CN204799974U - 成型刀具 - Google Patents
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Abstract
一种成型刀具，其包括刀杆及连接于该刀杆一端的刀片，该刀杆具有旋转轴线。该刀片由金刚石制成，该刀片包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面及切削刃，该前刀面与该刀杆装设于一起，该第一后刀面与该前刀面相接，该第二后刀面与该第一后刀面连接并远离该前刀面设置，该第一后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第一后角，该第二后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第二后角，该切削刃形成于该前刀面与该第一后刀面的相接处且呈曲线状，该切削刃与该旋转轴线共面，该切削刃与该刀杆的旋转轴线不相交。本实用新型提供的成型刀具，其设置第一后刀面及第二后刀面，进而能够增大成型刀具的整体刚性，减少加工表面震纹，保证加工工件的表面质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种用于成型加工的成型刀具。
背景技术
越来越多的电子产品，如触摸平板电脑、触屏手机等采用金属材料作为壳体。而用户希望新产品外形局部呈现出越来越多的曲面效果。传统加工上述具曲面部位的产品时，通常采用的刀具的切削刃形状与产品预成型形状不符，需CNC加工多次才能成型上述曲面部位。然而，在CNC加工过程中，刀具因震动易于工件的加工表面上形成震纹，影响加工品质。
实用新型内容
鉴于以上内容，有必要提供一种能够提高加工效率及加工品质的成型刀具。
一种成型刀具，其包括刀杆及连接于该刀杆一端的刀片，该刀杆具有旋转轴线。该刀片由金刚石制成，该刀片包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面及切削刃，该前刀面与该刀杆装设于一起，该第一后刀面与该前刀面相接，该第二后刀面与该第一后刀面连接并远离该前刀面设置，该第一后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第一后角，该第二后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第二后角，该切削刃形成于该前刀面与该第一后刀面的相接处且呈曲线状，该切削刃与该旋转轴线共面，该切削刃与该刀杆的旋转轴线不相交。
进一步地，该第一后刀面与该第二后刀面为不同弧面，该第一后刀面的弧面半径自邻近该切削刃一端朝向该第二后刀面逐渐减小，该第二后刀面的弧面半径自邻近该第一后刀面一端朝向远离该第一后刀面的方向逐渐减小。
进一步地，该第一后角的范围为0至15°，该第二后角的范围为15°至45°。
进一步地，该切削刃的曲率半径的范围为0.2mm至50mm。
进一步地，该刀片由单晶金刚石制成。
进一步地，该切削刃距该旋转轴线最远点的切线与该旋转轴线平行。
进一步地，该切削刃所在圆的圆心与该切削刃位于该旋转轴线的不同侧。
进一步地，该刀杆包括杆体、颈部及安装部，该颈部连接于该杆体及该安装部之间，该前刀面与该安装部相接。
进一步地，该颈部远离该杆体一端形成有避让槽，该避让槽延伸至该安装部并邻近该切削刃设置。
进一步地，该颈部邻近该安装部的部分为接合面，该安装部与该接合面垂直相接，该安装部包括相互连接的安装面、斜面及外侧面，该安装面与该接合面相垂直并与该前刀面装设于一起，该斜面相对该刀杆的旋转轴线倾斜，该斜面位于该安装部的一侧并邻近该避让槽及前刀面设置。
本实用新型提供的成型刀具，其切削刃的形状与所需加工工件部位预成型结构相符，只需加工一次就可达到加工效果，提高了加工功率。另外，成型刀具上设置第一后刀面及第二后刀面，进而能够增大成型刀具的整体刚性，减少加工表面震纹，保证加工工件的表面质量。
附图说明
图1为本实用新型实施方式的成型刀具的立体示意图。
图2为图1所示的成型刀具的立体分解示意图。
图3为图2所示的成型刀具的部分区域的另一视角示意图。
图4为图1所示的成型刀具的仰视图。
图5为图1所示的成型刀具的部分区域的侧视图。
图6为成型刀具的刀片加工工件时的示意图。
主要元件符号说明
| 成型刀具 | 1 |
| 工件 | 2 |
| 刀杆 | 10 |
| 旋转轴线 | a |
| 杆体 | 11 |
| 颈部 | 13 |
| 避让槽 | 131 |
| 接合面 | 135 |
| 缓冲槽 | 137 |
| 安装部 | 15 |
