用于转向节耳部侧向孔的复合刀具以及加工方法与流程

本发明涉及转向节加工技术技术领域，特别涉及用于转向节耳部侧向孔的复合刀具以及加工方法。

背景技术：

转向节(steeringknuckle)又称“羊角”，是汽车转向桥中的重要零件之一，能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节的功用是传递并承受汽车前部载荷，支承并带动前轮绕主销转动而使汽车转向。在汽车行驶状态下，它承受着多变的冲击载荷，因此，要求其具有很高的强度。

其中转向节包括有耳部a，在加工时需要对耳部a的侧向孔b进行打孔，如图13所示，其中打孔的目的包括将侧向孔的内壁加工到光滑、加工出油封止口c、加工出倒角d以及孔e，其中油封止口c的目的是在使用过程中可以在侧向孔b中放入油封圈，孔e的目的是在转向节上可以连接汽车上的支架或防尘盖或双臂或者其他的结构，并且孔e在加工时需要先钻孔，然后再攻螺纹。

目前对于侧向孔b的加工方式时，首先固定转向节的位置，然后对耳部a先镗内壁，之后通过两次镗加工后形成油封止口c，再通过倒角刀镗出倒角d，再然后移动钻头对耳部a侧部打孔，打孔后攻丝形成孔e，由于步骤繁多，因此导致了加工效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于转向节耳部侧向孔的复合刀具以及加工方法，旨在解决加工效率低的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于转向节耳部侧向孔的复合刀具，包括刀柄、设置于所述刀柄上的第一镗刀、第二镗刀、第三镗刀以及倒角刀，所述刀柄包括有第一柄部以及与所述第一柄部一端中部连接的第二柄部，所述第一镗刀位于所述第二柄部远离所述第一柄部的一端的侧部，所述第二柄部远离所述第一柄部的一端中部可分离设置有钻头或攻丝杆；

所述第二镗刀、所述第三镗刀以及所述倒角刀均位于所述第一柄部上，且所述第二镗刀、所述第三镗刀以及所述倒角刀与所述第一柄部轴心之间的最大距离依次增大，所述第二镗刀、所述第三镗刀以及所述倒角刀在所述第一柄部的轴心上的投影与所述钻头或攻丝杆之间的距离依次增大，所述第一柄部上开设有三个连接槽，所述第二镗刀、所述第三镗刀以及所述倒角刀上分别设置有一刀座，每一所述刀座分别与一所述连接槽可分离连接。

本发明的进一步设置为：所述第一镗刀设置有两个，两个所述第一镗刀对称位于所述第二柄部的两侧。

本发明的进一步设置为：所述第二柄部背离所述第一柄部的端部中心开设有冷却总孔，所述刀柄中开设有六条分别与所述冷却总孔相通的冷却支孔，六个所述冷却支孔的端部分别正对于所述第一镗刀、所述第二镗刀、所述第三镗刀、所述倒角刀以及所述钻头或所述攻丝杆。

本发明的进一步设置为：所述刀座与所述连接槽的形状相配合，所述刀座包括有座体部以及与所述座体部的上部滑移连接的滑移部，所述座体部的中部开设有固定槽，位于所述固定槽中部的所述座体部上开设有固定孔，所述连接槽的内壁上开设有与所述固定孔相配合的连接孔，还包括有固定螺杆，所述固定螺杆的一端可与所述连接孔螺纹连接，另一端设置有固定螺帽，所述滑移部的长度大于所述固定槽的长度。

本发明的进一步设置为：所述座体部的上部设置有横截面为t字形的滑移轨，所述滑移部的上开设有与所述滑移轨相配合的滑移槽。

本发明的进一步设置为：所述固定槽正对于所述滑移轨的内壁上设置有一字形或t字形或工字形的支撑部，移动所述滑移部可使所述支撑部穿入所述滑移槽中。

本发明的进一步设置为：所述滑移部的中部开设有防落孔，所述防落孔的直径等于所述连接孔的直径，且所述防落孔的直径小于所述固定孔的直径，所述固定螺杆包括螺纹部以及位于所述螺纹部与所述固定螺帽之间的光滑部，所述螺纹部可与所述防落孔或所述连接孔螺纹连接，所述光滑部的直径等于所述固定孔的直径，所述光滑部的长度等于所述固定孔的深度。

