CN108637339A - 异型孔加工刀具及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种异型孔加工刀具，用于加工金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔、在水平方向上贯穿金属工件侧部并延伸至所述垂直孔的水平孔，所述水平孔位于所述垂直孔一侧加工出内径或宽度大于所述水平孔的加宽孔，所述刀具包括刀柄及固定于所述刀柄端部的刀头，所述刀头包括刀体及设于所述刀体外周的弧形刀刃，所述刀体在Y方向的纵向高度为w2，所述刀体在X方向的横向宽度为w3，所述水平孔的高度为h1大于所述刀体Y方向的纵向高度w2且小于所述刀体在X方向的横向宽度w3，所述刀头通过所述水平孔深入所示垂直孔内加工出所述加宽孔；本申请还提供了一种异型孔加工方法。

Description

异型孔加工刀具及其加工方法
技术领域
本申请涉及金属加工领域，尤指一种异型孔加工刀具及其加工方法。
背景技术
请参阅图1至图3所示，金属工件10包括在垂直方向上开设的垂直孔11、在水平方向上贯穿所述侧部12至所述垂直孔11的水平孔13。所述水平孔13位于所述垂直孔11内一侧还需要加工出内径或宽度大于所述水平孔13的加宽孔14。
所述加宽孔14位于所述垂直孔11一侧，而所述垂直孔11的空间限制，使所述加宽孔14的加工无法从所述垂直孔11一侧下刀。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种异型孔加工刀具及其加工方法，可以对下刀困难的上述加宽孔进行加工。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种异型孔加工刀具，用于加工金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔、在水平方向上贯穿金属工件侧部并延伸至所述垂直孔的水平孔，所述水平孔位于所述垂直孔一侧加工出内径或宽度大于所述水平孔的加宽孔，所述刀具包括刀柄及固定于所述刀柄端部的刀头，所述刀头包括刀体及设于所述刀体外周的弧形刀刃，所述刀体在Y方向的纵向高度为w2，所述刀体在X方向的横向宽度为w3，所述水平孔的高度为h1大于所述刀体Y方向的纵向高度w2且小于所述刀体在X方向的横向宽度w3，所述刀头通过所述水平孔深入所示垂直孔内加工出所述加宽孔。
优选地，所述刀头的位置与所述水平孔相匹配时，所述刀头通过所述水平孔进入所述垂直孔内。
优选地，所述刀体的Y方向两端为平直面，所述刀体的X方向的至少一端为所述弧形刀刃。
优选地，所述刀体的横向宽度w3大于所述水平孔的高度h1且小于所述加宽孔的高度h2。
优选地，所述刀柄为圆柱形结构，所述刀柄的外径为w1，所述刀柄的外径w1小于所述水平孔的高度h1。
为解决上述技术问题，本申请还提供了一种异型孔的加工方法，包括如下步骤：
S01、提供金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔、在水平方向上贯穿金属工件的侧部至所述垂直孔的水平孔；
S02、提供刀具并使所述刀具的刀头通过所述水平孔进入所述垂直孔内；
所述刀具包括刀柄及固定于所述刀柄端部的刀头，所述刀头包括刀体及设于所述刀体外周的弧形刀刃，所述刀体在Y方向的纵向高度为w2，所述刀体在X方向的横向宽度为w3，所述水平孔的高度为h1大于所述刀体Y方向的纵向高度w2且小于所述刀体在X方向的横向宽度w3；驱动机构使所述刀具的X方向与所述水平孔的上下侧平行，同时，所述驱动机构驱动所述刀具穿越所述水平孔，使所刀头深入所述垂直孔内；
S03、驱动机构驱动所述刀柄旋转，使所述刀具的刀刃旋转切削所述水平孔位于所述垂直孔一侧的外缘以加工出所述加宽孔。
S04、所述刀具停止旋转，并使所述刀头并退出所述水平孔。
优选地，步骤S03还包括：
S031、设定X方向的左侧或右侧为所述刀头初始位置，设定刀具向Z方向的进给量为J；旋转所述刀具使所述刀刃开始切除所在位置处的水平孔外缘，同时，使所述驱动机构驱动所述刀具沿X方向的右或左侧移动直至所述刀头移动至设定的终点位置；
S032、增加进给量J，以步骤S031的终点位置为初始位置，以步骤S031步骤中的初始位置为终点位置；同时驱动所述刀具在X方向自所述初始位置向所述终点位置移动切削；
S033、反复步骤S031与S032直至所述加宽孔14设定的加工尺寸。
优选地，步骤S03还包括：
