CN113059224B - 深槽加工刀具、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深槽加工刀具、装置及方法，深槽加工刀具包括：包括刀柄以及刀具本体，所述刀具本体包括避空部以及切削部，所述避空部连接在所述刀柄与所述切削部之间；所述切削部在垂直于所述刀具本体的轴线方向的第一方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；所述刀具本体在垂直于所述刀具本体的轴线方向且与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；所述切削部背向所述避空部的一侧向所述避空部凹陷形成切削槽。该深槽加工刀具通过对其刀具本体的外形进行设计，达到精修深槽槽壁及槽内边角的目的。

Description

深槽加工刀具、装置及方法

技术领域

本发明涉及深槽加工技术领域，特别是涉及一种深槽加工刀具、装置及方法。

背景技术

现有的在铝制品上加工深槽通常有两种方案，一种为CNC使用截面呈圆形的小直径刀具进行正反面加工成型，另一种为采用线切割加工的方式进行周圈加工。

然而，深槽的尺寸一般为：长12.93mm，宽1.33mm，深13.00mm，槽内圆角半径为0.10mm。若采用截面呈圆形的小直径刀具，现有的小直径刀具的直径一般为1.2mm，即半径为0.6mm，无法形成深槽内的圆角。此外，深槽的深为13.00mm，若采用小直径刀具，则需加长小直径刀具的刀刃，但刀刃太长会导致小直径刀具结构弱，故不能采用。

而由于产品材质为铝，若使用线切割加工工艺，将因铝导电性能差导致加工效力慢，故也不能采用。

发明内容

基于此，本发明提供一种深槽加工刀具、装置及方法，通过对其刀具本体的外形进行设计，达到精修深槽槽壁及槽内边角的目的。

一种深槽加工刀具，包括刀柄以及刀具本体，所述刀具本体包括避空部以及切削部，所述避空部连接在所述刀柄与所述切削部之间；

所述切削部在垂直于所述刀具本体的轴线方向的第一方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述刀具本体在垂直于所述刀具本体的轴线方向且与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述切削部背向所述避空部的一侧向所述避空部凹陷形成切削槽；

所述刀具本体沿垂直于所述刀具本体的轴线方向的截面的外轮廓呈矩形。

上述深槽加工刀具，通过对其刀具本体的外形进行设计，使刀具本体的切削部在第一方向上的宽度由靠近刀柄的一侧向远离刀柄的一侧逐渐增大，并使刀具本体在第二方向上的宽度由靠近刀柄的一侧向远离刀柄的一侧逐渐增大，同时在切削部上形成切削槽，以实现对深槽的切削。由于刀具本体的截面的外轮廓呈矩形，可有效避免小直径刀具发生的无法精修槽内边角(或圆角)的现象的发生，使所述深槽加工刀具在精修深槽槽壁的同时也可精修槽内边角(或圆角)。

在其中一个实施例中，所述切削部沿所述刀具本体的周向包括首尾相接的第一表面、第二表面、第三表面以及第四表面，所述第一表面与所述第三表面沿所述第一方向相对设置，所述第二表面与所述第四表面沿所述第二方向相对设置；

所述第一表面在第一方向上与所述第三表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大，所述第二表面在第二方向上与所述第四表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述第一表面与所述第三表面之间的夹角为2°-3°，所述第二表面与所述第四表面之间的夹角为1°-1.5°。

在其中一个实施例中，所述第一表面在所述第一方向上与所述第三表面之间的最小距离为2.15mm-2.20mm，所述第一表面与在所述第一方向上所述第三表面之间的最大距离为2.38mm-2.40mm；

所述第二表面在所述第二方向上与所述第四表面之间的最大距离为9.98mm-10.00mm。

在其中一个实施例中，所述切削槽包括第一斜面、第二斜面以及连接在所述第一斜面与所述第二斜面之间的连接面，所述第一斜面由所述第二表面远离所述刀柄一侧边沿向靠近所述刀具本体的轴线方向延伸形成，所述第二斜面由所述第四表面远离所述刀柄一侧边沿向靠近所述刀具本体的轴线方向延伸形成；

所述第一斜面与所述第二斜面之间的夹角为150°-151°。

在其中一个实施例中，所述连接面为向所述刀柄凹陷的圆弧面，所述圆弧面的半径为2mm。

在其中一个实施例中，所述避空部沿所述刀具本体的周向包括首尾相接的第五表面、第六表面、第七表面以及第八表面，所述第五表面与所述第七表面沿所述第一方向相对设置，所述第六表面与所述第八表面沿所述第二方向相对设置，所述第五表面与所述第一表面相接，所述第六表面与所述第二表面相接，所述第七表面与所述第三表面相接，所述第八表面与所述第四表面相接；

