CN218983418U - 用于汽车转向器阶梯孔加工的pcd成型刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，所述PCD成型刀包括一体成型的刀体和刀柄，刀体上依次设有四组刀片，每组刀片为两个沿径向对称设置，分别为第一PCD刀片、第二PCD刀片、第三PCD刀片和第四PCD刀片，第一PCD刀片用于成型第一孔段，第二PCD刀片用于成型第二孔段，第三PCD刀片用于成型第三孔段和第四孔段，第四PCD刀片用于成型第五孔段；刀体上沿轴向设有排屑槽，排屑槽的槽底从前到后依次为短直部、坡面部、长直部和弧面部，且坡面部位于第一PCD刀片和第三PCD刀片之间，该刀具能够对切削产生的条状残屑进行切断和排出，使排屑更加快速、顺畅，避免了残屑的堆积，有效保护了工件的质量，延长刀具的使用寿命。

Description

用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀

技术领域

本实用新型涉及刀具技术领域，特别是涉及一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀。

背景技术

汽车转向器是汽车转向系统中的最重要的部件，主要用于增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向，汽车转向器上具有与其他部件进行连接以传递力的阶梯状成型孔。现有技术中一般采用一体成刀具对阶梯孔进行加工，阶梯孔成型刀具前端的刀片用于铰孔，一般会产生较多的残屑，如果不及时排出，过多的残屑堆积会对工件以及刀具造成影响，导致孔的精度、粗糙度等达不到要求。如公开号为CN112916958的发明专利申请公开了一种PCD成型阶梯铰刀，用于成型阶梯孔，该刀具上的排屑槽采用的常规设计，靠近刀头一侧为长直槽，底部为圆弧状的过渡面，实际使用时，残屑要到圆弧状的过渡面处才能被改变排屑方向，对于加工阶梯数量比较多的深孔时，前端开孔产生的残屑很容易堆积在排屑槽的前端，排屑效果并不理想，因此，常规排屑槽不适合深孔、阶梯孔的加工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，所述阶梯孔包括依次连接且内径由小到大的第一孔段、第二孔段、第三孔段、第四孔段和第五孔段；

所述PCD成型刀包括一体成型的刀体和刀柄，所述刀体上依次设有四组刀片，每组刀片为两个沿径向对称设置，分别为第一PCD刀片、第二PCD刀片、第三PCD刀片和第四PCD刀片，其中，所述第一PCD刀片用于成型第一孔段，所述第二PCD刀片用于成型第二孔段，所述第三PCD刀片用于成型第三孔段和第四孔段，所述第四PCD刀片用于成型第五孔段；

所述刀体上沿轴向设有排屑槽，所述排屑槽的槽底从前到后依次为短直部、坡面部、长直部和弧面部，且所述坡面部位于第一PCD刀片和第三PCD刀片之间，所述坡面部与轴向方向的夹角β为10°-15°。

具体的，所述第一PCD刀片的刃口包括相互垂直的顶面刃和第一孔段刃，且第一孔段刃的延伸方向与轴线平行，所述顶面刃的外侧边缘设有宽度为0.3mm，倾斜角度为15°的倾角。顶面刃用于成型阶梯孔的孔底，第一孔段刃用于成型阶梯孔的第一孔段。

具体的，所述第二PCD刀片的刃口从前到后依次为第一倒角刃和第二孔段刃，所述第一倒角刃用于成型第一孔段和第二孔段衔接处的倒角，所述第二孔段刃用于成型第二孔段，所述第二孔段刃的延伸方向与轴线平行。

具体的，所述第三PCD刀片的刃口包括第二倒角刃、第一台面刃、第三孔段刃、第二台面刃、第三倒角刃和第四孔段刃，所述第二倒角刃用于成型第二孔段和第三孔段衔接处的倒角，所述第一台面刃用于成型第二孔段和第三孔段之间的台阶面，所述第三孔段刃用于成型第三孔段，所述第二台面刃用于成型第三孔段和第四孔段之间的台阶面，所述第三倒角刃用于成型第三孔段和第四孔段衔接处的倒角，所述第四孔段刃用于成型第四孔段。

具体的，所述第四PCD刀片包括第四倒角刃、第三台面刃和第五孔段刃，所述第四倒角刃用于成型第四孔段和第五孔段衔接处的倒角，所述第三台面刃用于成型第四孔段和第五孔段之间的台阶面，所述第五孔段刃用于成型第五孔段。

具体的，所述刀体与刀柄连接侧的端面为锥形面，且与刀柄之间的夹角a5为100°；所述刀体安装第四PCD刀片的部分为圆柱体切削形成扁平结构，以减小刀具的重量，从而保证圆周切削时的稳定性，第一切削面和第二切削面之间的夹角a6为4°-20°。

具体的，所述刀体前端的第一PCD刀片与排屑槽顶部之间的圆周角a7为100°。

进一步，刀具冷却采用内冷方式，包括主冷却通道，所述主冷却通道由刀柄延伸至刀体，所述主冷却通道上还设有多个沿径向发散的旁冷却通道，所述旁冷却通道一端与主冷却通道连通，另一端延伸至刀片所在位置的排屑槽内，主冷却通道端部形成主冷却孔，从冷却通道端部形成旁冷却孔。

