CN104014854B - 一种孔加工刀头及孔加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种孔加工刀头及孔加工刀具，所述孔加工刀头上设有切削刃组，所述切削刃组包括周向切削刃，至少一个所述周向切削刃上设有拱形切削刃，所述拱形切削刃的两个端点之间设有周向的高凸点，所述高凸点的曲率半径为R，且50mm≤R≤1000mm，本发明的孔加工刀头具有加工精度高、加工表面质量高且切削振动小的优点，所述孔加工刀具包括刀具本体，还包括本发明的孔加工刀头，所述孔加工刀头固定设置在所述刀具本体上，本发明的孔加工刀具相应具有加工精度高、加工表面质量高且切削振动小的优点。

Description

一种孔加工刀头及孔加工刀具

技术领域

本发明涉及切削刀具，尤其涉及一种孔加工刀头及孔加工刀具。

背景技术

孔加工刀具周向和端部的切削刃同时与加工表面接触，且周向切削刃对应加工表面具有较大的长度，如果周向切削刃和对应加工表面完全接触，发生切削振动时，孔加工刀具容易折断，造成孔加工刀具甚至工件的报废，为了避免此种情况的发生，行业内一般将孔加工刀具的周切削刃制作成具有一定倒锥的刃形结构。

为了降低刀具的使用成本，现有技术中较多地采用了可拆卸式孔加工刀具，可拆卸式的孔加工刀具由于制造、装配误差的存在，较难准确的控制周切削刃的倒锥角度，而且当周切削刃的倒锥为正的锥度时，将极大的增加切削负载和切削振动，为了避免这种情况的发生，可拆卸式的孔加工刀具的周切削刃一般具有更大的倒锥，而随着制造业的发展，对周切削刃的周向加工表面粗糙度要求越来越高，如此高的表面质量要求，大倒锥的周切削刃无法满足如此高精度表面质量加工要求，且由于孔加工刀具一般具有较大的长径比，当机床主轴垂直度不理想时，易造成侧加工表面的各个方向孔加工半径不一致。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种加工精度高、加工表面质量高且切削振动小的孔加工刀头及孔加工刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种孔加工刀头，所述孔加工刀头上设有切削刃组，所述切削刃组包括周向切削刃，至少一个所述周向切削刃上设有拱形切削刃，所述拱形切削刃的两个端点之间设有周向的高凸点，所述高凸点的曲率半径为R，且50mm≤R≤1000mm。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述拱形切削刃为曲率半径连续变化的平滑曲线，且所述拱形切削刃的中部的曲率半径大于两端部的曲率半径。

所述孔加工刀头为板状，且包括上表面、下表面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由所述侧面和上表面相交形成，所述端切削刃由所述侧面和上表面相交形成。

所述孔加工刀头为柱状，且包括上表面、下表面、多个前刀面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由相邻的所述前刀面和侧面相交形成，所述端切削刃由所述前刀面和上表面相交形成。

所述孔加工刀头的切削直径为D，所述拱形切削刃至少一个端点处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D。

所述孔加工刀头为伞状，且包括上表面、下表面、前刀面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由所述侧面和前刀面相交形成，所述端切削刃由所述上表面和前刀面相交形成。

所述孔加工刀头的切削直径为D，所述拱形切削刃至少一个端点处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D。

一种孔加工刀具，包括刀具本体，还包括上述的孔加工刀头，所述孔加工刀头固定设置在所述刀具本体上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述孔加工刀头为板状，且包括上表面、下表面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由所述侧面和上表面相交形成，所述端切削刃由所述侧面和上表面相交形成，所述刀具本体的端部开设有第一刀槽和第二刀槽，所述孔加工刀头固定设置在所述第一刀槽内，且所述周向切削刃对应所述孔加工刀具的周向设置，所述第二刀槽内固定设置有内周刀头。

所述孔加工刀头上设有安装孔，所述孔加工刀具还包括紧固螺钉，所述紧固螺钉通过安装孔将孔加工刀头固定在所述刀具本体上。

所述孔加工刀具的切削直径为d，所述拱形切削刃至少一个端点处曲率半径为r，且0.3d≤r≤0.8d。

所述孔加工刀头为柱状，且包括上表面、下表面、多个前刀面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由相邻的所述前刀面和侧面相交形成，所述端切削刃由所述前刀面和上表面相交形成，所述孔加工刀头固定在所述刀具本体的端部。