所述第五表面与所述第七表面平行，所述第六表面在第二方向上与所述第八表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述第六表面与所述第八表面之间的夹角为1°-1.5°。

在其中一个实施例中，所述刀具本体沿其轴线方向的长度为28.00mm-28.50mm，所述切削部沿所述刀具本体的轴线方向的长度为4.58mm。

在其中一个实施例中，所述深槽加工刀具沿所述刀具本体的轴线方向的长度为98mm-102mm，所述刀柄沿垂直于所述刀具本体的轴线方向的截面直径为11.98-12.00mm。

本发明还提供一种深槽加工装置，其包括上述的深槽加工刀具。

本发明还提供一种深槽加工方法，其包括步骤：

选取待加工件，并确定待加工件上深槽的形状及加工位置；

采用截面呈圆形的刀具对深槽的加工位置进行打孔；

采用第一铣刀按深槽的形状进行粗铣，形成方槽；

采用第二铣刀将方槽的各部位进行精铣，形成深槽；其中，所述第二铣刀为上述的深槽加工刀具。

附图说明

图1为本发明的深槽加工刀具沿第二方向的结构示意图；

图2为本发明的深槽加工刀具沿第一方向的结构示意图；

图3为本发明的深槽加工刀具的结构示意图；

图4为本发明的深槽加工刀具的加工示意图；

图5为本发明的深槽加工方法的流程示意图。

附图中各标号的含义为：

100-深槽加工刀具；

1-刀柄；

2-刀具本体；21-避空部；211-第五表面；212-第六表面；213-第七表面；214-第八表面；22-切削部；221-第一表面；222-第二表面；223-第三表面；224-第四表面；220-切削槽；2201-第一斜面；2202-第二斜面；2203-连接面；

200-待加工件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1至图3所示，其为本发明的一种实施例的深槽加工装置，所述深槽加工装置包括深槽加工主机以及安装在所述深槽加工主机上的深槽加工刀具100。

如图1至图3所示，该深槽加工刀具100，包括：刀柄1以及刀具本体2，所述刀具本体2包括避空部21以及切削部22，所述避空部21连接在所述刀柄1与所述切削部22之间。

所述切削部22在垂直于所述刀具本体2的轴线方向的第一方向x(如图3所示)上的宽度由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大。

所述刀具本体2在垂直于所述刀具本体2的轴线方向且与所述第一方向x垂直的第二方向y(如图3所示)上的宽度由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大。

所述切削部22背向所述避空部21的一侧向所述避空部凹陷形成切削槽220。

所述刀具本体2沿垂直于所述刀具本体2的轴线方向的截面的外轮廓呈矩形。

该深槽加工刀具100，通过对其刀具本体2的外形进行设计，使刀具本体2的切削部22在第一方向x上的宽度由靠近刀柄1的一侧向远离刀柄1的一侧逐渐增大，并使刀具本体22在第二方向y上的宽度由靠近刀柄1的一侧向远离刀柄1的一侧逐渐增大，同时在切削部22上形成切削槽220，以实现对深槽的切削。由于刀具本体22的截面的外轮廓呈矩形，可有效避免小直径刀具发生的无法精修槽内边角(或圆角)的现象的发生，使所述深槽加工刀具在精修深槽槽壁的同时也可精修槽内边角(或圆角)。

在一个实施例中，所述深槽加工刀具100可通过所述刀柄1安装在所述所述深槽加工主机上，以形成所述深槽加工装置。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述切削部22沿所述刀具本体2的周向包括首尾相接的第一表面221、第二表面222、第三表面223以及第四表面224，所述第一表面221与所述第三表面223沿所述第一方向x相对设置，所述第二表面222与所述第四表面224沿所述第二方向y相对设置，以形成所述切削部22的外侧表面。

具体地，所述第一表面221在第一方向上与所述第三表面223之间的距离由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大，所述第二表面222在第二方向上与所述第四表面224之间的距离由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大，使所述切削部22在第一方向x上的宽度由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大，所述切削部22在第二方向y上的宽度由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大，以形成所述切削部22。