进一步，所述旁冷却通道向刀体前端方向倾斜设置。冷却液一般是从刀柄侧进入主冷却通道，具有向前的流速，倾斜设置便于冷却液充分进入旁冷却通道。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，对刀具的排屑槽进行改进，改进后的排屑槽，能够对切削产生的条状残屑进行切断和排出，使排屑更加快速、顺畅，避免了残屑的堆积，有效保护了工件的质量，延长刀具的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型PCD成型刀的主视结构示意图。

图2是本实用新型PCD成型刀的左视结构示意图。

图3是排屑槽槽底的结构示意图。

图4是第一PCD刀片的刃口结构示意图。

图5是第二PCD刀片的刃口结构示意图。

图6是第三PCD刀片的刃口结构示意图。

图7是第四PCD刀片的刃口结构示意图。

图中：1、刀体，2、刀柄、3、第一PCD刀片，31、顶面刃，32、第一孔段刃，4、第二PCD刀片，41、第一倒角刃，42、第二孔段刃，5、第三PCD刀片，51、第二倒角刃，52、第一台面刃，53、第三孔段刃，54、第二台面刃，55、第三倒角刃，56、第四孔段刃，6、第四PCD刀片，61、第四倒角刃，62、第三台面刃，63、第五孔段刃，7、排屑槽，71、短直部，72、坡面部，73、长直部，74、弧面部，8、第一切削面，9、第二切削面，10、圆柱面，11、引流槽，12、主冷却通道，13、主冷却孔，14、旁冷却通道，15、旁冷却孔。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

本实用新型的PCD成型刀用于加工汽车转向器阶梯孔，该阶梯孔为四级阶梯孔，包括依次连接且内径由小到大的第一孔段、第二孔段、第三孔段、第四孔段和第五孔段；相邻两段孔的衔接处均设有倒角过渡，针对该阶梯孔的结构设计了对应的一次成型刀具。

如图1-图2所示，本实用新型的一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，所述所述PCD成型刀包括一体成型的刀体1和刀柄2，所述刀体1上依次设有四组刀片，每组刀片为两个沿径向对称设置，分别为第一PCD刀片3、第二PCD刀片4、第三PCD刀片5和第四PCD刀片6，其中，所述第一PCD刀片3用于成型第一孔段，所述第二PCD刀片4用于成型第二孔段，所述第三PCD刀片5用于成型第三孔段和第四孔段，所述第四PCD刀片6用于成型第五孔段。所述刀体1与刀柄2连接侧的端面为锥形面，且与刀柄2之间的夹角α5为100°。如图2所示，所述刀体1安装第四PCD刀片6的部分为圆柱体切削形成扁平结构，以减小刀具的重量，从而保证圆周切削时的稳定性，切削后，保留了两段对称的圆柱面10，两侧圆柱面10之间依次切削形成第二切削面9、第一切削面8和第一切削面8，第一切削面8和第二切削面9之间的夹角α6为4°-20°。所述刀体1前端的第一PCD刀片3与排屑槽7顶部之间的圆周角α7为100°。刀具冷却采用内冷方式，包括主冷却通道12，所述主冷却通道12由刀柄2延伸至刀体1，所述主冷却通道12上还设有多个沿径向发散的旁冷却通道14，所述旁冷却通道14一端与主冷却通道12连通，另一端延伸至刀片所在位置的排屑槽7内，主冷却通道12端部形成主冷却孔13，从冷却通道端部形成旁冷却孔15，旁冷却孔15侧面设有用于引导冷却液至刀片处的引流槽11。所述旁冷却通道14向刀体1前端方向倾斜设置，越靠近刀具前端，旁冷却通道14的倾角越小，即旁冷却通道14与主冷却通道12之间的轴向夹角。

如图3所示，所述刀体1上沿轴向设有排屑槽7，所述排屑槽的槽底从前到后依次为短直部71、坡面部72、长直部73和弧面部74，且所述坡面部72位于第一PCD刀片3和第三PCD刀片5之间，所述坡面部72与轴向方向的夹角β为10°-15°。

如图4所示，所述第一PCD刀片3的刃口包括相互垂直的顶面刃31和第一孔段刃32，且第一孔段刃32的延伸方向与轴线平行，所述顶面刃31的外侧边缘设有宽度为0.3mm，倾斜角度为15°的倾角。顶面刃31用于成型阶梯孔的孔底，第一孔段刃32用于成型阶梯孔的第一孔段。

如图5所示，所述第二PCD刀片4的刃口从前到后依次为第一倒角刃41和第二孔段刃42，所述第一倒角刃41用于成型第一孔段和第二孔段衔接处的倒角，所述第二孔段刃42用于成型第二孔段，所述第二孔段刃42的延伸方向与轴线平行。本实施例中，所述第一倒角刃41与轴线之间的夹角α1为30°。