| 安装面 | 151 |
| 斜面 | 153 |
| 外侧面 | 155 |
| 刀片 | 30 |
| 切削刃 | 31 |
| 前刀面 | 33 |
| 后刀面 | 35 |
| 第一后刀面 | 351 |
| 第二后刀面 | 353 |
| 第一后角 | θ |
| 第二后角 | γ |
| 切线 | b |
| 坐标原点 | O |
| 第一点 | P |
| 第二点 | Q |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实用新型实施方式的成型刀具1，用于对金属外壳工件2（如图6所示）进行曲面成型加工。成型刀具1包括刀杆10及连接于刀杆10一端的刀片30。
本实施方式中，刀杆10由硬质合金制成。刀杆10具有旋转轴线a。请参阅图3，刀杆10包括杆体11、颈部13及安装部15，颈部13连接于杆体11及安装部15之间。颈部13大致呈圆锥体状，其半径由杆体11一端朝向安装部15逐渐减小。安装部15大致呈半圆柱体状，其设在颈部13远离杆体11的末端。颈部13远离杆体11一端形成有避让槽131，避让槽131延伸至安装部15并邻近刀片30设置。颈部13邻近安装部15的部分为接合面135。接合面135邻近安装部15处凹设形成缓冲槽137，用以减小应力，避免刀杆10断裂。安装部15与接合面135大致垂直相接。安装部15包括相互连接的安装面151、斜面153及外侧面155。安装面151大致与接合面135相垂直并邻近缓冲槽137设置。斜面153相对刀杆10的旋转轴线a倾斜，斜面153位于安装部15的一侧并邻近避让槽131设置，以避免刀片30加工时造成干涉。外侧面155背离刀片30设置。本实施例中，外侧面155为部分圆柱面。
刀片30装设于安装面151上并位于缓冲槽137的上方。本实施方式中，刀片30通过真空钎焊的方式安装于安装面151上，刀片30的厚度为0.2至1.2mm。本实施方式中，刀片30为轴对称结构。请一并参阅图4与图5，刀片30包括前刀面33、后刀面35及切削刃31。
前刀面33朝向安装面151设置。请参阅图5，本实施例中，前刀面33为平面。前刀面33朝向安装面151设置。后刀面35与前刀面33相连接并远离安装面151设置。
切削刃31形成于前刀面33与后刀面35的相接处且向刀片30外部凸设呈曲线状。切削刃31的曲线形状与工件2上待加工部位所需设计结构相符。切削刃31的曲率半径的范围为0.2mm至50mm，切削刃31的轮廓度为±0.03，以能够保证其最终精度，方便验证加工精度及于加工时进行补正。本实施例中，切削刃31为部分圆弧线。切削刃31与旋转轴线a基本共面，二者之间的位置公差为±0.5mm。切削刃31与其所在圆的圆心分别位于旋转轴线a的不同侧，且切削刃与刀杆10的旋转轴线a不相交。可以理解，切削刃31所在圆的圆心位于旋转轴线a上，切削刃31与其所在圆的圆心可以位于旋转轴线a的同一侧。切削刃31距旋转轴线a最远点的切线b与旋转轴线a平行，刀片30在刀杆30的旋转轴线a上投影的最大长度为10mm。刀片30在刀杆30的旋转轴线a的垂直线上投影的最大长度为15mm，进而使刀具1于CNC成型加工过程中路径简单，能够增强工件2加工表面的镜面效果，同时缩短加工时间。切削刃31上至少设置3个点，以切削刃31距刀杆10的旋转轴线a的最远点设为坐标原点O（0，0）为参考，则其它两个点相对于该原点的位置坐标分别设为第一点P（1.350±0.02，0.210±0.02）及第二点Q（-1.350±0.02，0.210±0.02）。切削刃21通过该三点坐标值公差来保证其最终精度，方便验证加工精度及加工补正。可以理解，切削刃31也可以为向刀片30内部凹设的曲线，或其它形狀的曲线形状。
后刀面35大致呈弧面状，后刀面35的半径自邻近切削刃31一端逐渐减小，以增大成型刀具1的排屑空间，保证加工表面质量，同时降低了成型刀具1的制作成本。本实施例中，后刀面35包括第一后刀面351及与第一后刀面351连接的第二后刀面353，第一后刀面351邻近前刀面33设置。第一后刀面351与第二后刀面353分別为弧面。第一后刀面351与第二后刀面353形成一交界线（图未标）。第一后刀面351的弧面半径自邻近切削刃31一端朝向第二后刀面353逐渐减小，第二后刀面353的弧面半径自邻近该第一后刀面351一端朝向远离第一后刀面351的方向逐渐减小。同时设置第一后刀面351及第二后刀面353，以增大成型刀具1的整体刚性，减少加工表面震纹，保证加工工件2的表面质量。可以理解，后刀面35可以不为弧面，后刀面35可以为平面、曲面等结构。