优选的，所述第一表面221与所述第三表面223之间的夹角为2°-3°，所述第二表面222与所述第四表面224之间的夹角为1°-1.5°，以形成所述切削部22。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述第一表面221在所述第一方向x上与所述第三表面223之间的最小距离为2.15mm-2.20mm，所述第一表面221与在所述第一方向x上所述第三表面223之间的最大距离为2.38mm-2.40mm。可以理解地，在第一方向x上，所述切削部22靠近所述刀柄1的一侧的宽度为最小宽度，所述第一表面221在所述第一方向x上与所述第三表面223之间的最小距离即为所述切削部22在第一方向x上的最小宽度，即，所述切削部22在第一方向x上的最小宽度为2.15mm-2.20mm。而在第一方向x上，所述切削部22远离所述刀柄1的一侧的宽度为最大宽度，所述第一表面221在所述第一方向x上与所述第三表面223之间的最大距离即为所述切削部22在第一方向x上的最大宽度，即，所述切削部22在第一方向x上的最大宽度为2.38mm-2.40mm。

进一步地，所述第二表面222在所述第二方向y上与所述第四表面224之间的最大距离为9.98mm-10.00mm。可以理解地，在第二方向y上，所述切削部22远离所述刀柄1的一侧的宽度为最大宽度，所述第二表面222在所述第二方向y上与所述第四表面224之间的最大距离即为所述切削部22在第二方向y上的最大宽度，即，所述切削部22在第二方向y上的最大宽度为9.98mm-10.00mm。

在一个实施例中，如图2所示，所述切削槽220包括第一斜面2201、第二斜面2202以及连接在所述第一斜面2201与所述第二斜面2202之间的连接面2203，所述第一斜面2201由所述第二表面222远离所述刀柄1一侧边沿向靠近所述刀具本体2的轴线方向延伸形成，所述第二斜面2202由所述第四表面224远离所述刀柄1一侧边沿向靠近所述刀具本体2的轴线方向延伸形成，通过所述第一斜面2201、第二斜面2202及连接面2203之间的连接，以形成所述切削部22的切削槽220。

优选地，所述第一斜面2201与所述第二斜面2202之间的夹角为150°-151°，以形成所述切削槽220，实现所述切削部22的切割功能。

在一个优选实施例中，如图2所示，所述连接面2203为向所述刀柄1凹陷的圆弧面，所述圆弧面的半径为2mm。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述避空部21沿所述刀具本体2的周向包括首尾相接的第五表面211、第六表面212、第七表面213以及第八表面214，所述第五表面211与所述第七表面213沿所述第一方向x相对设置，所述第六表面212与所述第八表面214沿所述第二方向y相对设置，以形成所述避空部21。

进一步地，所述第五表面211与所述第一表面221相接，所述第六表面212与所述第二表面222相接，所述第七表面213与所述第三表面223相接，所述第八表面214与所述第四表面224相接，以连接所述避空部21与所述切削部22，形成所述刀具本体2。

再进一步地，所述第五表面211与所述第七表面213平行，所述第六表面212在第二方向y上与所述第八表面214之间的距离由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大。

可以理解地，由于所述刀具本体2在第二方向y上的宽度由靠近所述刀柄1的一侧向远离所述刀柄1的一侧逐渐增大，而所述第五表面211与所述第一表面221相接，所述第七表面213与所述第三表面223相接，将使得所述避空部21沿垂直于所述刀具本体2的轴线方向的投影整体落入所述切削部22沿垂直于所述刀具本体2的轴线方向的投影内，从而使得所述深槽加工刀具100在对待加工件200进行时，所述避空部21将与深槽的槽壁之间产生间隙(如图4所示)，避免所述避空部21对所述切削部22的切削产生影响。

优选地，所述第六表面212与所述第八表面214之间的夹角为1°-1.5°，以形成所述避空部21。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述第五表面211与所述第七表面213的平行度为0.02mm，所述第五表面211、第六表面212、第七表面213以及第八表面214的平面度为0.02mm，形成所述避空部21。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述刀具本体2沿其轴线方向的长度为28.00mm-28.50mm，所述切削部22沿所述刀具本体2的轴线方向的长度为4.58mm，形成所述刀具本体2。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述深槽加工刀具100沿所述刀具本体2的轴线方向的长度为98mm-102mm，所述刀柄1沿垂直于所述刀具本体2的轴线方向的截面直径为11.98-12.00mm，形成所述深槽加工刀具100。

在一个实施例中，如图1至图3所示，所述刀柄1上与所述刀具本体2连接的位置形成有圆弧形表面，该圆弧形表面沿垂直于所述刀具本体2的轴线方向的截面尺寸由远离所述刀具本体2的一侧向靠近所述刀具本体2的一侧逐渐减小。通过设置所述圆弧形表面，可在所述刀柄1与所述刀具本体2的连接位置形成过渡，增强所述刀柄1与所述刀具本体2的连接效果。