沿所述孔加工刀头的轴向设有安装孔，所述孔加工刀具还包括紧固螺钉，所述刀具本体的端面上设有螺纹安装孔，所述紧固螺钉穿过所述安装孔与所述螺纹安装孔配合已将所述孔加工刀头固定在所述刀具本体上。

所述孔加工刀头为伞状，且包括上表面、下表面、前刀面和多个侧面，所述切削刃组还包括端切削刃，所述周向切削刃由所述侧面和前刀面相交形成，所述端切削刃由所述上表面和前刀面相交形成，所述孔加工刀头固定在所述刀具本体的端部。

所述刀具本体的端面上设有安装夹持槽，所述孔加工刀头的伞柄部可夹持于所述安装夹持槽内。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的孔加工刀头上设有切削刃组，切削刃组包括周向切削刃，至少一个周向切削刃上设有拱形切削刃，所述切削刃的两个端点之间设有周向的高凸点，高凸点的曲率半径为R，且50mm≤R≤1000mm，相对于现有技术中的倒锥形切削刃，周向设置拱形切削刃可以减小加工过程中相应的周向切削刃与工件的接触长度，减小切削力和切削振动，延长孔加工刀头的使用寿命，在切削过程中，如果安装孔加工刀头的机床的主轴相对加工工件的垂直度不理想，因孔加工刀头周向设有拱形切削刃，可避免出现孔加工半径不一致，保证孔加工的精度，装有本发明的孔加工刀头的孔加工刀具相应地具有切削振动小、加工精度高且使用寿命长的优点。

附图说明

图1是本发明孔加工刀头第一种实施例的立体结构示意图。

图2是本发明孔加工刀头第一种实施例的主视图。

图3是本发明孔加工刀头第一种实施例的俯视图。

图4是本发明孔加工刀头第二种实施例的立体结构示意图。

图5是本发明孔加工刀头第二种实施例的主视图。

图6是本发明孔加工刀头第三种实施例的立体结构示意图。

图7是本发明孔加工刀头第三种实施例的主视图。

图8是本发明孔加工刀具第一种实施例的立体结构示意图。

图9是本发明孔加工刀具第一种实施例的主视图。

图10是本发明孔加工刀具第二种实施例的立体结构示意图。

图11是本发明孔加工刀具第三种实施例的立体结构示意图。

图12是本发明孔加工刀具第三种实施例的主视图。

图中各标号表示：

1、刀具本体；2、切削刃组；21、周向切削刃；211、拱形切削刃；2111、端点；2112、高凸点；22、端切削刃；3、上表面；4、下表面；5、侧面；6、前刀面；7、安装孔；81、第一刀槽；82、第二刀槽；83、螺纹安装孔；84、安装夹持槽；9、紧固螺钉；10、内周刀头。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图3示出了本发明孔加工刀头的第一种实施例，该孔加工刀头上设有切削刃组2，切削刃组2包括周向切削刃21，至少一个周向切削刃21上设有拱形切削刃211，拱形切削刃211的两个端点2111之间设有周向的高凸点2112，高凸点2112的曲率半径为R，且50mm≤R≤1000mm，将至少一个周向切削刃21设置为拱形切削刃211，本实施例中，一个周向切削刃21上设置为拱形切削刃211，且高凸点2112的曲率半径R需设置在上述的合理范围内，本实施例中，R等于200mm,从而既保证了孔加工刀头的加工精度，即在切削过程中，如果安装孔加工刀头的机床的主轴相对加工工件的垂直度不理想，因孔加工刀头周向设有拱形切削刃211，可避免出现孔加工半径不一致的现象，又减小了周向切削刃21与工件的接触长度，减小切削力和切削振动。

本实施例中，拱形切削刃211为曲率半径连续变化的平滑曲线，且拱形切削刃211的中部的曲率半径大于两端部的曲率半径，即拱形切削刃211的中部具有最大的曲率半径，本实施例中，拱形切削刃211为椭圆弧，椭圆弧的中心处的曲率半径最大，除椭圆弧外，拱形切削刃211还可为多段半径连续变化的圆弧。

本实施例中，孔加工刀头为板状，且包括上表面3、下表面4和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由侧面5和上表面3相交形成，端切削刃22由侧面5和上表面3相交形成。

