CN212285991U - 一种用于加工锥孔的刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械加工刀具制造技术领域，提供了一种用于加工锥孔的刀具，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，钻头可以进行预钻，锥孔切削部分的排屑槽相互错开交替排列，这样排屑空间大排屑及时顺畅，金属去除率高，增加了加工效率，并且刀具每个切削刃加工过程中互不影响，同时切削阻力分散开，避免因共振引起震刀现象；所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，以分散切削阻力避免加工过程出现震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命。

Description

一种用于加工锥孔的刀具

技术领域

本申请涉及机械加工刀具制造技术领域，具体涉及一种用于加工锥孔的刀具。

背景技术

随着汽车轻量化技术的发展，越来越多的铝合金零部件被运用于汽车上。汽车转向节也是转向系统中重要的零部件之一，很多厂商采用铝合金材料来制造转向节以减轻车身自重。汽车转向节零部件有很多由于结构及疲劳寿命的需要会设计成带有锥孔结构，锥孔的加工比直孔难度大很多。锥孔粗加工去余量时容易震刀，阻力大，加工效率低。特别是对于大锥孔、深锥孔的加工更困难。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种用于加工锥孔的刀具，可大大提高锥孔粗加工的的加工效率，避免震刀，再配合锥孔精加工普通刀具则可高效完成锥孔的加工。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

本申请实施例中提供了一种用于加工锥孔的刀具，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，所述锥孔切削部分包括至少一个靠近所述钻头的第一前排屑槽、至少一个靠近所述刀柄的第一后排屑槽、第一切削刃和第二切削刃，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽相互错开交替排列； 每个所述第一前排屑槽上设置有所述第一切削刃，每个所述第一后排屑槽上设置有所述第二切削刃；每个所述第一切削刃的周向切削轨迹均相同，每个所述第二切削刃的周向切削轨迹均相同；所述第一切削刃和第二切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，并且所述第一切削刃和所述第二切削刃的周向切削轨迹相接续。本实施例中针对锥孔加工的特点提供特殊的刀具结构设计，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，钻头可以进行预钻，锥孔切削部分所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽相互错开交替排列，这样刀具每个切削刃加工过程中互不影响，避免因共振而引起震刀的现象，同时切削阻力分散开，避免震刀现象，所述第一切削刃和第二切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，以分散切削阻力避免加工过程出现震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命；各排屑槽错开交替排列，排屑空间大排屑及时顺畅，并且锥孔切削部分与钻头切削部分排屑互不影响，金属去除率高，增加了加工效率，降低了企业的加工成本。

在一些实施例中，所述钻头包括钻尖和钻身，所述钻尖位于所述钻身的尖端，在所述钻尖的两侧均开有钻头排屑槽；所述钻头排屑槽均从所述钻身的尖端延伸到底端。在本实施例中钻头加长了排屑槽长度，从所述钻身的尖端延伸到底端，以使钻头预钻时与锥孔切削加工时排屑互不干扰。

在一些实施例中，所述刀柄和所述锥孔切削部分的衔接处设置为圆弧曲面。本实施例中所述刀柄与锥孔切削部分采用倒圆曲线过渡衔接，避免刀具可能产生应力集中，增强刀体自身刚性，大大降低发生震刀的可能性。

在一些实施例中，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽内均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。在一些实施例中，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽内以及所述钻尖的两侧均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。在以上实施例中内冷孔口应对准切削刃或钻尖，冷却液既能冲走切屑又可以带走切削热，降低刀具加工温度，提高刀具使用寿命。

在一些实施例中，所有所述内冷孔的截面面积之和不大于所述主冷却液通道的截面面积，这样是为确保主冷却液通道中的冷却液有足够的压力。

在一些实施例中，所述第一前排屑槽的边缘上设置有第一刀片槽，所述第一切削刃固定在所述第一刀片槽内；所述第一后排屑槽的边缘上设置有第二刀片槽，所述第二切削刃固定在所述第二刀片槽内；所述第一刀片槽和所述第二刀片槽均为开放式圆弧型。 在本实施例中刀片槽型设计为开放式圆弧型，提高了刀片的焊接强度，增大了切屑的排屑空间。

另一方面，本申请的另一个实施例中提供了一种用于加工锥孔的刀具，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，所述锥孔切削部分包括至少一个切削段，每个切削段包括至少一个沿圆周均匀设置的排屑槽，所有切削段的全部排屑槽整体呈相互错开交替排列；每个所述排屑槽上均固定有切削刃，每个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹均相同；每个所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，并且各个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹相接续。本实施例中针对锥孔加工的特点提供特殊的刀具结构设计，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，钻头可以进行预钻，所有切削段的全部排屑槽整体呈相互错开交替排列，这样刀具每个切削刃加工过程中互不影响，避免因共振而引起震刀的现象，同时切削阻力分散开，避免震刀现象，每个所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，以分散切削阻力避免加工过程出现震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命；各排屑槽错开交替排列，排屑空间大排屑及时顺畅，并且锥孔切削部分与钻头切削部分排屑互不影响，金属去除率高，增加了加工效率，降低了企业的加工成本。