S031、设定X方向的左侧或右侧为所述金属工件初始位置，设定刀具向Z方向的进给量为J；旋转所述刀具使所述刀刃开始切除所在位置处的水平孔外缘，同时，使所述驱动机构驱动所述金属工件沿X方向的右或左侧移动直至所述金属工件移动至设定的终点位置；
S032、增加进给量J，以步骤S031的终点位置为初始位置，以步骤S031步骤中的初始位置为终点位置；同时驱动所述金属工件在X方向自所述初始位置向所述终点位置移动切削；
S033、反复步骤S031与S032直至所述加宽孔14设定的加工尺寸。
优选地，所述刀体的Y方向两端为平直面，所述刀体的X方向的至少一端为所述弧形刀刃。
优选地，所述刀体的横向宽度w3大于所述水平孔的高度h1且小于所述加宽孔的高度h2。
本申请的异型孔加工刀具及其加工方法通过对刀头横向及纵向方向长度的设置，可以使刀头进入水平孔内部的垂直孔对所述水平孔无法下刀的一侧外缘加工出加宽孔，解决了所述加宽孔无法加工的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请金属工件的立体图；
图2为图1所示虚线圈的局部放大图；
图3为沿图1所示A-A虚线的剖视图；
图4为本申请异型孔加工刀具的立体图；
图5为本申请异型孔加工刀具的刀头的正视图；
图6为本申请异型孔加工刀具的刀头从所述水平孔进入垂直孔的示意图；
图7为本申请异型孔加工刀具的刀头加工加宽孔的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图3所示，本申请待加工的金属工件10的形状结构如背景技术中所述，此处不再赘述。设所述水平孔13的内径或最小高度为h1，所述加宽孔14位于所述水平孔13端缘外侧，设所述加宽孔14的内径或最小高度为h2。
请参阅图4、图5，本申请的异型孔加工刀具20包括刀柄21及固定于所述刀柄21端部的刀头22。所述刀柄21所述刀头22一侧为圆柱形结构，其外径为w1。所述刀头22包括刀体221及设于所述刀体221外周的弧形刀刃222。所述刀体221沿Y方向的纵向高度为w2，所述刀体221沿X方向的横向宽度为w3，所述刀体221的Y方向两端为平直面，所述刀体221的X方向两端为所述弧形刀刃222。所述X、Y方向在所述刀具20转动时，方向位置可随时变化。
所述刀体221的横向宽度w3大于纵向高度w2，所述纵向高度w2大于或等于所述刀柄21的外径w1，所述纵向高度w2小于所述水平孔13的高度h1。所述刀体221的两刀刃222横向宽度w3小于或等于所述加宽孔14的高度h2。
本申请异型孔加工刀具的加工方法包括：
S01、提供金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔11、在水平方向上贯穿金属工件的侧部12至所述垂直孔11的水平孔13；
S02、提供刀具20，所述刀具20结构如上所述，此处不再赘述；通过驱动机构控制所述刀具20的X方向与所述水平孔13的上下侧平行，同时，所述驱动机构驱动所述刀具穿越所述水平孔13，使所刀头22深入所述垂直孔11内；
此步骤中，所述刀头22的Y方向的纵向高度w2小于所述水平孔13的高度h1，且所述刀柄21的外径不大于所述刀具20的纵向高度w2，使得所述刀头22可以顺利通过所述水平孔13。
S03、驱动机构驱动所述刀柄21旋转，使所述刀具20的刀刃22旋转切削所述水平孔13位于所述垂直孔11一侧的外缘以加工出所述加宽孔14。
本步骤还包括S031、设定X方向的左侧或右侧为所述刀头初始位置，设定刀具20向Z方向的进给量为J。旋转所述刀具使所述刀刃222开始切除所在位置处的水平孔13外缘，同时，使所述驱动机构驱动所述刀具沿X方向的右或左侧移动直至所述刀头22移动至设定的终点位置；S032、增加进给量J，以步骤S031的终点位置为初始位置，以步骤S031步骤中的初始位置为终点位置；同时驱动所述刀具在X方向自所述初始位置向所述终点位置移动切削；S033、反复步骤S031与S032直至所述加宽孔14设定的加工尺寸。
S04、所述刀具20停止旋转，并使所述刀头22的X方向与所述水平孔13的上下侧面平行并退出所述水平孔13。
需要说明的是，所述水平孔13不一定是水平的，其可以是C型、V型、圆形等结构，水平的描述仅表示该孔13贯穿所述侧部12，即水平方向与所述侧壁12垂直。即所述刀头22在进入所述水平孔时，不一定需要刀头的X方向与所述水平孔13的上下侧面平行，仅需要所述刀头22的位置与所述水平孔13的位置相匹配，即所述刀头22的进刀位置不会被所述水平孔13的外侧边阻挡。
