多刃左旋高螺旋推铰刀的制作方法

本发明涉及加工刀具领域，具体涉及一种多刃左旋高螺旋推铰刀。

背景技术：

铰刀用于铰削工件上已钻削(或扩孔)加工后的孔，主要是为了提高孔的加工精度，降低其表面的粗糙度，是用于孔的精加工和半精加工的刀具，加工余量一般很小。

因此铰刀的加工精度是决定刀具好坏的关键，现有的铰刀在使用时，由于一些孔深度大并且质地硬，因此铰刀具有一定长度并且转速较高，加工时存在跳动明显，并且精加工和粗加工需要采用两把刀具，极大影响加工效率；当然也可以增加铰刀的材质硬度达到减少跳动的目的，但是价格昂贵。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种多刃左旋高螺旋推铰刀，能够一次成型孔道，加工质量高，稳定性好，并且能够采用常用材质制备，成本低。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多刃左旋高螺旋推铰刀，包括刀柄和刀杆，所述导杆上沿圆周面上设置有多个配合的切削刃，所述切削刃从刀杆的头部至尾部依次分为粗切部、导直部、半精切部和精切部；

所述粗切部设置有锥度，相邻两个粗切部之间设置有左旋直槽，所述粗切部和导直部之间设置有退刀槽，相邻两个导直部之间设置有轴向直槽，所述导直部的加工直径小于粗切部最大加工直径；

所述导直部位于半精切部的一侧设置有与半精切部衔接的反向锥槽；

所述半精切部和精切部依次衔接设置，所述半精切部设置有锥度，相邻两个半精切部之间设置有左旋高螺旋槽，相邻两个精切部之间也设置有左旋高螺旋槽，所述精切部的加工直径等于半精切部最大加工直径，所述半精切部最大加工直径大于粗切部最大加工直径；

所述粗切部用于铣切总加工量的80％-90％，所述半精切部用于铣切总加工量的10％-20％。

进一步的，所述切削刃的数量为奇数，所述切削刃不等分开槽设置。

进一步的，所述切削刃的数量为偶数，所述切削刃不等分开槽设置并且设置不等分螺旋角。

进一步的，所述粗切部、导直部、半精切部和精切部表面设置有超薄涂层。

进一步的，所述粗切部的锥度角度为10度，所述反向锥槽的锥度角度为60度，所述半精切部的锥度精度为4度。

进一步的，所述半精切部和精切部的前角角度为0-5度。

进一步的，所述粗切部沿轴向的有效切削尺寸为2.1mm，所述导直部的尺寸为5mm，所述半精切部的尺寸为0.5mm，所述精切部的尺寸为21.655mm。

一种铰刀制备方法，包括以下步骤:

步骤1)领取符合要求的毛坯合金棒；

步骤2)采用线切割将毛坯合金棒切割，得到棒料；

步骤3)对棒料外圆加工，分别对粗切部、导直部、半精切部和精切部的直径进行切削，以加工出外圆结构；

当铰刀为外冷结构时，在铰刀前端面磨120度顶尖角，在铰刀后端面磨120度反顶尖角，然后用研磨设备研磨顶尖角和反顶尖角并测量，控制顶尖角和反顶尖角的跳动在0.002mm以内；

步骤4)检验棒料的外圆尺寸，符合图纸要求继续加工；不符合，报废补料或返修处理；

步骤5)采用cnc设备对棒料开槽磨背，开槽的顺序从精切部朝向粗切部，在开槽的同时进行同步磨背，完成刃带处理；

先开设左旋高螺旋槽，在设备中，按图纸尺寸输入芯厚、螺旋角、槽前角、刃带尺寸、外周后角、槽长及刃长；而后选择对应加工的砂轮，并匹配加工角度；根据开槽的最大直径为基准，选择托架；

当铰刀内冷结构时，开槽基准径、螺旋角均以外径为准；

接着开设轴向直槽和左旋直槽，在设备中，按图纸尺寸输入左右芯高和上下芯高，而后选择对应加工的砂轮，并匹配加工角度；

步骤6)采用刀具测量仪进行质量检测；

步骤7)刃口钝化处理，在细砂中处理，转速为30至40转/分，根据刀具直径，正转1至4分钟，然后反转1至4分钟，正转和反转各一次为一组钝化，一组或者多组钝化后完成处理；

