CN223981220U - 一种加工内孔的刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工内孔的刀具，其包括刀本体，以及分别形成在刀本体上的刀刃和排屑槽，刀本体包括形成在底部的刀具平面，刀刃包括第一子刀刃和第二子刀刃；第一子刀刃设置在刀具平面的中部且凸出于刀具平面，且第一子刀刃从自身底部的周侧向远离刀具平面的方向延伸并汇集于至少用于定位的同一刃尖；第二子刀刃形成在刀具平面的边缘并与第一子刀刃连接，排屑槽为螺旋形且底部分别与第一子刀刃、第二子刀刃连接；本实用新型的刀具加工精度高，加工一致性好，而且刀刃刃口的强度好，使用寿命长，同时加工屑易于排出，不易对工件表面造成损伤。

Description

一种加工内孔的刀具

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及内孔的加工成型，具体涉及一种加工内孔的刀具。

背景技术

在机械加工中，根据孔的结构和技术要求的不同，需要采用不同的加工方法，例如对实体工件进行孔加工，即从实体上加工出孔，由于是对零件内表面的加工，对加工过程的观察、控制困难，加工难度要比外圆表面等开放型表面的加工大得多。目前在对内孔的加工过程中还存在如下一些问题：(1)在加工过程中，刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会直接影响被加工孔的精度，因此，需要刀具具有较好的强度；(2)在加工初始阶段，刀具瞬间受力易发生抖动，造成加工一致性变差；(3)孔加工时，刀具一般是在半封闭的空间工作，切屑排除困难，如果工件残屑积累过多，将容易造成刮伤工件表面的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种改进的加工内孔的刀具。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种加工内孔的刀具，其包括刀本体，以及分别形成在所述刀本体上的刀刃和排屑槽，所述刀本体包括形成在底部的刀具平面，所述刀刃包括第一子刀刃和第二子刀刃；所述第一子刀刃设置在所述刀具平面的中部且凸出于所述刀具平面，且所述第一子刀刃从自身底部的周侧向远离所述刀具平面的方向延伸并汇集于至少用于定位的同一刃尖；所述第二子刀刃形成在所述刀具平面的边缘并与所述第一子刀刃连接，所述排屑槽为螺旋形且底部分别与所述第一子刀刃、所述第二子刀刃连接。

根据本实用新型的一些优选方面，所述刃尖与所述刀具平面的距离为0.1-1mm。在本实用新型的一些实施方式中，所述刃尖与所述刀具平面的距离为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。

根据本实用新型的一些优选方面，所述刃尖位于所述刀本体的轴心线上。

根据本实用新型的一些优选方面，所述第二子刀刃的刃口形成在所述排屑槽的底部与所述刀具平面的分界线上。

根据本实用新型的一些优选方面，所述第二子刀刃的刃口包括正向旋转刃口和反向旋转刃口，所述正向旋转刃口、所述反向旋转刃口各自独立地包括两个子刃口，所述的两个子刃口中的一个相对所述刀具平面的中心旋转180°后能够与另一个重合。

进一步地，所述正向旋转刃口中的一个刃口与所述反向旋转刃口的一个刃口对称设置，所述正向旋转刃口中的另一个刃口与所述反向旋转刃口的另一个刃口对称设置，对称设置的两个刃口位于所述第一子刀刃的同侧。

根据本实用新型的一些优选方面，所述第二子刀刃的刃口的长度为L，2R₁＞L+R₂＞R₁，且R₂小于等于R₁的三分之一，R₁为所述刀具平面所在圆的半径，R₂为所述第一子刀刃的底部所在圆的半径。

根据本实用新型的一些优选方面，所述第一子刀刃与所述排屑槽的连接部凹向所述第一子刀刃。

根据本实用新型的一些优选方面，所述连接部还与所述第二子刀刃的刃口连接。

根据本实用新型的一些优选方面，螺旋形的所述排屑槽的螺旋角度为20°-40°。在本实用新型的一些实施方式中，螺旋形的所述排屑槽的螺旋角度为20°、22°、24°、26°、28°、30°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°等。

