CN108080688A - 一种加工孔底r倒角的成型刀具及由此加工r倒角方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用数控铣床加工孔底R倒角的成型刀具及由此加工R倒角方法。包括刀刃和刀齿，上刀柄和下刀柄组成的成型刀具；该成型刀具与被加工轴类零件孔底R倒角的尺寸大小配套使用。其结构简单合理；采用本发明的成型刀具安装于数控铣床上加工轴类零件孔底R倒角与采用钳工手工打磨方法相比，不仅降低加工难度，而且能保证公差和粗糙度要求，提高了加工精度，降低零件加工报废率。本发明不仅简化了钳工手工打磨孔底R倒角的繁锁工艺及打磨的随意性，笨重劳动及易造成尺寸超差，且满足了使用要求及节约人力和时间；还能方便安装和更换，从而提高生产效率。

Description

一种加工孔底R倒角的成型刀具及由此加工R倒角方法

技术领域

本发明涉及一种用于机械加工的刀具，特别涉及一种采用数控铣床加工孔底R倒角的成型刀具及由此加工R倒角方法。

背景技术

目前，在轴类零件的通孔孔底R倒角的加工中，通常的加工方法和加工工艺都是采取钳工手工打磨的方式来加工，无法实现机械设备进行加工。比如加工内孔为距端面30mm有的径向孔零件，其孔底需要加工成R倒角的尺寸精度为R1±0.1；这种孔底R倒角的加工一直以来都是一个难题，更无法保证其精度。采取钳工手工打磨的方式存在以下几方面的缺点：

1、加工精度为R1±0.1mm零件的公差保证不了。因为钳工手工打磨全凭手的感觉去打磨，然后打样投影检测尺寸R1±0.1mm是否达到精度，根据检测出来的实际尺寸再决定是否继续打磨，经常会有超差的风险。

2、如果遇到轴类零件内孔直径太小，手工所使用的打磨工具无法放进到轴类零件内孔里面去，则更无法实现孔底R倒角的加工。

3、钳工手工打磨时间较长。手工打磨需要反复检查孔底R倒角尺寸，然后再决定继续打磨与否，不仅花费时间较长，而且随意性也大，从而难以保证公差和粗糙度要求。

综上所述，如能提供一种应用于轴类零件的通孔孔底R倒角的精加工的成型刀具，并实现将成型刀具采用数控铣床机械自动化加工孔底R倒角，这正是本发明的任务所在。

发明内容

本发明的目的正是在于克服现有所述技术中所存在的缺陷和不足，并结合实际使用要求，提供一种采用数控铣床加工孔底R倒角的成型刀具及由此加工R倒角方法。以简化钳工手工打磨孔底R倒角的繁锁工艺、笨重劳动以及容易造成的尺寸超差，以满足实际使用要求，并降低制造成本，方便安装及更换，以及提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。

本发明所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，包括由刀刃和刀齿，上刀柄和下刀柄组成的成型刀具；所述上刀柄下端与下刀柄上端紧密衔接在一起，下刀柄下端与刀刃上缘紧密衔接在一起；该成型刀具与被加工轴类零件孔底R倒角的尺寸大小配套使用。

上述技术方案中，所述成型刀具中刀刃包括刀刃前角，刀刃宽度，刀刃第一后角和刀刃第二后角；所述刀刃第二后角大于刀刃第一后角。

上述技术方案中，所述成型刀具中刀刃设计为四个刀齿。

上述技术方案中，为使刀具在加工零件中强度好且锋利，所述刀刃的刀刃前角角度设计为2～5°角。

上述技术方案中，为使刀具在加工零件中使用经久耐磨，所述刀刃第一后角和刀刃第二后角角度分别设计为5～7°角和10～12°角。

上述技术方案中，所述成型刀具中刀刃的形状为半圆弧型，半圆弧半径的大小应根据所需要加工孔底R倒角的大小来确定。

上述技术方案中，所述成型刀具刀刃宽度尺寸大小也应根据所需要加工孔底R倒角尺寸大小来确定。

上述技术方案中，所述上刀柄和下刀柄均为圆柱体，上刀柄长度比下刀柄长度长。

本发明所述成型刀具中，上刀柄和下刀柄均为圆柱体；上刀柄直径尺寸大小应根据数控铣床装夹刀柄夹头大小来确定，通常设计为比较通用的8mm和10mm，而下刀柄直径尺寸大小则应根据所需要加工零件通孔的尺寸大小来确定。