本实施方式中，刀片30由单晶金刚石制成。刀片30可以为人造单晶金刚石（ManualCrystalDiamond，MCD）制成，也可为合成钻石制成。第一后刀面351相对前刀面33倾斜，进而形成第一后角θ。第二后刀面353相对前刀面33倾斜，进而形成第二后角γ。其中，第一后角θ的范围为0至15°，第二后角γ的范围为15°至45°。本实施方式中，第一后角θ为6°，第二后角γ为20°。可以理解，后刀面35可仅为一个，刀片30的后刀面35相对前刀面33倾斜，进而使刀片30形成的后角范围为0至20°。
请参阅图6，成型刀具1的切削刃31对工件2进行曲面成型加工，本实施方式中，工件2由铝材制成。由于切削刃31的形状为曲线，与工件2所需加工部位预成型结构相符，无需多次加工即可达到镜面效果，提高加工精度及切削功率。成型刀具1材料选用人造单晶金刚石或合成钻石，进一步提高加工精度，且成型刀具1的寿命会大大提升。
本实用新型提供的成型刀具1，其通过同时设置第一后刀面351及第二后刀面353，以增大成型刀具1的整体刚性，减少成型刀具1于加工过程中的震动，进而减少加工表面震纹，保证加工工件2的表面质量。切削刃31的曲率半径的范围为0.2mm至50mm，切削刃31的轮廓度为±0.03，能够保证其最终加工精度，同时方便验证加工精度及于加工时进行补正。进一步地，切削刃31距旋转轴线a最远点的切线b与旋转轴线a平行，刀片30在刀杆30的旋转轴线a上投影的最大长度为10mm，刀片30在垂直于刀杆30的旋转轴线a的垂直线上投影的最大长度为15mm，进而使成型刀具1于CNC成型加工过程中路径简单，能够增强工件2加工表面的镜面效果，同时缩短加工时间。更甚者，切削刃31通过三点坐标值公差来保证其最终精度，并为验证加工精度及加工补正提供了方便。
可以理解，可以省略缓冲槽137、避让槽131。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种成型刀具，其包括刀杆及连接于该刀杆一端的刀片，该刀杆具有旋转轴线，其特征在于：该刀片由金刚石制成，该刀片包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面及切削刃，该前刀面与该刀杆装设于一起，该第一后刀面与该前刀面相接，该第二后刀面与该第一后刀面连接并远离该前刀面设置，该第一后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第一后角，该第二后刀面相对该前刀面倾斜进而形成一第二后角，该切削刃形成于该前刀面与该第一后刀面的相接处且呈曲线状，该切削刃与该旋转轴线共面，该切削刃与该刀杆的旋转轴线不相交。
2.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该第一后刀面与该第二后刀面为不同弧面，该第一后刀面的弧面半径自邻近该切削刃一端朝向该第二后刀面逐渐减小，该第二后刀面的弧面半径自邻近该第一后刀面一端朝向远离该第一后刀面的方向逐渐减小。
3.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该第一后角的范围为0至15°，该第二后角的范围为15°至45°。
4.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该切削刃的曲率半径的范围为0.2mm至50mm。
5.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该刀片由单晶金刚石制成。
6.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该切削刃距该旋转轴线最远点的切线与该旋转轴线平行。
7.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该切削刃所在圆的圆心与该切削刃位于该旋转轴线的不同侧。
8.如权利要求1所述的成型刀具，其特征在于：该刀杆包括杆体、颈部及安装部，该颈部连接于该杆体及该安装部之间，该前刀面与该安装部相接。
9.如权利要求8所述的成型刀具，其特征在于：该颈部远离该杆体一端形成有避让槽，该避让槽延伸至该安装部并邻近该切削刃设置。
10.如权利要求9所述的成型刀具，其特征在于：该颈部邻近该安装部的部分为接合面，该安装部与该接合面垂直相接，该安装部包括相互连接的安装面、斜面及外侧面，该安装面与该接合面相垂直并与该前刀面装设于一起，该斜面相对该刀杆的旋转轴线倾斜，该斜面位于该安装部的一侧并邻近该避让槽及前刀面设置。
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