CN107790799B - 一种非偏心式通孔双面倒角刀具及利用该倒角刀具的倒角工艺 - Google Patents

Abstract

一种非偏心式通孔双面倒角刀具，包括一体成型的夹持部位和加工部位，所述夹持部位的中轴线与所述加工部位的中轴线在同一直线上；所述加工部位包括上倒角部、下倒角部和位于所述上倒角部与所述下倒角部之间的倒角防干涉部，所述倒角防干涉部、所述上倒角部、所述下倒角部三者的中轴线在同一直线上。本发明的刀具结构简单、使用方便、功能完善，结合相应的所述倒角工艺，削减了走刀步骤，简化了工序，减少了生产周期，在确保精度和稳定性的基础上，提高了加工效率，结构强度好，节省人力物力，生产安全可靠，非常值得推广使用。

Description

一种非偏心式通孔双面倒角刀具及利用该倒角刀具的倒角 工艺

技术领域

本发明涉及通孔倒角技术领域，尤其涉及一种非偏心式通孔双面倒角刀具及利用该倒角刀具的倒角工艺。

背景技术

由于汽车轮毂轴承法兰面上设置多个螺纹孔或螺栓孔，所以在汽车轮毂轴承的生产过程中，在打孔加工工序，需要在汽车轮毂轴承的法兰面上加工多个通孔（螺栓孔或螺纹底孔），由于通孔的正反面又对应设置倒角，目前现有的汽车轮毂轴承法兰面上通孔倒角加工工艺有：一、利用倒角钻头进行倒角的倒角加工工艺和利用偏心倒角刀进行倒角的倒角加工工艺，采用倒角钻头进行通孔的双面倒角加工的加工工艺是倒角钻头先加工通孔一侧倒角，加工通孔另一侧倒角时，需要将产品翻转，然后进行通孔另一侧倒角加工，这种倒角工艺使产品的加工效率降低、增加产品加工成本，不适合大批量产品的加工；二、另有采用偏心倒角刀进行汽车轮毂轴承的法兰面上通孔正反面倒角的加工工艺，能够满足产品一次装夹加工通孔正反面倒角，偏心倒角刀包括刀杆和设置在刀杆上的刀头，刀头与刀杆的轴线不重合，刀头的轴线相对于刀杆的轴线在径向偏移一定的距离，倒角刀刀头的最宽处的径向尺寸略小于通孔的直径。现有的技术采用偏心倒角刀进行汽车轮毂轴承的法兰面上通孔的倒角加工时，会包含有很多个步骤，走刀路径多、操作复杂，实施中无形延长了生产时间，降低了产品的加工效率。当然不仅是在汽车轮毂轴承法兰面有通孔倒角需要，其他的机床零件通孔在以往加工中也同样需要进行倒角。

而在刀具方面，目前有单面倒角刀具和双面倒角刀具，单面倒角刀具只有一个简单的倒角刀头切削加工，例：授权公告号CN 203711942 U的技术方案，仅能适用于上方一侧孔的倒角加工，孔反向的倒角无法加工。双面倒角刀具能加工正反面倒角，例：授权公告号CN 203109365 U的技术方案能适用于两侧倒角加工，但是其效率较低，稳定性不佳，刀具转速不能太高，放在普通手动工具上低转速使用较好，不适合数控金属切削机床上进行高速使用。

发明内容

本发明的技术目的之一在于提供一种非偏心式通孔双面倒角刀具，解决传统刀具功能不完善、加工稳定性和安全性差、工作效率低的问题，其具体技术方案如下：一种非偏心式通孔双面倒角刀具，包括一体成型的夹持部位和加工部位，所述夹持部位的中轴线与所述加工部位的中轴线在同一直线上；

所述加工部位包括上倒角部、下倒角部和位于所述上倒角部与所述下倒角部之间的倒角防干涉部，所述倒角防干涉部、所述上倒角部、所述下倒角部三者的中轴线在同一直线上；所述下倒角部及所述倒角防干涉部的大小预设为完全伸入通孔型，所述上倒角部的大小预设为不完全伸入通孔型，所述倒角防干涉部的横截面直径均小于所述上倒角部、所述下倒角部的横截面直径，所述下倒角部的横截面直径小于所述上倒角部的横截面直径，这样设置满足特定加工工艺需要，下倒角部需要下放至待加工的通孔中便于进行后序的通孔反面倒角，上倒角部部分进入待加工的通孔中便于进行前序的通孔正面倒角，倒角防干涉部防止在倒角时产生干涉；