本发明的进一步设置为：所述座体部上还开设有支撑孔，所述第一柄部上开设有正对于所述支撑孔相配合的限位孔，所述限位孔中活动设置有弹性件以及限位杆，所述滑移体包括有第一状态以及第二状态；

当处于所述第一状态时，所述限位杆依次穿过限位孔、所述支撑孔以及所述防落孔，所述滑移部的两端分别与所述座体部的一端以及所述固定槽的一侧相齐平；

当处于所述第二状态时，所述滑移部的两端分别与所述限位杆以及所述固定槽的另一侧形成抵触，所述滑移部的中部与所述固定螺帽形成抵触，且所述防落孔正对于所述固定孔。

本发明的进一步设置为：所述滑移部的顶部开设有稳定槽，当处于所述第二状态时，所述限位杆抵触于所述稳定槽的内壁。

本发明还提供了一种使用如上任一项所述的用于转向节耳部侧向孔的复合刀具进行加工方法，包括以下步骤：

s1，固定刀柄以及转向节；

s2，刀柄朝向转向节活动并且转动；

s3，第一镗刀、第二镗刀、第三镗刀以及倒角刀分别对转向节耳部的侧向孔进行加工，其中第一镗刀使得转向节耳部的侧向孔的内径为设定值，第二镗刀与第三镗刀使得转向节耳部的侧向孔形成用于设置油封圈的形状，倒角刀使得转向节耳部的侧向孔的端部形成倒角；

s4，回缩刀柄并使得刀柄与转向节分离；

s5，移动刀柄，并使得第二柄部正对于转向节的侧部，对转向节的侧部进行钻孔以及攻丝，完成一个加工周期。

本发明的有益效果是：在刀柄上同时具有了对转向节耳部侧向孔内壁进行加工的第一镗刀、用于加工油封圈的第二镗刀和第三镗刀、用于加工倒角的倒角刀以及用于打孔和攻丝的钻头和攻丝杆，或攻钻一体杆，如此只需三步(钻孔和攻丝分开进行)或两步(钻孔和攻丝通过攻钻一体杆)即可完成对一个转向节耳部侧向孔的加工，极大的提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。

图1是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具一实施例的结构示意图；

图2是图1中a部分的放大图；

图3是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具一实施例的剖视图；

图4是图3中b部分的放大图；

图5是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中刀柄一实施例的结构示意图；

图6是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中连接槽部分一实施例的剖视图；

图7是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中座体部一实施例的结构示意图；

图8是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中滑移部一实施例的结构示意图；

图9是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中固定螺杆和固定螺帽一实施例的结构示意图；

图10是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中刀座在安装或取下时一实施例的剖视图；

图11是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中刀座在使用时一实施例的剖视图；

图12是本发明用于转向节耳部侧向孔的复合刀具中刀座在转移、销售或保存时一实施例的剖视图；

图13是转向节耳部的结构示意图。

图中，1、第一镗刀；2、第二镗刀；3、第三镗刀；4、倒角刀；5、第一柄部；6、第二柄部；7、钻头；8、连接槽；9、刀座；9a、座体部；9b、滑移部；10、冷却总孔；11、冷却支孔；12、固定槽；13、固定孔；14、连接孔；15、固定螺杆；15a、螺纹部；15b、光滑部；16、固定螺帽；17、滑移轨；18、滑移槽；19、支撑部；20、防落孔；21、支撑孔；22、限位孔；23、弹性件；24、限位杆；25、稳定槽；a、耳部；b、侧向孔；c、油封止口；d、倒角；e、孔。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于转向节耳部侧向孔的复合刀具，如图1至图12所示，包括刀柄、设置于所述刀柄上的第一镗刀1、第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4，所述刀柄包括有第一柄部5以及与所述第一柄部5一端中部连接的第二柄部6，所述第一镗刀1位于所述第二柄部6远离所述第一柄部5的一端的侧部，所述第二柄部6远离所述第一柄部5的一端中部可分离设置有钻头7或攻丝杆；