步骤8)钝化结束后进行涂层涂覆；

步骤9)再次钝化，在细砂中处理，转速为30至40转/分，根据刀具直径，正转1至4分钟，然后反转1至4分钟，正转和反转各一次为一组钝化，多组钝化后完成处理；

步骤10)采用刀具测量仪进行出货质检；

步骤11)清洗外观；

步骤12)打包并外贴标签，完成制备。

进一步的，当铰刀为内冷结构并需要焊接时，内冷孔先塞入牙签，然后对齐焊接，其中牙签的塞入长度为8mm，内冷孔与牙签的间隙在0.2至0.3mm之间。

本发明的有益效果：

采用多段结构设计，将粗加工和精加工结合在一把刀具上，从而实现一次形成加工的效果。其中导直部和精切部不参与切削，两个部分的设计能够达到保证加工后孔壁的直线度以及孔径的一致性，大大提高了加工质量，使用稳定性好，成本低。保证了工件超小公差和很好的直线度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的切削刃部分示意图；

图3是本发明粗切部与导直部的放大示意图；

图4是本发明奇数刃开槽示意图图；

图5是本发明偶数刃开槽示意图图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图3所示，本发明的多刃左旋高螺旋推铰刀的一实施例，包括刀柄和刀杆，导杆上沿圆周面上设置有多个配合的切削刃，切削刃从刀杆的头部至尾部依次分为粗切部1、导直部2、半精切部3和精切部4；粗切部用于铣切总加工量的80％-90％，半精切部用于铣切总加工量的10％-20％，导直部和精切部不参与切削；

其中，导直部的加工直径小于粗切部最大加工直径，精切部的加工直径等于半精切部最大加工直径，半精切部最大加工直径大于粗切部最大加工直径；因此导直部和精切部在理论中是不参与切削的，但是加工中存在跳动等因素，因此存在于孔壁接触参与切削的问题，通过上述直径的限定，限制切削量，并能够达到保证加工后孔壁的直线度以及孔径的一致性，大大提高了加工质量。

为了保证切削效果，粗切部设置有锥度，并且相邻两个粗切部之间设置有左旋直槽5，粗切部和导直部之间设置有退刀槽6，以方便光滑过渡，相邻两个导直部之间设置有轴向直槽7；导直部位于半精切部的一侧设置有与半精切部衔接的反向锥槽8，起到衔接的作用，并且使得半精切部的起始切削点位于半精切部的两端之间；半精切部和精切部依次衔接设置，半精切部设置有锥度，以便于切削，相邻两个半精切部之间设置有左旋高螺旋槽9，相邻两个精切部之间也设置有左旋高螺旋槽，左旋直槽、轴向直槽和左旋高螺旋槽配合形成排屑槽，排屑槽底部均通过r角过渡以及抛光，方便排屑。

参照图4所示，切削刃的数量为奇数，切削刃不等分开槽设置，φ1+φ2+φ3＝360°，φ1≠φ2≠φ3。能够有效的提高切削精度，稳定性高。

参照图5所示，切削刃的数量为偶数，切削刃不等分开槽设置并且设置不等分螺旋角，φ1+φ2+φ3+φ4＝360°，φ1≠φ2≠φ3≠φ4，η1°≠η2°≠η3°≠η4°。能够有效的提高切削精度，稳定性高。

上述的粗切部、导直部、半精切部和精切部表面设置有超薄涂层，保证刀具质量。

在一实施例中，对于加工合金钢的通孔，材料硬度：hrc25～，孔公差：d3.972～3.985mm，孔光洁度要求：1.6，加工孔深：通孔18～40mm，位置度要求：0.02mm，工件双边余量：0.06～0.1mm。因此基于上述数据进行设计，其中粗切部的锥度角度为10度，反向锥槽的锥度角度为60度，半精切部的锥度精度为4度。半精切部和精切部的前角角度为0-5度，粗切部沿轴向的有效切削尺寸为2.1mm，导直部的尺寸为5mm，半精切部的尺寸为0.5mm，精切部的尺寸为21.65mm。在使用时，各尺寸之间的配合协作，起到了良好的加工效果，在随机抽查100孔数据中：孔尺寸稳定在3.980～3.982mm，光洁度及位置度符合客户要求。