在本实用新型的一些实施方式中，所述排屑槽具有多个。

根据本实用新型的一些优选方面，所述刀刃还包括第三子刀刃，所述第三子刀刃为倒角刀刃且位于所述刀具平面的上方，所述排屑槽经过所述第三子刀刃。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型创新地对刀具结构进行设计，具体是将具有定位作用的第一子刀刃和用于加工内孔的第二子刀刃集成到同一个刀具平面上，并使第一子刀刃凸出于刀具平面，在加工过程中，第一子刀刃首先接触到待加工工件，利用其含有的刃尖起到打孔的定位作用，从而使得第二子刀刃开始工作时能够具有稳定的加工状态，降低刀具刚接触工件时瞬间受力造成的抖动，更好的保证孔径大小，提高内孔加工的一致性和稳定性，而且还能防止第二子刀刃的刃口因为抖动造成的崩角，提高第二刀具的使用寿命；尤其是，本实用新型使第二子刀刃形成在刀具平面的边缘并分别与第一子刀刃、排屑槽的底部连接，如此使得第二子刀刃并非悬空或者凸出设置，当受到加工时产生的反作用力等外力时，其具有快速导出以及分散受力的能力，相当于并非其自身独立承受外力，而是与其他结构和/或部件作为一个整体共同受力，大大地提高了刚性以及强度，可减少刃口崩裂的可能；此外，由于排屑槽的底部分别与第一子刀刃、第二子刀刃同时连接，基于它们与刀具平面的位置关系，使得产生的加工屑可以快速经由排屑槽导出排出，减少因为刀刃的排布干涉而造成加工屑累积的情况，避免在半封闭空间工作时工件残屑积累过多造成刮伤工件表面的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型加工内孔的刀具的结构示意图之一；

图2为本实用新型加工内孔的刀具的仰视图；

图3为本实用新型加工内孔的刀具的结构示意图之二；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为本实用新型加工内孔的刀具的结构示意图之三；

图6为本实用新型加工内孔的刀具的结构示意图之四；

图7为图6中B处的放大示意图；

附图标记中：100、刀本体；111、第一子刀刃；1111、刃尖；112、第二子刀刃；1121、正向旋转刃口；1122、反向旋转刃口；113、第三子刀刃；120、排屑槽；130、刀具平面；140、连接部；150、刀柄；α、螺旋角度；h、刃尖与刀具平面的距离；s、轴心线。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。

如图1至图7所示，本例提供了一种加工内孔的刀具，其包括刀本体100，以及分别形成在刀本体100上的刀刃和排屑槽120。

本例中，刀本体100包括形成在底部的刀具平面130，刀刃包括第一子刀刃111和第二子刀刃112；第一子刀刃111设置在刀具平面130的中部且凸出于刀具平面130，且第一子刀刃111从自身底部的周侧向远离刀具平面130的方向延伸并汇集于至少用于定位的同一刃尖1111；第二子刀刃112形成在刀具平面130的边缘并与第一子刀刃111连接，排屑槽120为螺旋形且底部分别与第一子刀刃111、第二子刀刃112连接。

刃尖1111与刀具平面130的距离h为0.1-1mm。可选的，刃尖与刀具平面的距离h为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。本例中，通过控制刃尖111到刀具平面130之间的距离，可以进一步减少甚至避免加工产生的加工屑累积在刀具平面与待加工工件之间，同时也可以确保加工的内孔的底部仅形成微小的凹陷，进而在实现高效定位的同时减少对内孔的一致性造成不期待的不利影响。

刃尖1111位于刀本体100的轴心线s上，该设置一方面可以保证加工过程中的中心保持在轴心线上，另一方面，可以使得刀具整体基本呈现对称，从而有利于整体上实现加工的平衡性，提高加工精度和一致性。如图1所示，加工时刃尖1111首先与待加工工件接触，刃尖1111的非常的尖锐，其能够快速实现深入加工工件中进而起到定位作用，产生的加工屑也可由邻近的排屑槽直接导出排出。

第二子刀刃112的刃口形成在排屑槽120的底部与刀具平面130的分界线上，这种设置可以使得第二子刀刃112依靠于刀具平面130和排屑槽120而存在，进而使得加工时受力不完全由第二子刀刃112承担，而是可以将力传导至直接连接的第一子刀刃111和排屑槽120的壁上，减少刃口崩裂的可能，并且提高了强度和刚性，还有利于实现快速切削加工，同时，加工产生的加工屑可以直接顺着排屑槽120向上向外排出，减少加工屑残留在孔洞中的情况。