在一些实施例中，所述钻头包括钻尖和钻身，所述钻尖位于所述钻身的尖端，在所述钻尖的两侧均开有钻头排屑槽；所述钻头排屑槽均从所述钻身的尖端延伸到底端。在本实施例中钻头加长了排屑槽长度，从所述钻身的尖端延伸到底端，以使钻头预钻时与锥孔切削加工时排屑互不干扰。

在一些实施例中，所述刀柄和所述锥孔切削部分的衔接处设置为圆弧曲面。本实施例中所述刀柄与锥孔切削部分采用倒圆曲线过渡衔接，避免刀具可能产生应力集中，增强刀体自身刚性，大大降低发生震刀的可能性。

在一些实施例中，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，每个所述排屑槽内均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。在一些实施例中，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述锥孔切削部分的每个所述排屑槽内以及所述钻尖的两侧均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。在以上实施例中内冷孔口应对准切削刃或钻尖，冷却液既能冲走切屑又可以带走切削热，降低刀具加工温度，提高刀具使用寿命。

在一些实施例中，所有所述内冷孔的截面面积之和不大于所述主冷却液通道的截面面积，这样是为确保主冷却液通道中的冷却液有足够的压力。

在一些实施例中，所述排屑槽的边缘上设置有刀片槽，所述切削刃固定在所述刀片槽内；所述刀片槽为开放式圆弧型。在本实施例中刀片槽型设计为开放式圆弧型，提高了刀片的焊接强度，增大了切屑的排屑空间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种用于加工锥孔的刀具，针对锥孔加工的特点提供特殊的刀具结构设计，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，钻头可以进行预钻，锥孔切削部分的排屑槽相互错开交替排列，这样刀具每个切削刃加工过程中互不影响，避免因共振而引起震刀的现象，同时切削阻力分散开，避免震刀现象，所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，以分散切削阻力避免加工过程出现震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命；各排屑槽错开交替排列，排屑空间大排屑及时顺畅，并且锥孔切削部分与钻头切削部分排屑互不影响，金属去除率高，增加了加工效率，降低了企业的加工成本。本实用新型的刀具具有结构紧凑、排屑空间大、刚性好，各排屑槽交替错开，分散切屑阻力，消除因共振而引起加工震刀现象，提高去余量加工效率；切削刃的台阶造型利于散热，延长刀具使用寿命同时满足加工节拍要求，降低了生产企业的加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种用于加工锥孔的刀具的立体结构示意图。

图2是本申请一种用于加工锥孔的刀具的主视结构示意图。

图3是本申请一种用于加工锥孔的刀具的俯视结构示意图。

图4本申请一种用于加工锥孔的刀具的钻尖方向的端部视图。

其中：1-刀柄、2-锥孔切削部分、3-钻头、301-钻尖、302-钻头的第一内冷孔、303-钻头的第二内冷孔、304-钻头排屑槽、305-钻身、4-圆弧曲面、5-主冷却液通道、6-第一前排屑槽、7-第一后排屑槽、8-第一切削刃、9-第二切削刃、10-第一刀片槽、11-第二刀片槽、12-锥孔切削部分内冷孔。

具体实施方式

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

实施例1：

实施例1中提供了一种用于粗加工锥孔的刀具，如图1中所示，包括依次连接的刀柄1、锥孔切削部分2和钻头3，采用高速工具钢制作刀具本体。本实用新型产品的刀柄形式可依据机床接口类型灵活设计为HSK刀柄类型、BT刀柄类型、SK刀柄以及BBT刀柄等类型。本实施例选择以HSK-A63刀柄类型为例来阐述。

从图2中看出刀柄1由加持端空心圆锥曲面和换刀卡槽构成，所述刀柄1与锥孔切削部分2采用倒圆曲线过渡衔接，如图2-3中所示，所述刀柄1通过圆弧曲面4与锥孔切削部分2衔接。圆弧曲面4的设计增强了刀具加工的刚性，避免了应力集中，提高了工件的加工稳定性，大大降低发生震刀的可能性。