本申请的异型孔加工刀具及其加工方法通过对刀头横向及纵向方向长度的设置，可以使刀头进入水平孔13内部的垂直孔11对所述水平孔13无法下刀的一侧外缘加工出加宽孔14，解决了所述加宽孔14无法加工的问题。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…..…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种异型孔加工刀具，用于加工金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔、在水平方向上贯穿金属工件侧部并延伸至所述垂直孔的水平孔，所述水平孔位于所述垂直孔一侧加工出内径或宽度大于所述水平孔的加宽孔，其特征在于，所述刀具包括刀柄及固定于所述刀柄端部的刀头，所述刀头包括刀体及设于所述刀体外周的弧形刀刃，所述刀体在Y方向的纵向高度为w2，所述刀体在X方向的横向宽度为w3，所述水平孔的高度为h1大于所述刀体Y方向的纵向高度w2且小于所述刀体在X方向的横向宽度w3，所述刀头通过所述水平孔深入所示垂直孔内加工出所述加宽孔。
2.如权利要求1所述的异型孔加工刀具，其特征在于，所述刀头的位置与所述水平孔相匹配时，所述刀头通过所述水平孔进入所述垂直孔内。
3.如权利要求2所述的异型孔加工刀具，其特征在于，所述刀体的Y方向两端为平直面，所述刀体的X方向的至少一端为所述弧形刀刃。
4.如权利要求3所述的异型孔加工刀具，其特征在于，所述刀体的横向宽度w3大于所述水平孔的高度h1且小于所述加宽孔的高度h2。
5.如权利要求1所述的异型孔加工刀具，其特征在于，所述刀柄为圆柱形结构，所述刀柄的外径为w1，所述刀柄的外径w1小于所述水平孔的高度h1。
6.一种异型孔的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、提供金属工件，所述金属工件包括在垂直方向上开设的垂直孔、在水平方向上贯穿金属工件的侧部至所述垂直孔的水平孔；
S02、提供刀具并使所述刀具的刀头通过所述水平孔进入所述垂直孔内；
所述刀具包括刀柄及固定于所述刀柄端部的刀头，所述刀头包括刀体及设于所述刀体外周的弧形刀刃，所述刀体在Y方向的纵向高度为w2，所述刀体在X方向的横向宽度为w3，所述水平孔的高度为h1大于所述刀体Y方向的纵向高度w2且小于所述刀体在X方向的横向宽度w3；驱动机构使所述刀具的X方向与所述水平孔的上下侧平行，同时，所述驱动机构驱动所述刀具穿越所述水平孔，使所刀头深入所述垂直孔内；
S03、驱动机构驱动所述刀柄旋转，使所述刀具的刀刃旋转切削所述水平孔位于所述垂直孔一侧的外缘以加工出所述加宽孔。
S04、所述刀具停止旋转，并使所述刀头退出所述水平孔。
7.如权利要求6所述的异型孔的加工方法，其特征在于，步骤S03还包括：
S031、设定X方向的左侧或右侧为所述刀头初始位置，设定刀具向Z方向的进给量为J；旋转所述刀具使所述刀刃开始切除所在位置处的水平孔外缘，同时，使所述驱动机构驱动所述刀具沿X方向的右或左侧移动直至所述刀头移动至设定的终点位置；
S032、增加进给量J，以步骤S031的终点位置为初始位置，以步骤S031步骤中的初始位置为终点位置；同时驱动所述刀具在X方向自所述初始位置向所述终点位置移动切削；
S033、反复步骤S031与S032直至所述加宽孔14设定的加工尺寸。
8.如权利要求6所述的异型孔的加工方法，其特征在于，步骤S03还包括：
S031、设定X方向的左侧或右侧为所述金属工件初始位置，设定刀具向Z方向的进给量为J；旋转所述刀具使所述刀刃开始切除所在位置处的水平孔外缘，同时，使所述驱动机构驱动所述金属工件沿X方向的右或左侧移动直至所述金属工件移动至设定的终点位置；
S032、增加进给量J，以步骤S031的终点位置为初始位置，以步骤S031步骤中的初始位置为终点位置；同时驱动所述金属工件在X方向自所述初始位置向所述终点位置移动切削；
S033、反复步骤S031与S032直至所述加宽孔14设定的加工尺寸。
9.如权利要求6所述的异型孔的加工方法，其特征在于，所述刀体的Y方向两端为平直面，所述刀体的X方向的至少一端为所述弧形刀刃。
10.如权利要求9所述的异型孔的加工方法，其特征在于，所述刀体的横向宽度w3大于所述水平孔的高度h1且小于所述加宽孔的高度h2。
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