所述上倒角部/所述下倒角部包括基底块、设在所述基底块上的刀体安装台面和固定在所述刀体安装台面上的倒角刀体，所述刀体安装台面及所述倒角刀体沿着其所在的所述基底块的周向外侧区域设置至少1组，用以分别进行正、反面倒角，所述上倒角部和所述下倒角部的结构设置相同，当然可以设置多组，满足更多特殊加工需要，提高每转进给率；

所述倒角刀体上设有切削刃，所述刀体安装台面与所述基底块的周向外部空间相通，所述切削刃由所述刀体安装台面伸出于所述基底块，所述切削刃相对于与所述刀具的中轴线倾斜且与所述刀具的中轴线形成切削角，即所述倒角刀体安装固定后要保证切削刃能够在主轴带动旋转时对孔口边缘进行特定角度的磨削，所述刀体安装台面设置时也可能有部分不可避免地延伸到倒角防干涉部上，以适配所述倒角刀体。

作为优选，所述基底块的周向外侧区域上设有与外部空间无阻碍相通的缺口槽，所述刀体安装台面位于所述缺口槽底部，相当于在所述基底块上挖去一块形成安装空间，缺口槽的设置有可能延伸到所述倒角防干涉部，属于因适配某些所述倒角刀体的尺寸的正常设置手段。

作为优选，所述缺口槽的侧壁上设有适配所述倒角刀体形状的刀体安装防干涉槽，所述刀体安装防干涉槽也是为了适配所述倒角刀体的形状，使得所述倒角刀体在安装时不受阻碍、在工作时不受干扰，刀体工位能保持稳定，不易受损，提高加工精度。

作为优选，所述缺口槽的侧壁与所述倒角刀体相对应的侧面匹配贴合，对所述倒角刀体有支撑作用，使所述倒角刀体工位稳定，不易受损，提高加工精度。

作为优选，所述刀体安装台面与所述倒角刀体上均设有螺纹孔，所述螺纹孔中置入连接螺钉，螺接方式是较优选的稳定、便捷的连接方式，当然利用固定效果较好的销接、铆接、卡扣结构等也是可以的。

作为优选，所述基底块上设有与所述倒角防干涉部邻接的倒角防干涉过渡锥面，倒角防干涉过渡锥面的母线与所述刀具的中轴线形成防干涉过渡角，所述防干涉过渡角的角度不大于所述切削角的角度。所述倒角防干涉过渡锥面配合所述倒角防干涉部避免倒角时产生干涉，同时又加强所述上倒角部、所述倒角防干涉部、所述下倒角部三段的连接，对轴向和径向受力的冲击稳定接收并均匀分布传递，整体的结构强度提高，从另一方面保护较为脆弱的所述倒角防干涉部，并使这三段形成的所述加工部位不易因加工挤压而弯曲受损。所述防干涉过渡角便于所述倒角刀体的工位安装，便于使所述倒角刀体的平直切削刃伸出而与孔口边缘压触而进行倒角，角度大小设置能够使得所述倒角刀体安装时便于定位，并使所述切削刃在倒角切削时稳定切削而不受干涉，整个所述加工部位能正常在待加工通孔中调整工位，不造成意外损伤。

作为优选，所述上倒角部的所述倒角刀体与所述下倒角部的所述倒角刀体之间形成预适配通孔用预设间距，即上下对应所述倒角刀体之间的间距应大于通孔的长度，以满足在应用本刀具的加工工艺中通孔正反面分别倒角的操作，实际也可理解为上下对应所述刀体安装台面的间距应预设为适配待加工的通孔的长度。

