CN116689869B - 一种塑料件内孔加工拉刀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及拉削加工技术领域，具体涉及一种塑料件内孔加工拉刀。一种塑料件内孔加工拉刀，用于加工多边形内孔，包括截面形状与待加工内孔相适应的刀身，刀身包括一组拉刀段，一组拉刀段轴向排列设置，拉刀段数量至少为2；拉刀段各侧面设有刀刃，刀刃呈斜向延伸设置，刀刃延伸方向与拉刀段轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]；对应刀刃前侧，拉刀段侧面上设有与刀刃同向延伸的第一排屑槽；一组拉刀段中至少包括一对拉刀段，一对拉刀段上的刀刃斜向延伸方向相反。能够适应高韧性材料尤其是塑料的内孔拉削成型工艺，在进行拉削作业时刀具作用稳定，能够保证成型面的质量以及成型孔的尺寸精度。
Description
技术领域
本发明涉及拉削加工技术领域，具体涉及一种塑料件内孔加工拉刀。
背景技术
注塑产品上设有与金属连接件相连接的多边形成型方孔，完成注塑后，方孔的尺寸难以精确到位，通过调整模具或注塑机参数虽然能够一定程度上控制成型孔的尺寸公差，但是实际生产中通过上述方法控制内孔精度成本高，且可靠性差。
拉削工艺能够加工平面以及内孔，通过采用拉刀进行二次加工能够保证成型孔的精度。但传统拉刀进行拉削时其主要的对象是金属材料。使用传统的拉刀对塑料件进行拉削操作时，由于塑料件的韧性较大，导致拉刀拉削过程的加工阻力过大，刀具拉削不稳定，最终会影响成型面的质量，以及尺寸精度。而提高拉刀锋利程度，则会影响刀具使用寿命，导致加工成本高。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种塑料件内孔加工拉刀，本申请所述的一种塑料件内孔加工拉刀能够适应高韧性材料尤其是塑料的内孔拉削成型工艺，在进行拉削作业时刀具作用稳定，能够保证成型面的质量以及成型孔的尺寸精度。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种塑料件内孔加工拉刀，用于加工多边形内孔，包括截面形状与待加工内孔相适应的刀身，所述刀身包括一组拉刀段，一组所述拉刀段轴向排列设置，所述拉刀段数量至少为2；所述拉刀段各侧面设有刀刃，所述刀刃呈斜向延伸设置，所述刀刃延伸方向与拉刀段轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]；对应所述刀刃前侧，所述拉刀段侧面上设有与刀刃同向延伸的第一排屑槽；一组所述拉刀段中至少包括一对所述拉刀段，一对所述拉刀段上的刀刃斜向延伸方向相反。
基于上述结构，所述的一种塑料件内孔加工拉刀其原理是：所述拉刀段各个侧面与待加工内孔各个侧面一一对应。其使用方法是：将拉刀刀刃朝前，从待加工内孔贯穿拉出，所述刀刃用于切除多余材料，所述第一排屑槽用于排出切割下来的废屑。本申请所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述刀刃延伸方向与拉刀段轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]，能够保证拉刀拉出来的平面平整且孔的尺寸精度高，并且对拉刀的锋利程度要求低，拉刀使用寿命长。需要说明的是：若夹角低于30°则会导致拉刀轴向尺寸和拉削行程过长，且会影响加工面质量；若夹角高于45°，还是会产生加工阻力过大所导致的问题。因此，本申请所述的一种塑料件内孔加工拉刀能够适应高韧性材料尤其是塑料的内孔拉削成型工艺，在进行拉削作业时刀具作用稳定，能够保证成型面的质量以及成型孔的尺寸精度。