本发明所述成型刀具刀刃前角、刀刃第一后角和刀刃第二后角的角度大小的设计，是根据实践经验所优选的角度；而上刀柄和下刀柄长度的设计原则，是在不干涉被加工零件任何位置的情况下，尽量短；这是为了保证成型刀具强度，不容易折断所考虑。

本发明所述的成型刀具用来加工孔底R倒角的方法，包括以下步骤：

(1)先将钻头固定在数控铣床的主轴上，对被加工零件钻孔；

(2)镗孔，采用镗刀，将步骤(1)的孔扩大加工；

(3)根据被加工轴类零件孔底R倒角要求加工为圆弧倒角；选用与孔底R圆弧倒角尺寸大小配套的成型刀具，安装于数控铣床主轴上；

(4)将被加工的零件也安装于数控铣床上装夹零件的卡盘上；

(5)采用名称为O0313的自己编制的计算机程序进行全自动化加工。

本发明所述加工孔底R倒角的成型刀具的基本原理是：基于刀具加工原理，根据所要被加工的轴类零件其通孔孔底R倒角尺寸大小的要求，来制造同样R倒角尺寸大小的成型刀具，将制造好的成型刀具安装于数控铣床主轴上，所要被加工的零件安装于数控铣床装夹零件的卡盘上，以实现对被加工轴类零件在数控铣床上进行自动化加工。使用本发明所述的成型刀具在铣床上加工孔底R倒角的方法，简化了工序，节省人力和时间，其加工效率高，且能保证公差和粗糙度要求。

本发明与现有技术相比所具有的优点及有益的技术效果如下：

1、本发明所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其结构简单合理，使用本发明所述的成型刀具加工所需要加工轴类零件通孔孔底R倒角与采用钳工手工打磨方法相比，不仅降低加工难度，而且能保证公差和粗糙度要求，提高了加工效率和精度。

2、使用本发明所述的成型刀具安装于数控铣床上加工轴类零件通孔孔底R倒角的方法，操作简单，使用方便；其生产效率高，加工零件精度高；且节约大量人力和时间；而且还克服了原来手工打磨的随意性。

3、使用本发明所述的成型刀具安装于数控铣床上加工轴类零件通孔孔底R倒角的方法，能够确保公差要求和粗糙度，大大降低零件加工报废率。

附图说明

图1本发明所述成型刀具主视结构示意图；

图2为图1中所述成型刀具主视结构图的B向视图；

图3为图1中所述刀刃的剖视图；

图4为被加工轴类零件孔底的剖视图；

图5将本发明所述成型刀具安装于数控铣床主轴上加工轴类零件孔底R倒角的模拟加工示意图。

图中，1刀刃，2上刀柄，3下刀柄，4成型刀具，5刀刃前角，6刀齿，7刀刃宽度，8刀刃第一后角，9刀刃第二后角，10被加工零件孔底R倒角，11被加工零件剖视图，12数控铣床主轴，13数控铣床上装夹零件的卡盘，14数控铣床，d1上刀柄直径，d2下刀柄直径，d3刀刃直径，d4被加工零件内孔直径，d5被加工零件孔底直径，L1上刀柄长度，L2成型刀具长度，L3被加工零件通孔到其端面长度，L4被加工零件总长度。

具体实施方式

下面结合附图并用具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不意味着是对本发明保护范围的任何限定。

本发明所述一种加工孔底R倒角的成型刀具其结构如图1所示，包括由刀刃1和刀齿6，上刀柄2和下刀柄3组成的成型刀具4；所述上刀柄2下端与下刀柄3上端紧密衔接在一起，下刀柄3下端与刀刃1上缘紧密衔接在一起，所述刀刃1的形状为半圆弧型；该成型刀具4应与被加工零件孔底R倒角10尺寸大小配套使用。所述成型刀具4中刀刃1包括刀刃前角5，刀刃第一后角8和刀刃第二后角9，其中，所述刀刃1设计为四个刀齿6，如图2和图3所示；为使成型刀具4在加工零件中强度好且锋利，所述刀刃1的刀刃前角5角度设计为2～5°角。为使刀具在加工零件中使用经久耐磨，所述刀刃1的刀刃第一后角8和刀刃第二后角9角度分别设计为5～7°角和10～12°角。所述上刀柄2直径d1尺寸大小根据数控铣床装夹刀柄夹头尺寸大小来确定，通常设计为比较通用的8mm和10mm，而下刀柄3直径d2尺寸大小则根据所需要加工零件孔的尺寸大小来确定。