图4和图5示出了本发明孔加工刀头的第二种实施例，该实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：孔加工刀头为柱状，且包括上表面3、下表面4、多个前刀面6和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由相邻的前刀面6和侧面5相交形成，端切削刃22由前刀面6和上表面3相交形成，进行孔加工时，孔加工刀头的切削直径为D，拱形切削刃211至少一个端点2111处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D，本实施例中，拱形切削刃211靠近端切削刃22的端点2111处的曲率半径为r，且r=0.6D，当机床主轴的垂直度不理想时，拱形切削刃211的中部和端部可以对加工孔径进行有效补偿，从而在提高加工表面质量的同时，提高所加工工件的孔径的一致性，本实施中的孔加工刀头有六个周向切削刃21和六个端切削刃22，其中一个周向切削刃21上设有拱形切削刃211，本实施例的孔加工刀头主要用于孔的铰削加工。

图6和图7示出了本发明孔加工刀头的第三种实施例，该实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：孔加工刀头为伞状，且包括上表面3、下表面4、前刀面6和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由侧面5和前刀面6相交形成，端切削刃22由上表面3和前刀面6相交形成，进行孔加工时，孔加工刀头的切削直径为D，拱形切削刃211至少一个端点2111处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D，本实施例中，拱形切削刃211靠近端切削刃22的端点2111处的曲率半径为r，且r=0.5D，当机床主轴的垂直度不理想时，拱形切削刃211的中部和端部可以对加工孔径进行有效补偿，从而在提高加工表面质量的同时，提高所加工工件的孔径的一致性。

图8和图9示出了本发明孔加工刀具的第一种实施例，该实施例的孔加工刀具包括刀具本体1，还包括上述各实施例中的孔加工刀头，孔加工刀头固定设置在刀具本体1上，本实施例中的孔加工刀具上设有上述实施例中的孔加工刀具，从而既保证了孔加工刀具的加工能力，又减小了孔加工刀具上的周向切削刃21与工件的接触长度，降低了切削力和切削振动，延长了孔加工刀具的使用寿命。

本实施例中，孔加工刀头为板状，且包括上表面3、下表面4和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由侧面5和上表面3相交形成，端切削刃22由侧面5和上表面3相交形成，刀具本体1的端部开设有第一刀槽81和第二刀槽82，孔加工刀头固定设置在第一刀槽81内，且周向切削刃21对应孔加工刀具的周向设置，第二刀槽82内固定设置有内周刀头10，孔加工刀具的切削直径为d，拱形切削刃211至少一个端点2111处曲率半径为r，且0.3d≤r≤0.8d，本实施例中，拱形切削刃211靠近端切削刃22的端点2111处的曲率半径为r，且r=0.4D，当机床主轴的垂直度不理想时，拱形切削刃211的中部和端部可以对加工孔径进行有效补偿，从而在提高加工表面质量的同时，提高所加工工件的孔径的一致性，内周刀头10和孔加工刀头共同完成切削，提高了孔加工刀具的加工效率。

本实施例中，孔加工刀头上设有安装孔7，孔加工刀具还包括紧固螺钉9，紧固螺钉9通过安装孔7将孔加工刀头固定在刀具本体1上。

图10示出了本发明孔加工刀具的第二种实施例，该实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：孔加工刀头为柱状，且包括上表面3、下表面4、多个前刀面6和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由相邻的前刀面6和侧面5相交形成，端切削刃22由前刀面6和上表面3相交形成，孔加工刀头固定在刀具本体1的端部。

本实施例中，沿孔加工刀头的轴向设有安装孔7，孔加工刀具还包括紧固螺钉9，刀具本体1的端面上设有螺纹安装孔83，紧固螺钉9穿过安装孔7与螺纹安装孔83配合已将孔加工刀头固定在刀具本体1上。

图11和图12示出了本发明孔加工刀具的第三种实施例，该实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：孔加工刀头为伞状，且包括上表面3、下表面4、前刀面6和多个侧面5，切削刃组2还包括端切削刃22，周向切削刃21由侧面5和前刀面6相交形成，端切削刃22由上表面3和前刀面6相交形成，孔加工刀头固定在刀具本体1的端部，刀具本体1的端面上设有安装夹持槽84，孔加工刀头的伞柄部可夹持于安装夹持槽84内。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种孔加工刀头，所述孔加工刀头上设有切削刃组（2），所述切削刃组（2）包括周向切削刃（21），其特征在于：至少一个所述周向切削刃（21）上设有拱形切削刃（211），所述拱形切削刃（211）的两个端点（2111）之间设有周向的高凸点（2112），所述高凸点（2112）的曲率半径为R，且50mm≤R≤1000mm，所述拱形切削刃（211）为曲率半径连续变化的平滑曲线，且所述拱形切削刃（211）的中部的曲率半径大于两端部的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的孔加工刀头，其特征在于：所述孔加工刀头为板状，且包括上表面（3）、下表面（4）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由所述侧面（5）和上表面（3）相交形成，所述端切削刃（22）由所述侧面（5）和上表面（3）相交形成。

