切削刃与所述刀头的轴线方向之间的螺旋夹角为30°至60°，所述主切削刃与所述刀头轴线方向之间的螺旋夹角为20°至30°。
进一步，所述排屑槽呈螺旋状，其螺旋方向与所述渐进式切削齿切削面的螺旋方向一致。
进一步，所述刀头包括3个刀齿，相邻两刀齿的上端面、下端面之间的弯弧半径均为R1。
进一步，同一刀齿上各侧面的底端边线相对该侧面的顶端边线的周向偏转角为32.04°，相邻两刀齿的相对侧面上的底端边线之间的周向偏转夹角为100°，所述刀齿的侧面的顶端边线与所述排屑槽在旋转方向上的轴向边线之间的周向偏转角为81.70°。
更进一步，所述刀头的轴向高度为10至16mm，且所述主切削刃的轴向高度为3至6mm，所述刀柄的轴向高度为23至30mm。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的镗刀具有渐进切削部分和主切削部分，从而能够延长使用寿命，所以使用该镗刀能够对转台的三个盘面进行整体加工，并保证转台上的对应孔径之间的同轴精度，不再需要进行换刀或者对转台的三部分进行组合，提高加工的时效性，从而充分发挥数控加工加工效率高的优点。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明放大的主视结构示意图；
图3为本发明放大的俯视结构示意图；
图4为本发明俯视方向上的放大示意图；
图5为本发明的主视结构示意图；
图6为图5中I-I向剖面结构示意图；
图7为图5中J-J向剖面结构示意图；
图8为图5中K-K向剖面结构示意图；
图9为本发明的俯视结构示意图；
图10为图9中L-L向剖面结构示意图；
图11为图9中M-M向剖面结构示意图；
图中：1刀柄，2刀头，21渐进式切削齿，211渐进切削刃，212标称刀刃，22主切削齿，221主切削刃，23排屑槽。
具体实施方式
为便于理解本发明的技术方案，下面结合附图对其技术内容作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，一种精镗转台轴向通孔的镗刀，包括刀柄1和刀头2，所述刀头2包括三个刀齿，各刀齿沿圆周方向均布设置，相邻两刀齿上端面之间的衔接处的弯弧半径以及相邻两刀齿下端面之间的衔接处的弯弧半径均为R1，且R1值为2.5mm。相邻两刀齿之间设置有轴向延伸的排屑槽23。所述排屑槽23呈螺旋状，其螺旋方向为右旋。
所述刀头2的各刀齿均分为渐进式切削齿21以及位于该渐进式切削齿21下端的主切削齿22。所述渐进式切削齿21的径向端面为其切削面，所述渐进式切削齿21的切削面呈梯形状的螺旋面，且梯形的小端向上，螺旋方向为右旋。所述渐进式切削齿21切削面的两个腰边，一个为标称刀刃212，另一个为渐进切削刃211，所述标称刀刃212与所述刀头2的轴线之间具有一呈锐角的锥度，标称刀刃212在径向方向的尺寸值，根据加工转盘上的镗孔的孔径值协调确定。相应地，随着标称尺寸的变化，渐进式切削齿21及主切削齿22的径向尺寸也相对变化，以满足不同孔径的镗孔加工的需要。
所述渐进切削刃211沿渐进式切削齿21切削面的右旋方向，设置在所述标称刀刃212的下方。使所述标称刀刃212与所述刀头2的轴线之间呈锐角的锥度，不仅便于定位，而且能够有效分散切削力，来保证镗刀的使用寿命。
所述主切削齿22的径向端面为其切削面，所述主切削齿22的切削面为由所述渐进式切削齿21切削面的底边轴向向下延伸的螺旋曲面，且螺旋方向为右旋。所述主切削齿22切削面的右旋角度大于所述渐进式切削齿21切削面的右旋角度。所述主切削齿22切削面在右旋方向末端的边线为主切削刃221，所述主切削刃221向所述刀头2的轴线侧倾斜(即向轴心收敛)。
为了增强切削精度，并进一步延长镗刀刀具的使用寿命，所述渐进切削刃211向背离所述刀头2的轴线侧倾斜，且所述渐进切削刃211与所述刀头2的轴线方向之间的螺旋夹角α1，即渐进切削刃211起始两端点连线相对所述刀头2的轴线方向之间的夹角为30°，所述主切削刃221与所述刀头2轴线方向之间的螺旋夹角α2，即主切削刃221起始两端点连线相对所述刀头2的轴线方向之间的夹角为20°。将所述渐进切削刃211和主切削刃221相对所述刀头2的轴线设置一定夹角，能够增减切削刃的切削面，延长使用寿命，同时在对转台的整个切削过程中，对渐进切削刃211和主切削刃221进行磨削，即边切削边对刀刃进行磨削，从而有效保证了加工精度。