作为优选，所述上倒角部与所述下倒角部上各自设置的所述倒角刀体的数量相等且相对位置设置为使所述加工部位的质量分布均匀平衡，即上下所述倒角刀体的数量和位置设置确保在高速切削时，不会导致整个所述加工部位出现失衡的不良情况，诸如抖动、偏心转动、转动速率不稳等，也就是确保切削的稳定性和倒角精度。

作为优选，所述上倒角部上设置1个倒角刀体，所述下倒角部设置1个倒角刀体，该两个所述倒角刀体处于同一纵向平面上且关于所述倒角防干涉部的中心点成中心对称，申请人在实际多种设置测试中，以这样的设置为较优选方式，成本投入低，有效进行加工，并保证加工稳定性和加工精度。

本发明的技术目的之二在于一种利用该倒角刀具的倒角工艺，解决传统倒角工艺走刀工序繁琐、加工时间长、加工效率降低、成本投入大的问题，其具体技术方案如下：包括以下步骤，

主轴定位，将倒角刀具移至待倒角孔的上方，并使刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合；

轴向进刀，将倒角刀具轴向下沉至倒角刀具的上倒角部处于正面倒角预备工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的正面孔口边缘上方并即将与正面孔口边缘接触；

踩孔倒角，将倒角刀具继续轴向下沉至倒角工具的上倒角部处于正面倒角加工工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触正面孔口边缘，同时倒角刀具旋转而进行正面倒角；

轴向提刀，正面孔口倒角完毕后将倒角刀具轴向提升至倒角工具的上倒角部处于非正面倒角加工工位，倒角工具的下倒角部的一部分由待倒角孔的反面孔口进入孔中；

水平进刀，将倒角刀具水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角预备工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的反面孔口边缘下方并即将于反面孔口边缘接触；

走圆倒角，将倒角刀具继续水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角加工工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触反面孔口边缘，同时倒角刀具以待倒角孔的轴线为中心线绕圈而进行反面倒角；

水平退刀，反面倒角完毕后将倒角刀具水平移动至倒角刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合位置；

轴向抬刀，将倒角刀具轴向抬升至待机工位。

本发明的技术优点在于所述非偏心式通孔双面倒角刀具结构简单、使用方便，能够实现对零件通孔的正反两侧倒角加工，克服传统刀具只能正向倒角或刀具工作效率低、调整不便的缺陷，而所述倒角工艺特别利用到所述倒角刀具，克服传统倒角钻头效率低、成本大、不适用于大批量加工的缺陷，同时相对传统偏心倒角刀具的倒角工艺大幅削减了走刀步骤，简化了工序，减少了生产周期，在确保精度和稳定性的基础上，提高了加工效率，结构强度好，节省人力物力，生产安全可靠，非常值得推广使用。

附图说明

图1为本发明所述倒角刀具实施例的两个不同角度的三维结构示意图；

图2为本发明所述倒角刀具实施例的其中一角度的正视结构示意图；

图3为本发明所述倒角刀具实施例的另一个角度的正式结构示意图；

图中编号对应的各部分名称分别为：1-夹持部位，2-加工部位，21-倒角防干涉部，22-基底块，221-缺口槽，222-刀体安装防干涉槽，23-刀体安装台面，24-倒角刀体，241-切削刃，25-倒角防干涉过渡锥面，a-切削角，。

具体实施方式

下面将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明：

见图1、图2、图3，一种非偏心式通孔双面倒角刀具，包括一体成型的夹持部位1和加工部位2，夹持部位1的中轴线与加工部位2的中轴线在同一直线上，也即是非偏心式的。

加工部位2包括上倒角部、下倒角部和位于上倒角部与下倒角部之间的倒角防干涉部21，倒角防干涉部21、上倒角部、下倒角部三者的中轴线在同一直线上，倒角防干涉部21的横截面直径均小于上倒角部、下倒角部的直径，倒角防干涉部21为相对较细的柱体，上倒角部、下倒角部整体形状为一端带圆台的相对较粗的柱体，所述下倒角部及所述倒角防干涉部的大小预设为可伸入通孔型，所述上倒角部的大小预设为不可伸入通孔型，这也是为了相应倒角工艺的需要。上倒角部的倒角刀体24与所述下倒角部的倒角刀体24之间形成适配通孔用预设间距，即上下对应倒角刀体之间的间距大于通孔的长度，以满足在应用本刀具的加工工艺中通孔正反面分别倒角的操作，实际也可理解为上下对应刀体安装台面的间距预设为适配待加工的通孔的长度。