而在使用一个拉刀段加工内孔后，发现虽然内壁光滑平整，且尺寸精度也到达了要求，但在进行装配时，却发现与内孔配合的杆件难以装入内孔。经过分析发现，由于各侧面上的刀刃呈同向倾斜，且倾斜角度较大，导致在进行切割时会对加工件内壁产生垂直于进给方向的推力，而内壁各个侧面形成了环形闭合。因此，各侧面垂直于进给方向的推力形成了扭力，造成内孔加工后被加工件内壁产生一定程度的扭转形变。为了解决上述问题，在进行内孔加工时，通过在轴向上设置反向倾斜的拉刀段，以抵消扭力，最终保证配合件能够顺利装入内孔。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述刀身还包括清屑段，所述清屑段设置在一组拉刀段后端，所述清屑段上设有一组清屑刃，一组所述清屑刃设置在清屑段与待加工内孔各内角相对应的棱边处。作为本申请的优选方案，设置清屑段，通过清屑刃清除黏连在加工孔内壁的积屑，保证加工孔洁净。由于各个第一排屑槽与刀刃同向斜向延伸，因此，在第一排屑槽轴向移动时第一排屑槽内的切屑会受到垂直于轴向方向的分力，导致切屑朝内孔相邻侧面相交的棱角处移动，因此在棱边处最容易产生积屑。故经过上述分析，本申请对应各个棱边设置清屑刃以清除积屑，能够最大程度提升内孔拉削后的清洁度。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述清屑刃包括一对斜刮刃，一对斜刮刃分别设置在清屑刃所对应棱边两侧的侧面上；一对所述斜刮刃朝拉刀段方向斜向延伸，并于棱边处相交于一点形成刃尖。作为本申请的优选方案，通过一对斜向延伸的斜刮刃形成刃尖，能够重点清除棱角上的积屑，一对斜刮刃则能够清理棱角两侧的积屑。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，对应每个清屑刃上的斜刮刃的前侧，设有第二排屑槽；
所述第二排屑槽近拉刀段一端延伸至清屑段棱边处；所述第二排屑槽远离拉刀段一端延伸至清屑段后端面。作为本申请的优选方案，所述第二排屑槽远离拉刀段一端延伸至清屑段后端面，并非延伸至另一侧的棱边上，因此，与斜刮刃对应设置的第二排屑槽用于将积屑从棱角处往中间导引，有利于清除积屑。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述斜刮刃的倾斜度与刀刃相同。作为本申请的优选方案，具体的，所述清屑刃上的一对所述斜刮刃和一对第二排屑槽呈对称设置。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，还包括刀柄，所述刀柄与刀身一体轴向相连，所述刀柄上设有驱动槽。作为本申请的优选方案，所述刀柄用于连接驱动器。具体的，所述刀柄设置在刀身远离清屑段一端。进行拉削加工时，刀柄从待加工孔穿入，直至所述刀身与待加工孔外缘相接触，将驱动器通过驱动槽与刀柄传动连接，然后轴向拉动刀柄。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，相邻的一对所述拉刀段上的刀刃斜向延伸方向相反。
进一步的，所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述刀身轴向投影形状为正方形。作为本申请的优选方案，适用于加工正方形孔。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
1. 本发明提供了一种塑料件内孔加工拉刀，能够适应高韧性材料尤其是塑料的内孔拉削成型工艺，在进行拉削作业时刀具作用稳定，能够保证成型面的质量以及成型孔的尺寸精度。
2. 本发明提供了一种塑料件内孔加工拉刀，通过在轴向上设置反向倾斜的拉刀段，以抵消扭力，最终保证配合件能够顺利装入内孔。
3. 本发明提供了一种塑料件内孔加工拉刀，对应各个棱边设置清屑刃以清除积屑，能够最大程度提升内孔拉削后的清洁度。
附图说明