所述第二镗刀2、所述第三镗刀3以及所述倒角刀4均位于所述第一柄部5上，且所述第二镗刀2、所述第三镗刀3以及所述倒角刀4与所述第一柄部5轴心之间的最大距离依次增大，所述第二镗刀2、所述第三镗刀3以及所述倒角刀4在所述第一柄部5的轴心上的投影与所述钻头7或攻丝杆之间的距离依次增大，所述第一柄部5上开设有三个连接槽8，所述第二镗刀2、所述第三镗刀3以及所述倒角刀4上分别设置有一刀座9，每一所述刀座9分别与一所述连接槽8可分离连接。所述第一镗刀1设置有两个，两个所述第一镗刀1对称位于所述第二柄部6的两侧。

所述第二柄部6背离所述第一柄部5的端部中心开设有冷却总孔10，所述刀柄中开设有六条分别与所述冷却总孔10相通的冷却支孔11，六个所述冷却支孔11的端部分别正对于所述第一镗刀1、所述第二镗刀2、所述第三镗刀3、所述倒角刀4以及所述钻头7或所述攻丝杆。

所述刀座9与所述连接槽8的形状相配合，所述刀座9包括有座体部9a以及与所述座体部9a的上部滑移连接的滑移部9b，所述座体部9a的中部开设有固定槽12，位于所述固定槽12中部的所述座体部9a上开设有固定孔13，所述连接槽8的内壁上开设有与所述固定孔13相配合的连接孔14，还包括有固定螺杆15，所述固定螺杆15的一端可与所述连接孔14螺纹连接，另一端设置有固定螺帽16，所述滑移部9b的长度大于所述固定槽12的长度。

所述座体部9a的上部设置有横截面为t字形的滑移轨17，所述滑移部9b的上开设有与所述滑移轨17相配合的滑移槽18。所述固定槽12正对于所述滑移轨17的内壁上设置有一字形或t字形或工字形的支撑部19，移动所述滑移部9b可使所述支撑部19穿入所述滑移槽18中。本实施例优选为一字形，其好处在于能够方便的插入到滑移槽18中，也可以根据实际情况选用t字形或工字形，t字形或工字形对滑移部9b的支撑稳定性更佳。

所述滑移部9b的中部开设有防落孔20，所述防落孔20的直径等于所述连接孔14的直径，且所述防落孔20的直径小于所述固定孔13的直径，所述固定螺杆15包括螺纹部15a以及位于所述螺纹部15a与所述固定螺帽16之间的光滑部15b，所述螺纹部15a可与所述防落孔20或所述连接孔14螺纹连接，所述光滑部15b的直径等于所述固定孔13的直径，所述光滑部15b的长度等于所述固定孔13的深度。

所述座体部9a上还开设有支撑孔21，所述第一柄部5上开设有正对于所述支撑孔21相配合的限位孔22，所述限位孔22中活动设置有弹性件23以及限位杆24，所述滑移体包括有第一状态以及第二状态；

当处于所述第一状态时，所述限位杆24依次穿过限位孔22、所述支撑孔21以及所述防落孔20，所述滑移部9b的两端分别与所述座体部9a的一端以及所述固定槽12的一侧相齐平；

当处于所述第二状态时，所述滑移部9b的两端分别与所述限位杆24以及所述固定槽12的另一侧形成抵触，所述滑移部9b的中部与所述固定螺帽16形成抵触，且所述防落孔20正对于所述固定孔13。所述滑移部9b的顶部开设有稳定槽25，当处于所述第二状态时，所述限位杆24抵触于所述稳定槽25的内壁。

本发明还提供了一种使用如上任一项所述的用于转向节耳部侧向孔的复合刀具进行加工方法，包括以下步骤：

s1，固定刀柄以及转向节；

s2，刀柄朝向转向节活动并且转动；

s3，第一镗刀1、第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4分别对转向节耳部的侧向孔进行加工，其中第一镗刀1使得转向节耳部的侧向孔的内径为设定值，第二镗刀2与第三镗刀3使得转向节耳部的侧向孔形成用于设置油封圈的形状，倒角刀4使得转向节耳部的侧向孔的端部形成倒角；

s4，回缩刀柄并使得刀柄与转向节分离；

s5，移动刀柄，并使得第二柄部6正对于转向节的侧部，对转向节的侧部进行钻孔以及攻丝，完成一个加工周期。

本发明提供的用于转向节耳部侧向孔的复合刀具以及加工方法，在刀柄上同时具有了对转向节耳部侧向孔内壁进行加工的第一镗刀1、用于加工油封圈的第二镗刀2和第三镗刀3、用于加工倒角的倒角刀4以及用于打孔和攻丝的钻头7和攻丝杆，或攻钻一体杆，如此只需三步(钻孔和攻丝分开进行)或两步(钻孔和攻丝通过攻钻一体杆)即可完成对一个转向节耳部侧向孔的加工，极大的提高了加工效率