上倒角部与下倒角部结构设置相同，均包括基底块22、设在基底块22上的刀体安装台面23和固定在刀体安装台面23上的倒角刀体24，倒角刀体24沿着其所在的基底块22的周向外侧区域设置至少1个，优选的上倒角部与下倒角部上各自设置的倒角刀体24的数量相等且相对位置设置为使加工部位的质量分布均匀平衡，较优选的上倒角部上设置1个倒角刀体24，下倒角部设置1个倒角刀体24，该两个倒角刀体24处于同一纵向平面上且关于倒角防干涉部21的中心点成中心对称，图示即展示了该优选方案的设置，可以从所有图中通俗的理解为两个倒角刀体24上下交错、左右对侧设置，这样设置能使两个倒角刀体24的质量均匀分布在整个加工工位上，使得切削稳定，保证切削精度。倒角刀体24为方块状，安装在刀体安装台面23上时，该优选方案中的两个倒角刀体24实际处于同一竖直平面上，可以通过缺口槽221的开设帮助实现。

基底块22的周向外侧区域上设有与外部空间无阻碍相通的缺口槽221，刀体安装台面23位于缺口槽221底部。缺口槽221的侧壁上设有适配倒角刀体24形状的刀体安装防干涉槽222。缺口槽221的侧壁与倒角刀体24相对应的侧面匹配贴合。刀体安装台面23与倒角刀体24上均设有螺纹孔，螺纹孔中置入连接螺钉。

倒角刀体24上设有切削刃241，刀体安装台面23与基底块22的周向外部空间相通，切削刃241由刀体安装台面23伸出于基底块22，切削刃241相对于与刀具的中轴线倾斜且与刀具的中轴线形成切削角a，可从图中得知切削角a的示意，该切削角a为一锐角；基底块22上设有与倒角防干涉部21邻接的倒角防干涉过渡锥面25，该锥面避免对倒角过程造成干涉，同时提高整体结构强度，确保运行时的安全可靠性，保护刀具本身。倒角防干涉过渡锥面25的母线与刀具的中轴线形成防干涉过渡角b，优选的防干涉过渡角b与切削角a角度相等。

借助机床常用切削驱动设备，利用前述非偏心式通孔双面倒角刀具的倒角工艺具体包括以下步骤，

①主轴定位，将倒角刀具移至待倒角孔的上方，并使刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合；

②轴向进刀，将倒角刀具轴向下沉至倒角刀具的上倒角部处于正面倒角预备工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的正面孔口边缘上方并即将与正面孔口边缘接触；

③踩孔倒角，将倒角刀具继续轴向下沉至倒角工具的上倒角部处于正面倒角加工工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触正面孔口边缘，同时倒角刀具旋转而进行正面倒角；

④轴向提刀，正面孔口倒角完毕后将倒角刀具轴向提升至倒角工具的上倒角部处于非正面倒角加工工位，倒角工具的下倒角部的一部分由待倒角孔的反面孔口进入孔中；

⑤水平进刀，将倒角刀具水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角预备工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的反面孔口边缘下方并即将于反面孔口边缘接触；

⑥走圆倒角，将倒角刀具继续水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角加工工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触反面孔口边缘，同时倒角刀具以待倒角孔的轴线为中心线绕圈而进行反面倒角；

⑦水平退刀，反面倒角完毕后将倒角刀具水平移动至倒角刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合位置；

⑧轴向抬刀，将倒角刀具轴向抬升至待机工位。

运用上述倒角刀具及其倒角工艺，能够完美实现通孔的正反两侧倒角，且免除了传统工艺中繁多的走刀路径，简化工序，缩短流程，省时省力，大幅提高劳动效率，产品质量有保证，非常值得在该领域中推广使用。

Claims (4)