图1为本发明所述的一种塑料件内孔加工拉刀的三维结构示意图；
图2为图1中圈A区域的放大图；
图3为图1中圈B区域的放大图。
图中：1-刀身；11-拉刀段；12-清屑段；120-第二排屑槽；121-清屑刃；1211-斜刮刃；1212-刃尖；13-刀刃；130-第一排屑槽；2-刀柄；21-驱动槽。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
结合图1和图2所示的一种塑料件内孔加工拉刀，用于加工多边形内孔，包括截面形状与待加工内孔相适应的刀身1，所述刀身1包括一组拉刀段11，一组所述拉刀段11轴向排列设置，所述拉刀段11数量至少为2；
所述拉刀段11各侧面设有刀刃13，所述刀刃13呈斜向延伸设置，所述刀刃13延伸方向与拉刀段11轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]；
对应所述刀刃13前侧，所述拉刀段11侧面上设有与刀刃13同向延伸的第一排屑槽130；
一组所述拉刀段11中至少包括一对所述拉刀段11，一对所述拉刀段11上的刀刃13斜向延伸方向相反。本实施例中，相邻的一对所述拉刀段11上的刀刃13斜向延伸方向相反。具体的，所述拉刀段11数量为3。本实施例中，所述刀身1轴向投影形状为正方形。适用于加工正方形孔。本实施例中，所述第一排屑槽130延伸方向上两端贯穿于拉刀段11，为线切割加工成型，所述刀刃13对应所述第一排屑槽130的后侧的边缘。
基于上述结构，所述的一种塑料件内孔加工拉刀其原理是：所述拉刀段11各个侧面与待加工内孔各个侧面一一对应。其使用方法是：将拉刀刀刃13朝前，从待加工内孔贯穿拉出，所述刀刃13用于切除多余材料，所述第一排屑槽130用于排出切割下来的废屑。本申请所述的一种塑料件内孔加工拉刀，所述刀刃13延伸方向与拉刀段11轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]，能够保证拉刀拉出来的平面平整且孔的尺寸精度高，并且对拉刀的锋利程度要求低，拉刀使用寿命长。需要说明的是：若夹角低于30°则会导致拉刀轴向尺寸和拉削行程过长，且会影响加工面质量；若夹角高于45°，还是会产生加工阻力过大所导致的问题。因此，本申请所述的一种塑料件内孔加工拉刀能够适应高韧性材料尤其是塑料的内孔拉削成型工艺，在进行拉削作业时刀具作用稳定，能够保证成型面的质量以及成型孔的尺寸精度。适用的材料包括且不限于PP、PVC、CPVC和PVDF。
而在使用一个拉刀段11加工内孔后，发现虽然内壁光滑平整，且尺寸精度也到达了要求，但在进行装配时，却发现与内孔配合的杆件难以装入内孔。经过分析发现，由于各侧面上的刀刃呈同向倾斜，且倾斜角度较大，导致在进行切割时会对加工件内壁产生垂直于进给方向的推力，而内壁各个侧面形成了环形闭合。因此，各侧面垂直于进给方向的推力形成了扭力，造成内孔加工后被加工件内壁产生一定程度的扭转形变。为了解决上述问题，在进行内孔加工时，通过在轴向上设置反向倾斜的拉刀段11，以抵消扭力，最终保证配合件能够顺利装入内孔。
结合图1和图3所示，本实施例中，所述刀身1还包括清屑段12，所述清屑段12设置在一组拉刀段11后端，所述清屑段12上设有一组清屑刃121，一组所述清屑刃121设置在清屑段12与待加工内孔各内角相对应的棱边处。设置清屑段12，通过清屑刃121清除黏连在加工孔内壁的积屑，保证加工孔洁净。由于各个第一排屑槽130与刀刃13同向斜向延伸，因此，在第一排屑槽130轴向移动时第一排屑槽130内的切屑会受到垂直于轴向方向的分力，导致切屑朝内孔相邻侧面相交的棱角处移动，因此在棱边处最容易产生积屑。故经过上述分析，本申请对应各个棱边设置清屑刃121以清除积屑，能够最大程度提升内孔拉削后的清洁度。