所述钻头3包括钻尖301和钻身305，所述钻尖301位于所述钻身305的尖端，在所述钻尖301的两侧均开有钻头排屑槽304，所述钻头排屑槽304均从所述钻身305的尖端延伸到底端。结合图2、图3及图4，可看出钻头3主要由PCD钻尖301或者可拆卸式的硬质合金可替换式钻尖301、钻头的第一内冷孔302、钻头的第二内冷孔303、钻头排屑槽304、钻身305构成。钻尖301两侧分别开有加长的钻头排屑槽304，所述钻头排屑槽304均从所述钻身305的尖端延伸到底端，钻头3在进行预钻加工时确保锥孔切削部分不参与加工，两者排屑互不干扰同时其芯厚设定满足加工刚性需求。钻尖301可根据加工工件材质和加工工艺选择PCD钻尖或硬质合金可替换式钻尖，PCD钻尖寿命长而硬质合金可替换式钻尖更换钻尖方便。刀体沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道5，其孔径由刀柄外径和锥孔切削部分决定，既要满足冷却液压力要求又要满足刀具的加工刚性。在钻尖301背后（即钻尖的两侧）均开设有内冷孔，所述钻头的第一内冷孔302和钻头的第二内冷孔303均与所述主冷却液通道5连通，既可以起到冷却的作用也可以起到辅助排屑的作用。

所述锥孔切削部分2包括两个切削段，每个切削段包括两个沿圆周均匀设置的排屑槽，如图2-4所示，第一切削段包括两个靠近所述钻头1的第一前排屑槽6，第二切削段包括两个靠近所述刀柄1的第一后排屑槽7，所有切削段的全部排屑槽整体呈相互错开交替排列。每个所述排屑槽上均固定有切削刃，每个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹均相同。每个所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，并且各个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹相接续。所述排屑槽的边缘上设置有开放式圆弧型刀片槽，所述切削刃固定在所述刀片槽内。所有切削刃均为零度轴向角和零度径向角，也即切削刃整体上呈直线型，这样既使刀具有足够的排屑空间，又增强了刀具加工刚性与稳定性，避免了主轴侧向受力而出现震刀的现象。

结合说明书附图2-4，所述锥孔切削部分2包括两个靠近所述钻头1的第一前排屑槽6、两个靠近所述刀柄1的第一后排屑槽7、第一切削刃8和第二切削刃9。所述第一前排屑槽6和所述第一后排屑槽7相互错开交替排列。每个所述第一前排屑槽6上设置有所述第一切削刃8，每个所述第一后排屑槽7上设置有所述第二切削刃9，每个所述第一切削刃8的周向切削轨迹均相同，每个所述第二切削刃9的周向切削轨迹均相同。所述第一切削刃8和第二切削刃9均呈向所述刀柄1方向上升的阶梯状，并且所述第一切削刃8和所述第二切削刃9的周向切削轨迹相接续（同一侧的切削刃在切削轨迹上也可以有重叠过渡）。所述第一前排屑槽6的边缘上设置有第一刀片槽10，所述第一切削刃8固定在所述第一刀片槽10内。所述第一后排屑槽7的边缘上设置有第二刀片槽11，所述第二切削刃9固定在所述第二刀片槽内11。所述第一刀片槽10和所述第二刀片槽11均为开放式圆弧型。这里所述第一切削刃8和第二切削刃9均为零度轴向角和零度径向角，也即切削刃整体上呈直线型，这样设计避免切削加工时机床主轴受切削侧向分力的影响，最大限度的利用机床主轴刚性，降低震刀风险。

所述锥孔切削部分2的排屑槽采用独特结构，所述第一前排屑槽6和所述第一后排屑槽7均设计成零度轴向角和零度径向角，相互错开交替排列，这种设计结构使刀具既有足够的排屑空间促使加工过程中排屑顺畅，不会残留碎屑又具备足够的加工刚性。所述锥孔切削部分2的各排屑槽内均开有锥孔切削部分内冷孔12，所述锥孔切削部分内冷孔12均与所述主冷却液通道5相连通，为确保冷却液有足够的压力，所有内冷孔截面面积之和（包括钻头的第一内冷孔302、钻头的第二内冷孔303和锥孔切削部分内冷孔12）不得大于主冷却液通道截面面积。各个锥孔切削部分内冷孔12口应对准PCD刀片切削刃，冷却液既能冲走切屑又可以带走切削热，降低刀具加工温度，提高刀具使用寿命。所述锥孔切削部分2的（PCD刀片）第一切削刃8和第二切削刃9均借助钎焊技术镶焊于排屑槽上。刀片槽型设计为开放式圆弧型，提高了刀片的焊接强度，增大了切屑的排屑空间，这样的设计结构可使各切削刃发挥出最佳加工优势，避免共振而引起震刀。

所述锥孔切削部分的（PCD刀片）第一切削刃8和第二切削刃9，利用慢丝加工工艺，将PCD刀片切割成台阶状，每一台阶可设置2mm~5mm长度。这样的结构能够分散切削阻力避免加工过程出现难加工及震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命。台阶式切削刃在加工过程中每个台阶层层递进切入，各刃口互相支撑，降低加工阻力，大大提高去除加工余量的效率，后续仅配合锥孔精加工普通刀具则可高效完成锥孔的精加工。