1.一种非偏心式通孔双面倒角刀具，包括一体成型的夹持部位（1）和加工部位（2），其特征在于：所述夹持部位（1）的中轴线与所述加工部位（2）的中轴线在同一直线上；

所述加工部位（2）包括上倒角部、下倒角部和位于所述上倒角部与所述下倒角部之间的倒角防干涉部（21），所述倒角防干涉部（21）、所述上倒角部、所述下倒角部三者的中轴线在同一直线上，所述下倒角部及所述倒角防干涉部的大小预设为可伸入通孔型，所述上倒角部的大小预设为不可伸入通孔型；

所述上倒角部/所述下倒角部包括基底块（22）、设在所述基底块（22）上的刀体安装台面（23）和固定在所述刀体安装台面（23）上的倒角刀体（24），所述刀体安装台面（23）及所述倒角刀体（24）沿着其所在的所述基底块（22）的周向外侧区域设置至少1组；

所述倒角刀体（24）上设有切削刃（241），所述刀体安装台面（23）与所述基底块（22）的周向外部空间相通，所述切削刃（241）伸出所述基底块（22），所述切削刃（241）相对于与所述刀具的中轴线倾斜且与所述刀具的中轴线形成切削角（a）；

所述基底块（22）的周向外侧区域上设有与外部空间无阻碍相通的缺口槽（221），所述刀体安装台面（23）位于所述缺口槽（221）底部；所述缺口槽（221）的侧壁上设有适配所述倒角刀体（24）形状的刀体安装防干涉槽（222）；所述缺口槽（221）的侧壁与所述倒角刀体（24）相对应的侧面匹配贴合；所述刀体安装台面（23）与所述倒角刀体（24）上均设有螺纹孔，所述螺纹孔中置入连接螺钉；

所述上倒角部与所述下倒角部上各自设置的所述倒角刀体（24）的数量相等且相对位置设置为使所述加工部位（2）的质量分布均匀平衡；所述上倒角部上设置1个倒角刀体（24），所述下倒角部设置1个倒角刀体（24），该两个所述倒角刀体（24）处于同一纵向平面上且关于所述倒角防干涉部（21）的中心点成中心对称。

2.根据权利要求1所述的一种非偏心式通孔双面倒角刀具，其特征在于：所述基底块（22）上设有与所述倒角防干涉部（21）邻接的倒角防干涉过渡锥面（25），倒角防干涉过渡锥面（25）的母线与所述刀具的中轴线形成防干涉过渡角（b），所述防干涉过渡角（b）的角度不大于所述切削角（a）的角度。

3.根据权利要求1所述的一种非偏心式通孔双面倒角刀具，其特征在于：所述上倒角部的所述倒角刀体（24）与所述下倒角部的所述倒角刀体（24）之间形成适配通孔用预设间距。

4.根据权利要求1所述的一种非偏心式通孔双面倒角刀具的倒角工艺，其特征在于：包括以下步骤，

①主轴定位，将倒角刀具移至待倒角孔的上方，并使刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合；

②轴向进刀，将倒角刀具轴向下沉至倒角刀具的上倒角部处于正面倒角预备工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的正面孔口边缘上方并即将与正面孔口边缘接触；

③踩孔倒角，将倒角刀具继续轴向下沉至倒角工具的上倒角部处于正面倒角加工工位，上倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触正面孔口边缘，同时倒角刀具旋转而进行正面倒角；

④轴向提刀，正面孔口倒角完毕后将倒角刀具轴向提升至倒角工具的上倒角部处于非正面倒角加工工位，倒角工具的下倒角部的一部分由待倒角孔的反面孔口进入孔中；

⑤水平进刀，将倒角刀具水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角预备工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃位于待倒角孔的反面孔口边缘下方并即将于反面孔口边缘接触；

⑥走圆倒角，将倒角刀具继续水平移动至倒角刀具的下倒角部处于反面倒角加工工位，下倒角部的倒角刀体所带的切削刃压触反面孔口边缘，同时倒角刀具以待倒角孔的轴线为中心线绕圈而进行反面倒角；

⑦水平退刀，反面倒角完毕后将倒角刀具水平移动至倒角刀具的轴线与待倒角孔的轴线重合位置；

⑧轴向抬刀，将倒角刀具轴向抬升至待机工位。