两个第一镗刀1同时对转向节进行加工能够进一步的加快加工效率，同时两个第一镗刀1受到的阻力大小也接近，能够很好的提高刀柄整体的加工稳定性；不仅如此，第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4也近似于均匀分布在第一柄部5的周缘上，即两两之间的夹角接近120度。在加工时，刀柄是与机床的主轴连接的，同时该机床具有内冷系统，即主轴中能够通入冷却水管，然后该冷却水管能够将冷却水通入到冷却总孔10中，然后冷却液通过冷却总管进入到每一根冷却支孔11后，再通过六个冷却支孔11分别流出，并对两个第一镗刀1、第二镗刀2、第三镗刀3、倒角刀4、钻头7或攻丝杆，或者攻钻一体杆进行冷却，从而起到了保护和润滑的作用。

在还一实施例中，机床主轴与电机或减速电机之间通过皮带连接，同时主轴位于电机或减速电机的侧部，而且主轴是空心的，此时也可以通过水管向主轴中灌入冷却液，最后即使刀柄在持续转动，也不影响到冷却的进行。同时，钻头7或攻丝杆或攻钻一体杆与刀柄之间是通过侧固刀柄的结构实现固定的，或是其他市场上常用的刀柄与钻头7和攻丝杆的连接方式进行固定和分离，在此不做过多的记载。

第一镗刀1是直接通过螺栓固定在第二柄部6上的，但是第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4与第一柄部5之间的连接方式是如此进行的：

首先将固定螺杆15从防落孔20和固定孔13中取出后，向上移动滑移部9b，并使得滑移部9b的顶端与座体部9a的顶端齐平，此时防落孔20正对于支撑孔21，滑移部9b的底端与固定槽12的顶端相齐平。然后移动刀座9并将刀座9卡入到连接槽8中，此时固定孔13正对于连接孔14，防落孔20、支撑孔21正对于限位孔22，而且限位杆24的端部伸出到了滑移部9b的外部，所以限位杆24对滑移部9b起到了支撑的作用，能够防止其滑落下来；

然后将从防落孔20和固定孔13中取出的固定螺杆15依次穿过固定孔13和连接孔14，转动固定螺帽16使得固定螺杆15的螺纹部15a与连接孔14螺纹连接，继续转动直到固定螺帽16抵触到固定槽12的内壁上，此时光滑部15b恰好完全位于固定孔13中，螺纹部15a恰好完全位于连接孔14中(连接孔14的深度大于等于螺纹部15a的长度)，完成了固定螺杆15的操作；

再然后向第一柄部5的轴心反向推动(通过顶针或其他常规结构)限位杆24，弹性件23(优选为弹簧)发生压缩后，限位杆24从防落孔20中落出，此时滑移部9b在重力的作用下向下滑落，并直到滑移部9b的底端抵触到固定槽12的底端；同时由于滑移部9b的长度大于固定槽12的长度，因此滑移部9b的顶端依然还扣接在滑移轨17上；不仅如此，此时支撑部19穿入到了滑移槽18中，因此可以较好的保证滑移部9b的位置稳定性；

当滑移部9b滑移到最低端之后，限位杆24在弹性件23的弹性作用下弹出到座体部9a的外部，并且恰好卡接在稳定槽25中。

常规的刀柄与刀座9之间是通过简单的螺栓进行固定的，即通过螺栓穿过刀座9后刀柄螺纹连接，如此虽然也能够固定刀座9，但是随着使用的进行，螺栓容易发生松动，使得加工稳定性以及安全性都较低，而且还容易使得刀片的使用寿命较短(因为位置不稳定时刀片与零件之间的作用力也不是稳定的)。

