CN221870315U - 一种复合多刃刀具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及机械加工技术领域,公开了一种复合多刃刀具,包括刀杆、与所述刀杆同轴设置的第一刀头和第二刀头,所述第一刀头位于所述刀杆和第二刀头之间;所述第一刀头和第二刀头具有相同或不同刃型的刀刃部,所述第一刀头垂直于刀具轴线的截面积大于所述刀杆和第二刀头;所述第二刀头与第一刀头相对的端面之间设置衬体。本实用新型的整体结构具有较高的强度和加工精度,可以满足外壳不同轮廓的加工需求,能够降低刀具的成本,也可以提高刀具加工产品的效率和精度。

Description

一种复合多刃刀具
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域,更具体的说,特别涉及一种复合多刃刀具。
背景技术
在3C电子产品领域中,产品的外壳多为复杂的弧面结构、或为直面与弧面衔接的结构。对产品的外壳加工时,不仅需要加工产品侧面的外形轮廓,还需要对与侧面轮廓衔接的部分即产品的上/下平面进行加工。然而,针对此类产品的加工,通常需要采用2~3种不同类型的刀具,并在加工的过程中需要更换刀具类型,来实现对产品轮廓的不同位置分别进行加工,这样增加了换刀时间,严重影响了加工效率,且采用多种刀具也增加了加工成本。此外,由于刀具的制作精度存在一定的误差,刀具数量越多误差越大,也会在一定程度上影响产品的良率。
同时,目前针对此类产品的加工,采用的刀具材料多用硬质合金材料。由于加工产品外形轮廓所需要的刀具,在轮廓处存在一定的直径差,工具磨床无法加工出多刃齿的结构,此类刀具往往加工质量较差,严重影响加工的效率,也导致加工成本提高。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题,提供一种复合多刃刀具,能够降低刀具成本,并提高加工效率。
为了解决以上提出的问题,本实用新型采用的技术方案为:
本实用新型提供一种复合多刃刀具,包括刀杆、与所述刀杆同轴设置的第一刀头和第二刀头,所述第一刀头位于所述刀杆和第二刀头之间;所述第一刀头和第二刀头具有相同或不同刃型的刀刃部,所述第一刀头垂直于刀具轴线的截面积大于所述刀杆和第二刀头。
进一步的,所述第二刀头与第一刀头相对的端面之间设置衬体。
进一步的,所述第一刀头的外侧面加工有螺旋槽并形成第一刀刃部,所述第一刀刃部包括多个均匀分布且螺旋设置的第一刀刃。
进一步的,所述第二刀头的外侧面向靠近所述刀杆的轴线方向内凹形成凹部、或向远离轴线方向外凸形成凸部,所述凹部或凸部的表面、和/或所述刀头与所述凹部或凸部连接的外侧面分别设置第二刀刃部,所述第二刀刃部包括多个均匀分布且螺旋设置的第二刀刃。
进一步的,所述第一刀刃的前角为-10°~35°,后角为0°~25°,螺旋角为0°~45°;所述第二刀刃的前角为-5°~25°,后角为0°~15°,螺旋角为0°~30°;所述第二刀刃的后角宽度为0.01mm~0.1mm,刃齿的宽度为0.1mm~2mm,刃齿的高度为0.1mm~2mm。
进一步的,所述第一刀刃的刃数采用2~15刃,所述第二刀刃的刃数采用10~100刃,且所述第二刀刃的刃数与所述第二刀头尺寸的关系:3.14×直径÷刃齿宽度=最大刃数,其中所述刃数采用1/10最大刃数~最大刃数。
进一步的,所述第一刀头上螺旋槽垂直于刀杆轴线的深度与第一刀头尺寸的比例为1/12~7/12;所述第二刀头上凹部的深度与第二刀头尺寸的比例为1/20~1/2。
进一步的,所述第一刀刃部中第一刀刃的表面涂覆一层1~10μm的涂层材料。
进一步的,所述第一刀头的外侧面螺旋设置安装槽,所述安装槽内设置刀刃基体,所述刀刃基体的表面加工形成第一刀刃。
进一步的,所述刀杆、第一刀头、衬体分别采用硬质合金材料或不锈钢材料,所述第二刀头和刀刃基体采用聚晶金刚石或立方氮化硼材料。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
本实用新型的复合多刃刀具,整体结构具有较高的强度和加工精度,即一把刀可以满足外壳不同轮廓的加工需求,刀杆、第一刀头和第二刀头根据实际需要可以采用不同的材料,能够降低刀具的成本,在保证刀具整体结构强度的同时,也可以提高刀具加工产品的效率和精度,进而提高产品良率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型中的方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,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。其中:
图1为本实用新型复合多刃刀具的结构示意图。
图2为本实用新型复合多刃刀具的局部示意图。
图3为本实用新型中第一刀刃部和第二刀刃部的示意图。
图4为本实用新型第一刀刃部和第二刀刃部中刃型的示意图。
图5为本实用新型中第二刀头上凹部的实例图。
图6为本实用新型中第一刀头的另一实例图。
图7为本实用新型中第一刀头加工刀刃后的实例图。
图8为本实用新型中复合刀具实际应用的实例图。
图9为本实用新型中复合刀具实际应用的另一实例图。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文在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,不是旨在于限制本实用新型,例如,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中,当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如,当一个元件被称为“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
此外,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实用新型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。
实施例一、
参阅图1和图2所示,本实用新型提供一种复合多刃刀具,包括刀杆10、与所述刀杆10同轴设置的第一刀头20和第二刀头30,所述第一刀头20位于所述刀杆10和第二刀头30之间;所述第一刀头20和第二刀头30具有相同或不同刃型的刀刃部,所述第一刀头20垂直于刀具轴线的截面积大于所述刀杆10和第二刀头30。
本实施例中,所述第一刀头20和第二刀头30上分别设置相同或不同刃型的刀刃部,即形成复合多刃刀具,来满足外壳不同轮廓的加工需求;而为了方便在第一刀头20上加工形成刀刃部也避免机床加工时产生干涉,所述第一刀头20垂直于刀具轴线的截面积大于所述刀杆10和第二刀头30上对应的截面积。
进一步的,所述第二刀头30与第一刀头20相对的端面之间设置衬体40,为了方便在第二刀头30上加工形成刀刃部,也为了避免第二刀头30上加工刀刃部时对第一刀头20产生影响,通过设置衬体40来保证第一刀头20和第二刀头30两者结构的可靠性。
进一步的,所述第一刀头20的外侧面向靠近所述刀杆10轴线的方向加工螺旋槽并形成第一刀刃部21,所述第一刀刃部21包括多个均匀分布且螺旋设置的第一刀刃211,能够满足不同外壳轮廓的加工需求。
进一步的,所述第二刀头30的外侧面设置有第二刀刃部31,所述第二刀刃部21包括多个均匀分布且螺旋设置的第二刀刃311;在其它实施例中,所述第二刀头30的外侧面向靠近所述刀杆10的轴线方向内凹形成凹部、或向远离所述刀杆10的轴线方向外凸形成凸部,所述凹部或凸部的表面和/或所述刀头30与所述凹部或凸部连接的外侧面分别设置所述第二刀刃部31。
具体的,根据不用产品轮廓的加工需求,所述第二刀头30的外侧面可以直接设置第二刀刃部31;所述第二刀头30的外侧面也可以内凹或外凸形成凹部或凸部,凹部或凸部的表面设置所述第二刀刃部31,所述第二刀头30与所述凹部或凸部连接的外侧面也可以分别设置所述第二刀刃部31,即可满足不同的加工需求,来提高刀具对产品的加工质量和加工精度。
进一步的,参阅图3和图4所示,所述第一刀刃211的前角为-10°
~35°,后角为0°~25°,螺旋角为0°~45°;所述第二刀刃311的前角为-5°~25°,后角为0°~15°,螺旋角为0°~30°,可以满足不同的加工需求,并能保证刀具的加工质量。
具体的,所述第一刀刃211的前角可以为-10°、-5°、0°、5°、10°、15°、20°、25°、35°或所述范围内的任意值;同理的,所述第一刀刃211的后角可以为0°、5°、10°、15°、25°或所述范围内的任意值,可以满足不同的加工需求;所述螺旋角也可以为0°、15°、30°或所述范围内的任意值,可以满足不同的加工需求。同理的,所述第二刀刃311的参数也可以在上述范围内任意取值,均可以满足不同的加工需求。
本实施例中,由于所述第一刀刃211和第二刀刃311依次设置在所述刀杆10上,那么所述第一刀刃211和第二刀刃311两者可以采用相同或不同刃型,采用相同刃型则在实际加工时方便加工,也能节省加工步骤;而本实施例,所述第一刀刃211和第二刀刃311两者采用不同刃型,能够满足不同的加工需求,并能保证第一刀刃211和第二刀刃311两者具有可靠的结构精度和强度,从而保证刀具整体的结构强度。