本实施例中，所述清屑刃121包括一对斜刮刃1211，一对斜刮刃1211分别设置在清屑刃121所对应棱边两侧的侧面上；一对所述斜刮刃1211朝拉刀段11方向斜向延伸，并于棱边处相交于一点形成刃尖1212。通过一对斜向延伸的斜刮刃1211形成刃尖1212，能够重点清除棱角上的积屑，一对斜刮刃1211则能够清理棱角两侧的积屑。
本实施例中，对应每个清屑刃121上的斜刮刃1211的前侧，设有第二排屑槽120；所述第二排屑槽120近拉刀段11一端延伸至清屑段12棱边处；所述第二排屑槽120远离拉刀段11一端延伸至清屑段12后端面。所述第二排屑槽120远离拉刀段11一端延伸至清屑段12后端面，并非延伸至另一侧的棱边上，因此，与斜刮刃1211对应设置的第二排屑槽120用于将积屑从棱角处往中间导引，有利于清除积屑。所述第二排屑槽120延伸方向上两端贯穿于清屑段12，为线切割加工成型，所述斜刮刃1211对应所述第二排屑槽120边缘的后侧。所述清屑段12与拉刀段11一体设置，且清屑刃121结构设计巧妙，具有加工制造成本低，耐用性好的优点。
本实施例中，所述斜刮刃1211的倾斜度与刀刃13相同。具体的，所述清屑刃121上的一对所述斜刮刃1211和一对第二排屑槽120呈对称设置。
本实施例中，还包括刀柄2，所述刀柄2与刀身1一体轴向相连，所述刀柄2上设有驱动槽21。所述刀柄2用于连接驱动器。具体的，所述刀柄2设置在刀身1远离清屑段12一端。进行拉削加工时，刀柄2从待加工孔穿入，直至所述刀身1与待加工孔外缘相接触，将驱动器通过驱动槽21与刀柄2传动连接，然后轴向拉动刀柄2。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种塑料件内孔加工拉刀，用于加工多边形内孔，其特征在于：包括截面形状与待加工内孔相适应的刀身（1），所述刀身（1）包括一组拉刀段（11），一组所述拉刀段（11）轴向排列设置，所述拉刀段（11）数量至少为2；
所述拉刀段（11）各侧面设有刀刃（13），所述刀刃（13）呈斜向延伸设置，所述刀刃（13）延伸方向与拉刀段（11）轴向方向的夹角取值区间为[30°，45°]；
对应所述刀刃（13）前侧，所述拉刀段（11）侧面上设有与刀刃（13）同向延伸的第一排屑槽（130）；
一组所述拉刀段（11）中至少包括一对所述拉刀段（11），一对所述拉刀段（11）上的刀刃（13）斜向延伸方向相反；
所述刀身（1）还包括清屑段（12），所述清屑段（12）设置在一组拉刀段（11）后端，所述清屑段（12）上设有一组清屑刃（121），一组所述清屑刃（121）设置在清屑段（12）与待加工内孔各内角相对应的棱边处；所述清屑刃（121）包括一对斜刮刃（1211），一对斜刮刃（1211）分别设置在清屑刃（121）所对应棱边两侧的侧面上；一对所述斜刮刃（1211）朝拉刀段（11）方向斜向延伸，并于棱边处相交于一点形成刃尖（1212）；
对应每个清屑刃（121）上斜刮刃（1211）的前侧设有第二排屑槽（120）；
所述第二排屑槽（120）近拉刀段（11）一端延伸至清屑段（12）棱边处；所述第二排屑槽（120）远离拉刀段（11）一端延伸至清屑段（12）后端面。
2.根据权利要求1所述的一种塑料件内孔加工拉刀，其特征在于：所述斜刮刃（1211）的倾斜度与刀刃（13）相同。
3.根据权利要求1所述的一种塑料件内孔加工拉刀，其特征在于：还包括刀柄（2），所述刀柄（2）与刀身（1）一体轴向相连，所述刀柄（2）上设有驱动槽（21）。
4.根据权利要求1所述的一种塑料件内孔加工拉刀，其特征在于：相邻的一对所述拉刀段（11）上的刀刃（13）斜向延伸方向相反。
5.根据权利要求1所述的一种塑料件内孔加工拉刀，其特征在于：所述刀身（1）轴向投影形状为正方形。
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