3.根据权利要求1所述的孔加工刀头，其特征在于：所述孔加工刀头为柱状，且包括上表面（3）、下表面（4）、多个前刀面（6）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由相邻的所述前刀面（6）和侧面（5）相交形成，所述端切削刃（22）由所述前刀面（6）和上表面（3）相交形成。

4.根据权利要求3所述的孔加工刀头，其特征在于：所述孔加工刀头的切削直径为D，所述拱形切削刃（211）至少一个端点（2111）处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D。

5.根据权利要求1所述的孔加工刀头，其特征在于：所述孔加工刀头为伞状，且包括上表面（3）、下表面（4）、前刀面（6）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由所述侧面（5）和前刀面（6）相交形成，所述端切削刃（22）由所述上表面（3）和前刀面（6）相交形成。

6.根据权利要求5所述的孔加工刀头，其特征在于：所述孔加工刀头的切削直径为D，所述拱形切削刃（211）至少一个端点（2111）处曲率半径为r，且0.3D≤r≤0.8D。

7.一种孔加工刀具，包括刀具本体（1），其特征在于：还包括权利要求1所述的孔加工刀头，所述孔加工刀头固定设置在所述刀具本体（1）上。

8.根据权利要求7所述的孔加工刀具，其特征在于：所述孔加工刀头为板状，且包括上表面（3）、下表面（4）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由所述侧面（5）和上表面（3）相交形成，所述端切削刃（22）由所述侧面（5）和上表面（3）相交形成，所述刀具本体（1）的端部开设有第一刀槽（81）和第二刀槽（82），所述孔加工刀头固定设置在所述第一刀槽（81）内，且所述周向切削刃（21）对应所述孔加工刀具的周向设置，所述第二刀槽（82）内固定设置有内周刀头（10）。

9.根据权利要求8所述的孔加工刀具，其特征在于：所述孔加工刀头上设有安装孔（7），所述孔加工刀具还包括紧固螺钉（9），所述紧固螺钉（9）通过安装孔（7）将孔加工刀头固定在所述刀具本体（1）上。

10.根据权利要求8所述的孔加工刀具，其特征在于：所述孔加工刀具的切削直径为d，所述拱形切削刃（211）至少一个端点（2111）处曲率半径为r，且0.3d≤r≤0.8d。

11.根据权利要求7所述的孔加工刀具，其特征在于：所述孔加工刀头为柱状，且包括上表面（3）、下表面（4）、多个前刀面（6）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由相邻的所述前刀面（6）和侧面（5）相交形成，所述端切削刃（22）由所述前刀面（6）和上表面（3）相交形成，所述孔加工刀头固定在所述刀具本体（1）的端部。

12.根据权利要求11所述的孔加工刀具，其特征在于：沿所述孔加工刀头的轴向设有安装孔（7），所述孔加工刀具还包括紧固螺钉（9），所述刀具本体（1）的端面上设有螺纹安装孔（83），所述紧固螺钉（9）穿过所述安装孔（7）与所述螺纹安装孔（83）配合已将所述孔加工刀头固定在所述刀具本体（1）上。

13.根据权利要求7所述的孔加工刀具，其特征在于：所述孔加工刀头为伞状，且包括上表面（3）、下表面（4）、前刀面（6）和多个侧面（5），所述切削刃组（2）还包括端切削刃（22），所述周向切削刃（21）由所述侧面（5）和前刀面（6）相交形成，所述端切削刃（22）由所述上表面（3）和前刀面（6）相交形成，所述孔加工刀头固定在所述刀具本体（1）的端部。

14.根据权利要求13所述的孔加工刀具，其特征在于：所述刀具本体（1）的端面上设有安装夹持槽（84），所述孔加工刀头的伞柄部可夹持于所述安装夹持槽（84）内。