所述刀刃1的形状为半圆弧型，而半圆弧R的尺寸大小应根据所需要加工孔孔底R倒角的尺寸大小来确定设计。

实施例

本实施例是根据被加工的轴类零件通孔孔底R倒角10需要倒的尺寸大小来设计的与R倒角尺寸大小相同的成型刀具4，然后将该成型刀具4安装于数控铣床主轴上及配套的装夹零件的卡盘上进行自动化加工。

本实施例中，被加工零件剖视图11，其材料是：马氏体热强不锈钢(1Cr11Ni2W2MoV)，其硬度d＝3.10﹣3.45，被加工零件孔到其端面长度L3＝30mm，被加工零件总长度L4＝500mm；被加工零件内孔d4＝12mm，被加工轴类零件孔底直径d5＝10mm，被加工零件径向孔大小为Φ8mm，要求被加工零件孔底R倒角10孔底倒圆角，如图4所示。

本实施例所用成型刀具4的具体参数如下：上刀柄2长度L1＝65mm，成型刀具4长度L2＝100mm，上刀柄2直径d1＝8mm，下刀柄3直径d2＝4mm，刀刃1直径d3＝6.5mm＜被加工轴类零件孔底直径d5＝10mm，刀刃前角5为3°角，刀齿6为4个齿数，刀刃宽度7＝0.2mm，刀刃第一后角8为7°角，刀刃第二后角为12°角，刀刃圆弧尺寸大小根据被加工轴类零件孔底R倒角10尺寸大小设计为R1±0.02mm。

本实施例采用制造好的成型刀具加工轴类零件孔底R倒角的方法，具体步骤如下：

1、先将Φ7.8的钻头固定在数控铣床14的主轴12上，然后对被加工零件剖视图11钻孔，将孔钻至Φ7.8mm；

2、镗孔，采用Φ8.01的mm镗刀，再将步骤1的孔扩大加工到Φ8.01mm；

3、根据被加工轴类零件孔底R倒角10要求加工为圆弧倒角；其尺寸大小为1.05mm的圆角；，选用与其孔底R圆弧倒角尺寸大小配套的成型刀具4，安装于数控铣床14主轴12上；如图5所示；

4、将被加工的零件也安装于数控铣床14上装夹零件的卡盘13上；如图5所示；

5、采用名称为O0313的自己编制的计算机程序进行全自动化加工成孔底R1＝1.05mm圆角，其误差±0.05mm，粗糙度Ra满足1.6。

Claims (9)

1.一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于包括由刀刃(1)和刀齿(6)，上刀柄(3)和下刀柄(2)组成成型刀具(4)；所述上刀柄(3)下端与下刀柄(2)上端紧密衔接在一起，下刀柄(2)下端与刀刃(1)上缘紧密衔接在一起；该成型刀具(4)与被加工轴类零件孔底R倒角(10)的尺寸大小配套使用。

2.根据权利要求1所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述成型刀具(4)中刀刃(1)包括刀刃前角(5)，刀刃宽度(7)，刀刃第一后角(8)和刀刃第二后角(9)；所述刀刃第二后角(9)大于刀刃第一后角(8)。

3.根据权利要求1或2所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述成型刀具(4)中刀刃(1)的刀齿(6)设置为四个齿数。

4.根据权利要求2所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述刀刃(1)的刀刃前角(5)其角度设计为2～3°角。

5.根据权利要求2所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述刀刃第一后角(8)和刀刃第二后角(9)其角度分别设计为5～7°角和10～12°角。

6.根据权利要求1或2所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述成型刀具(4)中刀刃(1)的形状为半圆弧，其半径的大小应根据所需要加工孔底R倒角的大小来确定。

7.根据权利要求2所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述成型刀具(4)中刀刃宽度(7)尺寸大小也应根据所需要加工孔底R倒角的尺寸大小来确定。

8.根据权利要求1所述一种加工孔底R倒角的成型刀具，其特征在于所述上刀柄(3)和下刀柄(2)均为圆柱体，上刀柄(3)长度比下刀柄(2)长度长。

9.根据权利要求1-8项任一所述的成型刀具用来加工轴类零件孔底R倒角的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)先将钻头固定在数控铣床(14)的主轴上，对被加工零件剖视图(11)钻孔；

(2)镗孔，采用镗刀，将步骤(1)的孔扩大加工；

(3)根据被加工轴类零件孔底R倒角(10)要求加工为圆弧倒角；选用与孔底R圆弧倒角尺寸大小配套的成型刀具(4)，安装于数控铣床(14)主轴(12)上；

(4)将被加工的零件也安装于数控铣床(14)上装夹零件的卡盘(13)上；

(5)采用名称为O0313的自己编制的计算机程序进行全自动化加工。