在一个实施例中，所述刀柄1可通过焊接的方式与所述刀具本体2进行连接。

如图5所示，本发明的一种实施例的深槽加工方法，其包括步骤：

S1、选取待加工件200，并确定待加工件200上深槽的形状及加工位置。

具体地，所述待加工件200可选择为铝合金，该铝合金的型号优选为LA-7075-T6。所述待加工件200的材料硬度大于150。

S2、采用截面呈圆形的刀具对深槽的加工位置进行打孔。

可以理解地，在S2的打孔过程中，由于刀具的截面呈圆形，经过该刀具打出的孔也将呈圆形。

S3、采用第一铣刀按深槽的形状进行粗铣，形成方槽。该方槽的形状应与深槽的形状基本一致。

S4、采用第二铣刀将方槽的各部位进行精铣，形成深槽(如图4所示)；其中，所述第二铣刀选用上述实施例提供的深槽加工刀具100。

在S4中，所述深槽加工刀具100通过直接插入的方式对方槽的各部位进行精铣，以整理方槽槽壁，使槽壁内壁平整，从而形成需要的深槽。

需要注意的是，所述深槽加工刀具100的切削部22需要保证其在45倍显微镜下无崩损、烧伤及锯齿。此外，加工后的槽壁上不可有振纹、白线及暗线。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种深槽加工刀具，其特征在于，包括刀柄以及刀具本体，所述刀具本体包括避空部以及切削部，所述避空部连接在所述刀柄与所述切削部之间；

所述切削部在垂直于所述刀具本体的轴线方向的第一方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述刀具本体在垂直于所述刀具本体的轴线方向且与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述切削部背向所述避空部的一侧向所述避空部凹陷形成切削槽；

所述刀具本体沿垂直于所述刀具本体的轴线方向的截面的外轮廓呈矩形；

所述切削部沿所述刀具本体的周向包括首尾相接的第一表面、第二表面、第三表面以及第四表面，所述第一表面与所述第三表面沿所述第一方向相对设置，所述第二表面与所述第四表面沿所述第二方向相对设置；

所述第一表面在第一方向上与所述第三表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大，所述第二表面在第二方向上与所述第四表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述第一表面与所述第三表面之间的夹角为2°-3°，所述第二表面与所述第四表面之间的夹角为1°-1.5°。

2.根据权利要求1所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述第一表面在所述第一方向上与所述第三表面之间的最小距离为2.15mm-2.20mm，所述第一表面与在所述第一方向上所述第三表面之间的最大距离为2.38mm-2.40mm；

所述第二表面在所述第二方向上与所述第四表面之间的最大距离为9.98mm-10.00mm。

3.根据权利要求1所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述切削槽包括第一斜面、第二斜面以及连接在所述第一斜面与所述第二斜面之间的连接面，所述第一斜面由所述第二表面远离所述刀柄一侧边沿向靠近所述刀具本体的轴线方向延伸形成，所述第二斜面由所述第四表面远离所述刀柄一侧边沿向靠近所述刀具本体的轴线方向延伸形成；

所述第一斜面与所述第二斜面之间的夹角为150°-151°。

4.根据权利要求3所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述连接面为向所述刀柄凹陷的圆弧面，所述圆弧面的半径为2mm。

5.根据权利要求4所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述避空部沿所述刀具本体的周向包括首尾相接的第五表面、第六表面、第七表面以及第八表面，所述第五表面与所述第七表面沿所述第一方向相对设置，所述第六表面与所述第八表面沿所述第二方向相对设置，所述第五表面与所述第一表面相接，所述第六表面与所述第二表面相接，所述第七表面与所述第三表面相接，所述第八表面与所述第四表面相接；

所述第五表面与所述第七表面平行，所述第六表面在第二方向上与所述第八表面之间的距离由靠近所述刀柄的一侧向远离所述刀柄的一侧逐渐增大；

所述第六表面与所述第八表面之间的夹角为1°-1.5°。

6.根据权利要求1所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述刀具本体沿其轴线方向的长度为28.00mm-28.50mm，所述切削部沿所述刀具本体的轴线方向的长度为4.58mm。

7.根据权利要求1所述的深槽加工刀具，其特征在于，所述深槽加工刀具沿所述刀具本体的轴线方向的长度为98mm-102mm，所述刀柄沿垂直于所述刀具本体的轴线方向的截面直径为11.98-12.00mm。

8.一种深槽加工装置，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的深槽加工刀具。

9.一种深槽加工方法，其特征在于，包括步骤：

选取待加工件，并确定待加工件上深槽的形状及加工位置；

采用截面呈圆形的刀具对深槽的加工位置进行打孔；

采用第一铣刀按深槽的形状进行粗铣，形成方槽；

采用第二铣刀将方槽的各部位进行精铣，形成深槽；其中，所述第二铣刀为权利要求1-7任意一项所述的深槽加工刀具。

Images