进一步的,所述第二刀刃311的后角宽度为0.01mm~0.1mm,刃齿的宽度为0.1mm~2mm,刃齿的高度为0.1mm~2mm,具体的,所述后角宽度可取值为0.01mm、0.05mm、0.1mm或所述范围内的任意值,所述刃齿的宽度和高度可分别取值为0.1mm、1mm、2mm或所述范围内的任意值,即都可以满足不同的加工需求。
进一步的,所述第一刀刃211的刃数采用2~15刃,所述第二刀刃311的刃数采用10~100刃,且所述刃数与所述第二刀头30直径的关系:3.14×直径÷刃齿宽度=最大刃数,其中所述刃数采用1/10最大刃数~最大刃数。
具体的,所述第一刀刃211和第二刀刃311两者的刃数太多则增加了刀刃成形加工的难度,而刃数太少则无法满足产品加工的需求,即所述第一刀刃211的刃数可以采用2、8、15刃或所述范围内的任意值,所述第二刀刃311的刃数可以采用10、50、100刃或所述范围内的任意值,即都可以满足不同的加工需求。
进一步的,所述刀杆10、第一刀头20、第二刀头30和衬体40分别采用圆柱棒料,方便加工也方便保证同轴度;所述刀杆10、第一刀头20和衬体40分别采用硬质合金材料,所述第二刀头30采用聚晶金刚石(PCD)或立方氮化硼(CBN)材料。
具体的,所述刀杆10的直径为10mm~30mm、高度为20mm~50mm;所述第一刀头20的直径为20mm~45mm、高度为2mm~10mm;所述第二刀头30的直径为8~35mm、高度为8~20mm;所述衬体40的直径为6~35mm、高度为0~5mm;根据实际需要可以在上述范围内任意取值,并可以满足不同产品轮廓的加工需求。
进一步的,所述第二刀头30上凹部的深度与第二刀头30(即直径)的比例为1/20~1/2,具体可以为1/20、1/10、1/2或上述范围内任意取值;所述凹部的深度过大,则影响第二刀刃部12的加工,也无法保证刀具的整体刚性;而凹部的深度过小,则无法满足不同的加工需求。
进一步的,所述第一刀刃部21上螺旋槽垂直于所述刀杆10轴线的深度与所述第一刀头20尺寸(即直径)的比例范围为1/12~7/12。
具体的,所述第一刀刃部21上螺旋槽的深度(图2中所示)不能过大也不能过小,即过大则不方便加工所述第一刀刃211,加工时也会影响所述刀杆10的表面质量;而过小则无法满足实际产品加工的需求,无法实现产品轮廓的加工,因此比例范围优选为1/12~7/12,具体可以取值为1/12、1/6、1/4、1/3、1/2、7/12或上述范围内任意取值,可以满足加工需求并可保证刀具表面的整体质量。
进一步的,为了提高第一刀刃部21中第一刀刃211的耐磨性,并提高刀具寿命,在第一刀刃部21中第一刀刃211的表面涂覆一层1~10μm的涂层材料;所述涂层材料包括TiAIN、AlTiN、TiSiN材料中一种或一种以上,并根据需求也可以采用不同材料作为涂层材料,均可以实现提高刀刃的耐磨性。
本实施例中,所述第二刀头30上凹部的表面采用弧形面61(图8a所述)或圆弧面62(图5b所示),所述弧形面61或圆弧面62上加工形成所述第二刀刃部21,结构简单并可安装实际需求。
本实施例中,所述第二刀头30上凹部的表面包括第一直面段631、第一弧面段632、第二弧面段633(图5c所示),所述第一直面段631与所述第二刀头30的轴线平行设置,所述第一直面段631的两端分别相对设置并依次连接第一弧面段632和第二弧面段633,所述第一直面段631、第一弧面段632和第二弧面段633上依次加工形成第二刀刃部21,来满足不同产品轮廓的加工需求。
本实施例中,所述第二刀头30上凹部的表面包括弧面段641、第一斜面段642、第二斜面段643(图5d所示),所述第一斜面段642和第二斜面段643沿所述弧面段641两端的切面方向依次设置并进行连接,来满足不同产品轮廓的加工需求。
本实施例中,所述第二刀头30上凹部的表面包括第二直面段651、第三弧面段652、第四弧面段653、第三斜面段654、第四斜面段655(图5e所示),所述第二直面段651与所述第二刀头30的轴线平行设置,所述第二直面段651的两端分别相对设置并依次连接第三弧面段652和第四弧面段653;所述第三斜面段654沿所述第三弧面段652远离所述第二直面段651端部的切面方向设置,所述第四斜面段655沿第四弧面段653远离所述第二直面段651端部的切面方向设置,来满足不同产品轮廓的加工需求。
实施例二、
参阅图6和图7所示,本实施例二与实施例一的区别在于所述第一刀头20的结构,所述第一刀头20的外侧面螺旋设置安装槽23,所述安装槽23内设置刀刃基体50,所述刀刃基体50的表面加工形成所述第一刀刃211;所述刀刃基体50采用聚晶金刚石(PCD)材料。