第二子刀刃112的刃口包括正向旋转刃口1121和反向旋转刃口1122，正向旋转刃口1121、反向旋转刃口1122各自独立地包括两个子刃口，该两个子刃口中的一个相对刀具平面130的中心旋转180°后能够与另一个重合。进一步地，正向旋转刃口1121中的一个刃口与反向旋转刃口1122的一个刃口对称设置，正向旋转刃口1121中的另一个刃口与反向旋转刃口1122的另一个刃口对称设置，对称设置的两个刃口位于第一子刀刃111的同侧。

实际上，正向旋转刃口1121、反向旋转刃口1122只是相对而言的正向和反向，例如可以将顺时针旋转时起作用的刃口称为正向旋转刃口，将逆时针旋转时起作用的刃口称为反向旋转刃口。本例中，参见图4所示，以图中所示的视角为例进行说明，当顺时针旋转时，右上侧的正向旋转刃口1121将起到切削作用，产生的加工屑直接连接的排屑槽120向上向外排出，同时左下侧的正向旋转刃口1121(与右上侧的正向旋转刃口1121分列第一子刀刃111的两侧)将起到同样的切削作用，产生的加工屑同样从直接连接的排屑槽120向上向外排出。当逆时针旋转时，左上侧的反向旋转刃口1122将起到切削作用，产生的加工屑直接连接的排屑槽120向上向外排出，同时右下侧的反向旋转刃口1122(与左上侧的反向旋转刃口1122分列第一子刀刃111的两侧)将起到同样的切削作用，产生的加工屑同样从直接连接的排屑槽120向上向外排出，因此，本例中的排屑槽120具有多个，例如可以至少设置两个。同时，本例中，在加工过程中，第二子刀刃112中只有两个刃口会同时起到切削作用，而第一子刀刃111始终发挥相应的定位作用，排屑槽120在产生加工屑时始终起到排屑作用。

第二子刀刃112的刃口的长度为L，2R₁＞L+R₂＞R₁，且R₂小于等于R₁的三分之一，R₁为刀具平面130所在圆的半径，R₂为第一子刀刃111的底部所在圆的半径。本例中，参见图2和图4所示，刀具平面130整体上呈现圆形，当然，由于排屑槽120的存在，其被去除掉部分，但是整体的轮廓大致为圆形，同样地，第一子刀刃111的底部同样大致呈圆形，而且也被去除掉部分，本例使第二子刀刃112的刃口的长度为L与第一子刀刃111的底部所在圆的半径之和大于刀具平面130所在圆的半径且小于刀具平面130所在圆的直径，如此控制第二子刀刃112的刃口的长度，使其在尽可能保证较大切削效率的同时还能够控制加工屑的尺寸在一定范围，避免如现有刀具为了追求每次的切削量而设置太长导致的加工屑尺寸较大，当加工屑尺寸较大时容易刮伤待加工工件的表面。

第一子刀刃111与排屑槽120的连接部140凹向第一子刀刃111，如此设置既可以为第二子刀刃112切削产生的加工屑向排屑槽120运动提供便利，又可以控制第二子刀刃112的刃口的长度。同时连接部140还与第二子刀刃112的刃口连接，如此使得第一子刀刃111、第二子刀刃112和排屑槽120组成一个有机的整体，提高相互之间的协同作用，既提高了刀刃的强度又有利于加工屑的排出。

刀刃还包括第三子刀刃113，第三子刀刃113为倒角刀刃且位于刀具平面130的上方，排屑槽120经过第三子刀刃113。本例将第三子刀刃113集成到同一个刀具上，实现了在加工出内孔的同时对内孔的出口处倒角的同步加工，减少使用多种刀具的复杂工序，而且还缩短了加工时长，有利于提高工作效率，达到降本增效的作用。第三子刀刃113与加工平面130的距离根据需要加工的内孔的深度进行调整，本例不做具体限定。