例如针对φ22+0.010mm镗孔的加工刀具，刀头2上端面的径向半径尺寸为8mm，主切削齿22的最大径向半径为11±0.005mm。所述刀柄1的最大外径为11mm，所述刀头2上的最小径向尺寸与所述刀柄1上端的外径一致。图2中刀柄1上凹槽的圆弧R为1.5mm，夹角α3为80°，高度H4为2mm、H5为15mm，所述刀头2的轴向高度(H1与H2总和)为12mm，且所述主切削刃221的轴向高度H2为5.21mm，所述刀柄1的轴向高度H3为25mm。如图4所示，同一刀齿上各侧面的底端边线相对该侧面的顶端边线(如图示底端边线CD与顶端边线AB)的周向偏转角为32.04°；相邻两刀齿的相对侧面上的底端边线(如底端边线CD与EF)之间的周向偏转夹角设置为100°；所述刀齿的侧面的顶端边线与所述排屑槽在旋转方向上的轴向边线(如顶端边线与边线GH)之间的周向偏转角为81.70°。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种精镗转台轴向通孔的镗刀，包括刀柄和刀头，其特征是：所述刀头包括2至4个刀齿，各刀齿沿圆周方向均布设置；相邻两刀齿之间设置有轴向延伸的排屑槽；各刀齿包括渐进式切削齿以及位于渐进式切削齿下端的主切削齿；所述渐进式切削齿的切削面呈梯形状的螺旋面，且梯形的小端向上，螺旋方向为左旋或右旋；所述渐进式切削齿切削面的两个腰边，一个为标称刀刃，另一个为渐进切削刃，所述标称刀刃与所述刀头的轴线之间具有一锐角锥度，所述渐进切削刃沿渐进式切削齿切削面的螺旋方向设置在所述标称刀刃的下方；所述主切削齿的切削面为由所述渐进式切削齿切削面的底边轴向向下延伸的螺旋曲面，且螺旋方向与所述渐进式切削齿切削面的螺旋方向一致，所述主切削齿切削面在螺旋方向末端的边线为主切削刃，所述主切削刃向所述刀头的轴线侧倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述主切削齿切削面的螺旋角度不小于所述渐进式切削齿切削面的螺旋角度。
3.根据权利要求1所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述渐进切削刃向背离所述刀头的轴线侧倾斜，且所述渐进切削刃与所述刀头的轴线方向之间的螺旋夹角为30°至60°，所述主切削刃与所述刀头轴线方向之间的螺旋夹角为20°至30°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述排屑槽呈螺旋状，其螺旋方向与所述渐进式切削齿切削面的螺旋方向一致。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述刀头包括3个刀齿，相邻两刀齿的上端面、下端面之间的弯弧半径均为R1。
6.根据权利要求4所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述刀头包括3个刀齿，相邻两刀齿的上端面、下端面之间的弯弧半径均为R1。
7.根据权利要求6所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：同一刀齿上各侧面的底端边线相对该侧面的顶端边线的周向偏转角为32.04°，相邻两刀齿的相对侧面上的底端边线之间的周向偏转夹角为100°，所述刀齿上侧面的顶端边线与所述排屑槽在旋转方向上的轴向边线之间的周向偏转角为81.70°。
8.根据权利要求7所述的一种精镗转台轴向通孔的镗刀，其特征是：所述刀头的轴向高度为10至16mm，且所述主切削刃的轴向高度为3至6mm，所述刀柄的轴向高度为23至30mm。
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