本实施例二中,由于第一刀头20的外侧面设置安装槽23,将采用聚晶金刚石材料的刀刃基体50设置在安装槽23内,并对刀刃基体50进行加工形成所述第一刀刃211,即相比在第一刀头20的外侧面直接加工形成所述第一刀刃211,本实施例中所述第一刀头20和刀刃基体50可以采用不同材料,即所述第一刀头20可以采用硬质合金材料(如钨钢材料)、或成本更低的不锈钢材料,而刀刃基体50采用聚晶金刚石(PCD)或立方氮化硼(CBN)材料,可得到结构强度大的第一刀刃211,即使得刀具整体具有较大硬度、强度的第一刀刃部21和第二刀刃部31,提高刀具整体的结构刚性,进而提高对产品的加工精度和效率。
参阅图8所示,本实用新型提供的刀具在对产品轮廓进行加工应用时,先通过第二刀刃部31对产品侧部进行加工得到弧面轮廓;再通过第一刀刃部21分别对产品的的上端面、下端面中与弧面轮廓连接的端部分别进行加工,即得到产品所需轮廓。
参阅图9所示,所述刀具在对产品轮廓进行加工应用时,先通过第一刀刃部21实现对产品上端面、下端面分别进行轮廓加工,通过第二刀刃部31实现对产品的侧面进行轮廓加工得到弧面轮廓,即可得到产品所需轮廓。
本实用新型提供的刀具,通过第一刀刃部21和第二刀刃部31能够实现不同轮廓的加工需求,并能够保证加工效率和加工精度。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合多刃刀具,其特征在于:包括刀杆、与所述刀杆同轴设置的第一刀头和第二刀头,所述第一刀头位于所述刀杆和第二刀头之间;所述第一刀头和第二刀头具有相同或不同刃型的刀刃部,所述第一刀头垂直于刀具轴线的截面积大于所述刀杆和第二刀头;
所述第一刀头包括多个螺旋设置的第一刀刃,所述第二刀头包括多个螺旋设置的第二刀刃。
2.根据权利要求1所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第二刀头与第一刀头相对的端面之间设置衬体。
3.根据权利要求1所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第一刀头的外侧面加工有螺旋槽并形成第一刀刃部,所述第一刀刃部包括多个均匀分布且螺旋设置的第一刀刃。
4.根据权利要求1所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第一刀头的外侧面螺旋设置安装槽,所述安装槽内设置刀刃基体,所述刀刃基体的表面加工形成第一刀刃。
5.根据权利要求3或4所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第二刀头的外侧面向靠近所述刀杆的轴线方向内凹形成凹部、或向远离轴线方向外凸形成凸部,所述凹部或凸部的表面、和/或所述刀头与所述凹部或凸部连接的外侧面分别设置第二刀刃部,所述第二刀刃部包括多个均匀分布且螺旋设置的第二刀刃。
6.根据权利要求5所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第一刀刃的前角为-10°~35°,后角为0°~25°,螺旋角为0°~45°;所述第二刀刃的前角为-5°~25°,后角为0°~15°,螺旋角为0°~30°;所述第二刀刃的后角宽度为0.01mm~0.1mm,刃齿的宽度为0.1mm~2mm,刃齿的高度为0.1mm~2mm。
7.根据权利要求6所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第一刀刃的刃数采用2~15刃,所述第二刀刃的刃数采用10~100刃,且所述第二刀刃的刃数与第二刀头尺寸的关系:3.14×直径÷刃齿宽度=最大刃数,其中所述刃数采用1/10最大刃数~最大刃数。
8.根据权利要求3所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第一刀头上螺旋槽垂直于刀杆轴线的深度与第一刀头尺寸的比例为1/12~7/12。
9.根据权利要求5所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述第二刀头上凹部的深度与第二刀头尺寸的比例为1/20~1/2;所述第一刀刃部中第一刀刃的表面涂覆一层1~10μm的涂层材料。
10.根据权利要求9所述的复合多刃刀具,其特征在于:所述刀杆、第一刀头、衬体分别采用硬质合金材料或不锈钢材料,所述第二刀头和刀刃基体采用聚晶金刚石或立方氮化硼材料。
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