螺旋形的排屑槽120的螺旋角度α为20°-40°。可选的，螺旋形的排屑槽120的螺旋角度α可以为20°、22°、24°、26°、28°、30°、32°、33°、34°、35°、36°、37°、38°、39°、40°等。目前，传统的刀具中排屑槽的螺旋角度通常为55°至60°，但实践中，这种角度不适于本例同时聚成了倒角刀刃的情况，由于倒角刀刃需要具备一定角度，例如45°等，如果排屑槽的螺旋角度按照55°至60°进行设计，则加工产生的加工屑很容易就会刮伤倒角面，尤其是，本例中的第二子刀刃112的刃口的长度相对较短，加工产生的加工屑的尺寸较小，以本例的螺旋角度可以以近乎垂直的方式排屑，不会刮伤倒角面，而且还能够达到快速排屑的作用。

本例中，刀具的材质可以为金属材料，例如不锈钢、金刚石等等。

综上，本实用新型创新地对刀具结构进行设计，具体是将具有定位作用的第一子刀刃和用于加工内孔的第二子刀刃集成到同一个刀具平面上，并使第一子刀刃凸出于刀具平面，在加工过程中，第一子刀刃首先接触到待加工工件，利用其含有的刃尖起到打孔的定位作用，从而使得第二子刀刃开始工作时能够具有稳定的加工状态，降低刀具刚接触工件时瞬间受力造成的抖动，更好的保证孔径大小，提高内孔加工的一致性和稳定性，而且还能防止第二子刀刃的刃口因为抖动造成的崩角，提高第二刀具的使用寿命；尤其是，本实用新型使第二子刀刃形成在刀具平面的边缘并分别与第一子刀刃、排屑槽的底部连接，如此使得第二子刀刃并非悬空或者凸出设置，当受到加工时产生的反作用力等外力时，其具有快速导出以及分散受力的能力，相当于并非其自身独立承受外力，而是与其他结构和/或部件作为一个整体共同受力，大大地提高了刚性以及强度，可减少刃口崩裂的可能；此外，由于排屑槽的底部分别与第一子刀刃、第二子刀刃同时连接，基于它们与刀具平面的位置关系，使得产生的加工屑可以快速经由排屑槽导出排出，减少因为刀刃的排布干涉而造成加工屑累积的情况，避免在半封闭空间工作时工件残屑积累过多造成刮伤工件表面的问题。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工内孔的刀具，其包括刀本体，以及分别形成在所述刀本体上的刀刃和排屑槽，其特征在于，所述刀本体包括形成在底部的刀具平面，所述刀刃包括第一子刀刃和第二子刀刃；所述第一子刀刃设置在所述刀具平面的中部且凸出于所述刀具平面，且所述第一子刀刃从自身底部的周侧向远离所述刀具平面的方向延伸并汇集于至少用于定位的同一刃尖；所述第二子刀刃形成在所述刀具平面的边缘并与所述第一子刀刃连接，所述排屑槽为螺旋形且底部分别与所述第一子刀刃、所述第二子刀刃连接。

2.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述刃尖与所述刀具平面的距离为0.1-1mm；和/或，所述刃尖位于所述刀本体的轴心线上。

3.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述第二子刀刃的刃口形成在所述排屑槽的底部与所述刀具平面的分界线上。

4.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述第二子刀刃的刃口包括正向旋转刃口和反向旋转刃口，所述正向旋转刃口、所述反向旋转刃口各自独立地包括两个子刃口，所述的两个子刃口中的一个相对所述刀具平面的中心旋转180°后能够与另一个重合。

5.根据权利要求4所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述正向旋转刃口中的一个刃口与所述反向旋转刃口的一个刃口对称设置，所述正向旋转刃口中的另一个刃口与所述反向旋转刃口的另一个刃口对称设置，对称设置的两个刃口位于所述第一子刀刃的同侧。

6.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述第二子刀刃的刃口的长度为L，L+R₂＞R₁，且R₂小于等于R₁的三分之一，R₁为所述刀具平面所在圆的半径，R₂为所述第一子刀刃的底部所在圆的半径。

7.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述第一子刀刃与所述排屑槽的连接部凹向所述第一子刀刃。

8.根据权利要求7所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述连接部还与所述第二子刀刃的刃口连接。

9.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，螺旋形的所述排屑槽的螺旋角度为20°-40°；和/或，所述排屑槽具有多个。

10.根据权利要求1所述的加工内孔的刀具，其特征在于，所述刀刃还包括第三子刀刃，所述第三子刀刃为倒角刀刃且位于所述刀具平面的上方，所述排屑槽经过所述第三子刀刃。