在其它一些实施例中，根据锥孔的深度不同，所述切削段可以为一个或者两个以上的设计。在其它一些实施例中，根据不同材料上锥孔切削的需要、锥孔的直径以及刀具的直径，每个切削段上排屑槽的数量可以进行调整设计，即可以将第一前排屑槽和第一后排屑槽，以及其上的第一切削刃和第二切削刃的数量进行调整设计，所述第一前排屑槽和第一后排屑槽均可以为一个或者两个以上的设计。

本实施例1中提供了一种用于粗加工锥孔的刀具，针对锥孔加工的特点提供特殊的刀具结构设计，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，钻头可以进行预钻，锥孔切削部分所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽相互错开交替排列，这样刀具每个切削刃加工过程中互不影响，避免因共振而引起震刀的现象，同时切削阻力分散开，避免震刀现象，所述第一切削刃和第二切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，以分散切削阻力避免加工过程出现震刀现象，同时也可以分散加工热量，避免切削加工热量聚集尖点现象发生，提高刀具使用寿命；各排屑槽错开交替排列，排屑空间大排屑及时顺畅，并且锥孔切削部分与钻头切削部分排屑互不影响，金属去除率高，增加了加工效率，降低了企业的加工成本。

综上，本实用新型的刀具具有结构紧凑、排屑空间大、刚性好，各排屑槽交替错开，分散切屑阻力，消除因共振而引起加工震刀现象，提高去余量加工效率；切削刃的台阶造型利于散热，延长刀具使用寿命同时满足加工节拍要求，降低了生产企业的加工成本。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，

所述锥孔切削部分包括至少一个靠近所述钻头的第一前排屑槽、至少一个靠近所述刀柄的第一后排屑槽、第一切削刃和第二切削刃，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽相互错开交替排列；

每个所述第一前排屑槽上设置有所述第一切削刃，每个所述第一后排屑槽上设置有所述第二切削刃；每个所述第一切削刃的周向切削轨迹均相同，每个所述第二切削刃的周向切削轨迹均相同；

所述第一切削刃和第二切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，并且所述第一切削刃和所述第二切削刃的周向切削轨迹相接续。

2.根据权利要求1中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述钻头包括钻尖和钻身，所述钻尖位于所述钻身的尖端，在所述钻尖的两侧均开有钻头排屑槽；所述钻头排屑槽均从所述钻身的尖端延伸到底端。

3.根据权利要求1中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述刀柄和所述锥孔切削部分的衔接处设置为圆弧曲面。

4.根据权利要求1中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽内均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。

5.根据权利要求2中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述第一前排屑槽和所述第一后排屑槽内以及所述钻尖的两侧均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。

6.根据权利要求4或5中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所有所述内冷孔的截面面积之和不大于所述主冷却液通道的截面面积。

7.根据权利要求1中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述第一前排屑槽的边缘上设置有第一刀片槽，所述第一切削刃固定在所述第一刀片槽内；所述第一后排屑槽的边缘上设置有第二刀片槽，所述第二切削刃固定在所述第二刀片槽内；所述第一刀片槽和所述第二刀片槽均为开放式圆弧型。

8.一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，包括依次连接的刀柄、锥孔切削部分和钻头，

所述锥孔切削部分包括至少一个切削段，每个切削段包括至少一个沿圆周均匀设置的排屑槽，所有切削段的全部排屑槽整体呈相互错开交替排列；

每个所述排屑槽上均固定有切削刃，每个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹均相同；

每个所述切削刃均呈向所述刀柄方向上升的阶梯状，并且各个切削段的所述切削刃的周向切削轨迹相接续。

9.根据权利要求8中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述钻头包括钻尖和钻身，所述钻尖位于所述钻身的尖端，在所述钻尖的两侧均开设有钻头排屑槽；所述钻头排屑槽均从所述钻身的尖端延伸到底端。

10.根据权利要求8中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述刀柄和所述锥孔切削部分的衔接处设置为圆弧曲面。

11.根据权利要求8中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，每个所述排屑槽内均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。

12.根据权利要求9中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述用于加工锥孔的刀具沿其轴向芯部设有一条主冷却液通道，所述锥孔切削部分的每个所述排屑槽内以及所述钻尖的两侧均开设有与所述主冷却液通道相连通的内冷孔。

13.根据权利要求11或12中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所有所述内冷孔的截面面积之和不大于所述主冷却液通道的截面面积。

14.根据权利要求8中所述的一种用于加工锥孔的刀具，其特征在于，所述排屑槽的边缘上设置有刀片槽，所述切削刃固定在所述刀片槽内；所述刀片槽为开放式圆弧型。

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