如图6所示，所述第三PCD刀片5的刃口包括第二倒角刃51、第一台面刃52、第三孔段刃53、第二台面刃54、第三倒角刃55和第四孔段刃56，所述第二倒角刃51用于成型第二孔段和第三孔段衔接处的倒角，所述第一台面刃52用于成型第二孔段和第三孔段之间的台阶面，所述第三孔段刃53用于成型第三孔段，所述第二台面刃54用于成型第三孔段和第四孔段之间的台阶面，所述第三倒角刃55用于成型第三孔段和第四孔段衔接处的倒角，所述第四孔段刃56用于成型第四孔段，本实施例中，所述第二倒角刃51的角度α2为30°，第三倒角刃55的角度α3为45°，所述第一台面刃52的宽度为0.25mm，所述第二台面刃54的宽度为1.684mm。

如图7所示，所述第四PCD刀片6包括第四倒角刃61、第三台面刃62和第五孔段刃63，所述第四倒角刃61用于成型第四孔段和第五孔段衔接处的倒角，所述第三台面刃62用于成型第四孔段和第五孔段之间的台阶面，所述第五孔段刃63用于成型第五孔段。本实施例中，所述第三台面刃62的宽度为10.2mm，所述第四倒角刃61的角度α5为30°。

工作原理：

本实用新型的PCD成型刀用于四级阶梯孔的加工，刀具进给，第一PCD刀片3为镗孔刀片，开始镗孔，后续第二PCD刀片4、第三PCD刀片5和第四PCD刀片6依次向工件进给，第一PCD刀片3和第二PCD刀片4产生的残屑经排屑槽短直部71引导后碰触到坡面部72上，该坡面部72的角度一般较小约10°-15°，可以在一定程度上改变残屑的排出方向，经过一次变向的残屑与第三PCD刀片5产生的残屑相互作用，相互碰触后，顺着长直部73排至弧面部74，排屑至弧面部74的残屑与第四PCD刀片6共同碰触到弧面部74上，从而实现残屑方向的第二次改变，一般的弧面部74为1/4圆弧左右，从而使沿轴向方向运动的残屑改变至径向方向排出，从而提高了排屑效率。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述阶梯孔包括依次连接且内径由小到大的第一孔段、第二孔段、第三孔段、第四孔段和第五孔段；

所述PCD成型刀包括一体成型的刀体和刀柄，所述刀体上依次设有四组刀片，每组刀片为两个沿径向对称设置，分别为第一PCD刀片、第二PCD刀片、第三PCD刀片和第四PCD刀片，其中，所述第一PCD刀片用于成型第一孔段，所述第二PCD刀片用于成型第二孔段，所述第三PCD刀片用于成型第三孔段和第四孔段，所述第四PCD刀片用于成型第五孔段；

所述刀体上沿轴向设有排屑槽，所述排屑槽的槽底从前到后依次为短直部、坡面部、长直部和弧面部，且所述坡面部位于第一PCD刀片和第三PCD刀片之间，所述坡面部与轴向方向的夹角β为15°。

2.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述第一PCD刀片的刃口包括相互垂直的顶面刃和第一孔段刃，且第一孔段刃的延伸方向与轴线平行，所述顶面刃的外侧边缘设有宽度为0.3mm，倾斜角度为15°的倾角。

3.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述第二PCD刀片的刃口从前到后依次为第一倒角刃和第二孔段刃，所述第一倒角刃用于成型第一孔段和第二孔段衔接处的倒角，所述第二孔段刃用于成型第二孔段，所述第二孔段刃的延伸方向与轴线平行。

4.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述第三PCD刀片的刃口包括第二倒角刃、第一台面刃、第三孔段刃、第二台面刃、第三倒角刃和第四孔段刃，所述第二倒角刃用于成型第二孔段和第三孔段衔接处的倒角，所述第一台面刃用于成型第二孔段和第三孔段之间的台阶面，所述第三孔段刃用于成型第三孔段，所述第二台面刃用于成型第三孔段和第四孔段之间的台阶面，所述第三倒角刃用于成型第三孔段和第四孔段衔接处的倒角，所述第四孔段刃用于成型第四孔段。

5.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述第四PCD刀片包括第四倒角刃、第三台面刃和第五孔段刃，所述第四倒角刃用于成型第四孔段和第五孔段衔接处的倒角，所述第三台面刃用于成型第四孔段和第五孔段之间的台阶面，所述第五孔段刃用于成型第五孔段。

6.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述刀体与刀柄连接侧的端面为锥形面，且与刀柄之间的夹角a5为100°；所述刀体安装第四PCD刀片的部分为圆柱体切削形成扁平结构，第一切削面和第二切削面之间的夹角a6为4°-20°。

7.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述刀体前端的第一PCD刀片与排屑槽顶部之间的圆周角a7为100°。

8.如权利要求1所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：包括主冷却通道，所述主冷却通道由刀柄延伸至刀体，所述主冷却通道上还设有多个沿径向发散的旁冷却通道，所述旁冷却通道一端与主冷却通道连通，另一端延伸至刀片所在位置的排屑槽内，主冷却通道端部形成主冷却孔，从冷却通道端部形成旁冷却孔。

9.如权利要求8所述的用于汽车转向器阶梯孔加工的PCD成型刀，其特征在于：所述旁冷却通道向刀体前端方向倾斜设置。

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