但是本实施例的结构在使用的过程中，固定螺帽16的位置受到了滑移部9b的限位，因此无论怎么使用固定螺帽16都不会朝向远离第一柄部5轴心的外部方向活动；更进一步的，滑移部9b的顶部受到了限位杆24的限位，因此滑移部9b不会向上移动，而且同时，刀柄在转动时限位杆24只会在离心力的作用下朝向第一柄部5外部活动(不会发生脱离)，因此此时的状态是，限位杆24在第一柄部5的离心力作用下能够持续稳定的对滑移部9b的位置起到固定，因此使得滑移部9b能够持续且稳定的对固定螺帽16的位置起到限位作用，同时由于固定螺帽16和固定螺杆15的位置是固定的，因此刀座9与第一柄部5之间的连接也是能够持续且稳定的。

不仅如此，在使用过程中支撑部19是穿进到了滑移槽18的内壁中，所以支撑部19还能够对滑移部9b起到支撑的作用，使用过程中滑移部9b的上下两端分别受到了滑移轨17和支撑部19的支撑，所以也能够较好的防止滑移部9b发生形变等。

其中，防落孔20的直径是小于固定螺帽16的直径的，因此固定螺帽16只能抵触在防落孔20的周缘，而不能直接穿过防落孔20。固定螺杆15的位置固定完成后，光滑部15b贴合在固定孔13的内壁上，同时螺纹部15a贴合在连接孔14的内壁上，因此固定螺杆15可以稳定的连接座体部9a和第一柄部5，并保证刀片(第二镗刀2或第三镗刀3或倒角刀4)在使用过程中具有很好的位置稳定性，使用过程中刀片能够稳定且持续的进行切削，能够较好的延长刀片的使用寿命，同时也提高了加工稳定性。

同时，三个刀座9(即与第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4连接的刀座9)的形状略有不同(起到的作用都是连接刀片和刀柄，但是形状并不相同)，而且第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4连接在三个刀座9上的位置也略有不同。

在还一实施例中，三个刀座9的形状是相同的，同时每个刀座9上都焊接或一体成型有个过渡的结构(比如不锈钢、硬质钢)，然后第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4分别通过螺栓或其他常规方式固定在三个过渡的结构上，并且通过过渡的结构实现了第二镗刀2、第三镗刀3以及倒角刀4与第一柄部5之间轴心距离的不同，以及第二镗刀2、第三镗刀3和倒角刀4在第一柄部5轴心上的投影与第二柄部6端部之间的距离越来越远的目的。

在需要维修或更换刀片时，首先向内将限位杆24按压进入到支撑孔21中，然后向上移动滑移部9b，滑移部9b盖到限位杆24顶部后放开限位杆24，继续移动滑移部9b直到防落孔20正对于支撑孔21，限位杆24在弹性件23的弹性作用下弹出到滑移部9b的外侧，同时限位杆24对滑移部9b起到了支撑的作用，防止了滑移部9b在重力下向下滑落，此时固定槽12是处于完全开放的状态，因此可以很方便的转动固定螺帽16，固定螺杆15与连接孔14分离后，可直接向朝向第一柄部5外的方向移动刀座9，此时该移动方向与限位杆24的长度方形是一致的，因此限位杆24不影响到刀座9的移动。

在保存、生产和运输过程中，为了防止滑移部9b、座体部9a以及固定螺杆15分离，首先移动滑移部9b并使得滑移部9b的底端抵触到固定槽12的内壁上，然后取固定螺杆15依次穿过固定孔13和防落孔20，固定螺杆15到达防落孔20后，转动固定螺杆15，使得螺纹部15a与防落孔20螺纹连接，直到固定螺帽16抵触到座体部9a背离滑移部9b的一侧，螺纹部15a的端部也恰好与滑移部9b背离座体部9a的一侧相齐平，此时通过固定螺杆15将滑移部9b和座体部9a固定连接了起来，防止了三者发生丢失。不仅如此，在这个连接的过程中，支撑部19和滑移轨17对滑移部9b的两端起到了支撑的作用，因此可以较好的防止滑移部9b发生形变。

不仅如此，固定孔13的直径是等于光滑部15b的直径，防落孔20的直径等于连接孔14的直径，同时前者大于后者，同时，防落孔20的内螺纹方向与连接孔14的内螺纹方向相反，如此才能给在两个不同的方向都与螺纹部15a螺纹连接。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。