具体的还提供一种上述推铰刀的制备方法，包括以下步骤:

步骤1)领取符合要求的毛坯合金棒，毛坯合金棒尺寸为d6.3，标准总长：330mm(库房){d6.3*330+3}；

步骤2)刀具要求长度+3mm～5mm{d6.3*110}，因此采用线切割将毛坯合金棒切割，得到棒料；

步骤3)对棒料外圆加工，分别对粗切部、导直部、半精切部和精切部的直径进行切削，以加工出外圆结构；

当铰刀为外冷结构时，在铰刀前端面磨120度顶尖角，在铰刀后端面磨120度反顶尖角，然后用研磨设备研磨顶尖角和反顶尖角并测量，控制顶尖角和反顶尖角的跳动在0.002mm以内；

其中，外圆粗磨头部到尺寸导向部外周刃部尺寸精加工部分外周尺寸：

外圆精磨头部到尺寸导向部外周刃部尺寸精加工部分外周尺寸：d3.973±0.002

倒锥尺寸按照图纸尺寸，d3.94尺寸的外周刃部头部有小直段，2b.t＝0,余下有倒锥b.t＝0.05～0.2/100

d3.973尺寸的外周刃部头部有小直段，3.5b.t＝0,余下有倒锥b.t＝0.05～0.2/100；

当铰刀为内冷结构时，粗磨棒料表面见光(中心孔的基准)，刀具两端研磨中心孔：0.1～1.0*60～120°，专用设备测量后保证两中心孔跳动控制在0.002mm以内，外圆粗精磨到图纸尺寸，每个阶梯刃部头部有小直段，b.t＝0,余下有倒锥；

步骤4)检验棒料的外圆尺寸，符合图纸要求继续加工；不符合，报废补料或返修处理；

步骤5)采用cnc设备对棒料开槽磨背，开槽的顺序从精切部朝向粗切部，在开槽的同时进行同步磨背，完成刃带处理；在开槽数据设定时要充分考虑，包括砂轮角度90°或成型砂轮，心高0\u+3f28，槽长35mm；

先开设左旋高螺旋槽，在设备中，按图纸尺寸输入芯厚2.5、螺旋角55°、槽前角0至5°、刃带0.25±0.03、外周后角20°、槽长35及刃长30；而后选择对应加工的砂轮，砂轮的角度90°或成型砂轮、直径80～125mm、槽底圆弧的匹配r0.3mm，根据开槽的最大直径为基准，需要托架，选择使用；

当铰刀内冷结构时，开槽基准径、螺旋角均以外径为准；

接着开设轴向直槽和左旋直槽，在设备中，按图纸尺寸输入左右芯高和上下芯高，而后选择对应加工的砂轮，并匹配加工角度；设定左右芯高0+0.03、上下芯高2.5；槽需要粗精磨抛光处理，砂轮的选择：角度90°或成型砂轮、直径80至100mm、槽底圆弧r0.3；头部要提升开槽芯厚：2.2—2.5mm；托架需要；刀具背宽强度0.55至0.8mm；

为了保证槽型连接光滑过渡，在各台阶连接部位之间设置有清根刀槽，槽宽：

在上述开槽的同步进行磨背(刃带处理)

导向部刃带：0.3±0.05，精加工部刃带：0.25±0.03

步骤6)采用刀具测量仪进行质量检测；保证刃部后角部分没有干涉；

步骤7)刃口钝化处理，在细砂中处理，转速为40转/分，根据刀具直径，正4分钟反1分钟，共10分钟，去除刃部毛刺，增加刃部光洁度；

步骤8)钝化结束后进行涂层涂覆；

步骤9)再次钝化，在细砂中处理，根据刀具直径，转速为40转/分，正2分钟反2分钟，共4分钟；

步骤10)采用刀具测量仪进行出货质检；

步骤11)清洗外观；

步骤12)打包并外贴标签，完成制备。

在一实施例中，当铰刀为内冷结构并需要焊接时，内冷孔先塞入牙签，然后对齐焊接，其中牙签的塞入长度为8mm，内冷孔与牙签的间隙在0.2至0.3mm之间，该方式成本低，连接效果好，助于焊接，便于后期清理，极大的降低连接难度，节约成本，提高加工效率。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。