专利名称：用于板类零件加工的锥孔钻铰刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及高效高速精密刀具，尤其涉及一种用于板类零件加工的锥孔钻铰刀。
背景技术：
目前，硬质合金钻头的加工效率是高速钢钻头四倍以上。精密锥孔的加工长期以来一直是机加工艺的难点，为了进一步提高加工效率，并保证加工精度，因此需要设计一种用于板类零件粗精加工的锥孔钻铰刀具。发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，可实现1: 5 1:8锥度的粗精加工。
本发明的目的通过以下技术方案来实现: 用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，特点是:包括工作部和柄部，柄部为一圆柱体，工作部为一个与柄部同轴线的阶梯圆柱体，依次形成头部、过渡衔接的颈部和锥度成型部，工作部设有排屑槽，用于形成排屑槽的实体部分为刀背，在头部排屑槽的端面形成钻削刃，锥度成型部排屑槽与刀背在直径方 向上的交线形成锥度铰削刃；锥度铰削刃可设计为二刃型式或三刃型式 进一步地，上述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，所述排屑槽呈螺旋状，螺旋角为20 30。。
更进一步地，上述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，所述二刃型式的锥度铰削刃包含粗铰锥度铰削刃和精铰锥度铰削刃，粗铰锥度铰削刃上设置有分屑槽，在直径方向上精铰锥度铰削刃比粗铰锥度铰削刃高0.Γ0.2mm。
再进一步地，上述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，工作部的芯厚为正锥结构，正锥度为3 5:100。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在: 本发明锥孔钻铰刀为多阶梯设置，保证了钻孔与锥度铰孔工序的同轴度，有助于提高加工质量，同时减少一次换刀时间，提高切削效率。可以承担传统钻头不可能完成的高硬钢材的加工任务，通过几何结构的优化，实现了“以钻代铰”实现粗精加工同步完成，极大提高了加工效率，广泛适用于高速高效切削。
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明: 图1:本发明锥孔钻铰刀的结构示意图； 图2:图1的B-B剂视不意图； 图3:排屑槽螺旋角为30°的锥孔钻铰刀结构示意图； 图4:图3的D向展开示意图；图5:三刃型式锥孔钻铰刀的结构示意 图6:维孔钻绞刀的应用状态意图。
具体实施例方式本发明通过刀具结构改变，将钻削、铰孔进行组合，可减少工序，提高效率；但由于锥度钻铰余量较大，在切削中切削阻力和机床负载都会相应增加。与传统钻头和铰刀技术相比，可减少I次装夹，工艺同轴性好。如图1、图3所示，用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，包括柄部I和工作部2，柄部I为一圆柱体，工作部2为一与柄部同轴线的阶梯圆柱体，形成依次过渡衔接的锥度成型部
3、颈部4和头部5，工作部设有排屑槽7，排屑槽7呈螺旋状，螺旋角为2(Γ30°，可以获得较小的切削力，用于形成排屑槽的实体部分为刀背8，在头部排屑槽的端面形成钻削刃9，锥度成型部排屑槽与刀背在直径方向上的交线形成锥度铰削刃10。如图2所示，工作部的芯厚6为正锥结构，正锥度为3 5:100，提高刀具强度。锥度铰削刃为二刃型式或三刃型式，如图4所示，二刃型式的锥度铰削刃包含粗铰锥度铰削刃11和精铰锥度铰削刃12，粗铰锥度铰削刃上设置有分屑槽，采用分屑槽设计以减轻切削负载；在直径方向上精铰锥度铰削刃高于粗铰锥度铰削刃0.Γ0.2mm，采用不等高设计起到精密铰削作用，从而提高加工的表面质量。对于铸造高硅铝合金、灰铸铁等还可以设计为三刃型式，如图5所示，锥度成型部3的锥度铰削刃为三刃型式。由于采用奇数刃，抗震动能力明显提高，可以实现高效加工。当选择三刃型式时，排屑槽的数量相应地也是三个。具体应用时，如图6所示，颈部长度可以根据板状零件厚度灵活设计，使得钻通后锥度铰削刃再参与切削，此时头部棱边仍在孔中，起到支撑和导向作用，以保证良好的加工精度。锥孔钻铰刀采用整体硬质合金制造。由于面向锥孔的精密加工，耐磨性是选择刀具材料最为重要的指标。选择原则是采用iso K05-10或相近牌号，以提高刀具的硬度及耐磨性。由于锥孔钻铰刀属于精密金属切削刀具且结构相对复杂，须在五轴CNC工具磨床上制造。为提高刀具耐用度，可以采用PVD涂层处理。推荐使用的涂层种类有TiN，TiAlN、CrN 等。锥孔钻铰刀，特别适合板类零件在加工过程中，可一次实现1:5 1:8锥度的粗精加工。采用加工中心等刚性较好的机床可以获得良好的加工表现。如被加工材料40Cr钢，硬度HB250-275， 具体切削参数及对比见表I。表I
权利要求
1.用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，其特征在于:包括工作部和柄部，柄部为一圆柱体，工作部为一与柄部同轴线的阶梯圆柱体，依次形成头部、过渡衔接的颈部和锥度成型部，工作部设有排屑槽，用于形成排屑槽的实体部分为刀背，在头部排屑槽的端面形成有钻削刃，锥度成型部排屑槽与刀背在直径方向上的交线形成锥度铰削刃，锥度铰削刃为二刃型式或三刃型式。
2.根据权利要求1所述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，其特征在于:所述排屑槽呈螺旋状，螺旋角为2(Γ30°。
3.根据权利要求1所述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，其特征在于:所述二刃型式的锥度铰削刃包含粗铰锥度铰削刃和精铰锥度铰削刃，粗铰锥度铰削刃上设置有分屑槽，在直径方向上精铰锥度铰削刃比粗铰锥度铰削刃高0.Γ0.2mm。
4.根据权利要求1所述的用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，其特征在于:工作部的芯厚为正锥结构， 正锥度为3 5:100。
全文摘要
本发明涉及用于板类零件加工的锥孔钻铰刀，包括工作部和柄部，柄部为一圆柱体，工作部为一个与柄部同轴线的阶梯圆柱体，依次形成头部、过渡衔接的颈部和锥度成型部，工作部设有排屑槽，用于形成排屑槽的实体部分为刀背，在头部排屑槽的端面形成钻削刃，锥度成型部排屑槽与刀背在直径方向上的交线形成锥度铰削刃；锥度铰削刃为二刃型式或三刃型式，当为三刃型式，排屑槽的数量相应地也是三个。锥孔钻铰刀为多阶梯设置，保证了钻孔与锥度铰孔工序的同轴度，有助于提高加工质量，同时减少一次换刀时间，提高切削效率。
文档编号B23D77/12GK103157835SQ20131010424
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者刘伟, 张红芹, 张星星 申请人:苏州阿诺精密切削技术股份有限公司