一种加工汽车阀套的多段成型铰刀的制作方法

本发明属于铣刀技术领域，具体涉及一种加工汽车阀套的多段成型铰刀。

背景技术：

汽车阀套需要和阀芯一起配套使用，配合度直接影响汽车阀套和阀芯的使用寿命，这就使得它有以下特点：

1、有多段成型阶梯；

2、孔内粗糙度要求高；

3、同心度要求严格(最重要)。

常规阀套精密孔加工工艺的难点在于：

1、多段阶梯孔排屑困难，有铁屑刮伤孔壁的风险；

2、几段精密孔同轴度要求严格，必须复合在一起加工，加大制作难度；

3、刀具槽长过长，易导致刀具刚性变差、跳动变大，使得刀具寿命降低，工件精度变差；

4、刀具冷却效果不明显，导致刃口加快磨损。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种加工汽车阀套的多段成型铰刀。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种加工汽车阀套的多段成型铰刀，包括同轴设置的刀体和刀柄，所述刀体上由左至右依次设置左周刃和右周刃，左周刃和右周刃之间设置导向柱，左周刃上形成左螺旋的左旋刀槽，向下排屑，右周刃上形成右螺旋的右旋刀槽，向上排屑，刀体内部沿中轴线方向设置内冷孔，内冷孔朝向刀体头部的一端封闭，刀体头部设有成型倒角。

进一步的，所述内冷孔上开设若干个沿圆周方向排布的侧水孔，侧水孔的直径为0.2-0.5mm，侧水孔的总面积之和不能大于内冷孔的面积。

进一步的，所述左周刃和右周刃上分别开有三个内冷孔。

进一步的，所述刀体头部与左周刃交接处设有过渡角，保证交接处不会出现高点和凹坑。

进一步的，所述成型倒角由依次连接的切削倒角、挤光圆弧和过渡角组成，切削倒角的角度为30±2°，切削倒角的宽度为0.5±0.1mm，根据实际工件进行调整，负责进行切削、导向；挤光圆弧半径r为0.6-0.8mm，根据实际工件进行调整，负责提供孔内质量；过渡角为6±2°，长度为0.2-0.25mm，根据实际工件进行调整，负责保证刀体与周刃交接处不会出现高点和凹坑。

进一步的，所述内冷孔朝向刀体头部的一端焊接有铜棒，用于封闭内冷孔一端。

进一步的，所述导向柱上沿圆周方向设六根导条，导向柱直径比工件公差的下差小0.01-0.02mm，导条宽度为0.1倍的导向柱直径，导条高0.5-0.8mm，有效起到支撑作用并减少与工件的摩擦。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种加工汽车阀套的多段成型铰刀，包括同轴设置的刀体和刀柄，所述刀体上由左至右依次设置左周刃和右周刃，左周刃和右周刃之间设置导向柱，左周刃上形成左螺旋的左旋刀槽，向下排屑，右周刃上形成右螺旋的右旋刀槽，向上排屑，刀体内部沿中轴线方向设置内冷孔，内冷孔朝向刀体头部的一端封闭，刀体头部设有成型倒角。本发明提供的加工汽车阀套的多段成型铰刀，采用前一段刀具(左周刃)左旋设计，向下排屑，后一段刀具(右周刃)采用右旋设计，向上排屑，铣刀的旋向决定其排屑的方向，通过左旋、右旋复合设计，解决排屑问题，并同时保证同心度要求，避免由于排屑槽太长导致铁屑排不出去的现象；左周刃和右周刃之间增加导向柱设计，提高支撑性，提高孔的精度；铣刀的刀尖倒角采用成型倒角设计，在常规刀尖倒角之后又做了一段r角接小角过渡角的倒角，使它在切削的途中能够提高孔壁的粗糙度；前段左旋刀槽采用正冲侧冷，后段右旋刀槽采用反冲侧冷，符合排屑方向，更利于排屑和冷却刃口，提高冷却效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的立体图；

图3为本发明图2的a-a剖视图；

图4为现有铣刀倒角的结构示意图；

图5为本发明的成型倒角的结构示意图；

图6为本发明的左旋刀槽的结构示意图；

图7为本发明的右旋刀槽的结构示意图；

图8为本发明待加工的多段深孔工件的结构示意图；

图9为本发明的左旋刀槽正冲时的状态图；

图10为本发明的右旋刀槽反冲时的状态图；

图11为本发明内冷孔的结构示意图；

其中，1-刀体；2-左周刃；3-左旋刀槽；4-公共轴线；5-导向柱；6-内冷孔；7-右周刃；8-右旋刀槽；9-刀柄。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-11所示，一种加工汽车阀套的多段成型铰刀，包括刀体1和刀柄9，刀体1与刀柄9是以公共轴线4为中心的同轴圆柱体，刀体1有四段，分别为：圆柱直径d1、导向柱5、圆柱直径d2和刀柄9(圆柱直径d3)，刀体1上开有两段排屑槽分别为：左旋刀槽3和右旋刀槽8，在头部前段有成型倒角，在圆柱直径d1和圆柱直径d2上分别有左周刃2和右周刃7，内冷孔6是以公共轴线4为中心，贯穿刀具的一个轴向孔。

更具体的，刀体1上由左至右依次设置左周刃2和右周刃7，起切削刃作用，左周刃2和右周刃7之间设置导向柱5，左周刃2上形成左螺旋的左旋刀槽3，向下排屑，右周刃7上形成右螺旋的右旋刀槽8，向上排屑，避免由于排屑槽太长导致铁屑排不出去的现象，刀体1头部设有成型倒角，起切削刃作用。

如图5所示，刀体1头部或最左端设计有成型倒角，通过成型倒角来提高孔内粗糙度，本发明在如图4所示的常规刀尖倒角基础上改进，刀体1头部与左周刃2交接处设有用于圆滑过渡的r角接小角度的过渡角，能够保证二者的交接处不会出现高点和凹坑，使它在切削的途中能够提高孔壁的粗糙度。

成型倒角由依次连接的切削倒角、挤光圆弧和过渡角组成，切削倒角a为30±2°，切削倒角的宽度w1为0.5±0.1mm，根据实际工件进行调整，负责进行切削、导向；挤光圆弧半径r为0.6-0.8mm，一般为45°，倒角长度l为0.5-1mm，根据实际工件进行调整，负责提供孔内质量；过渡角b为6±2°，长度h为0.2-0.25mm，根据实际工件进行调整，负责保证刀体与周刃交接处不会出现高点和凹坑。

图8为客户的工件图纸，是本发明的待加工件，工件分成abc三段，各段直径分别为：d(a)、d(b)、d(c)，其中本发明的铰刀只需加工ac两段，但是这两段孔有个同心度0.003mm的要求，所以就通过设计本发明的铰刀来保证同心度，现有铣刀达不到这种需求。同心度要求严格的孔只能将多段孔复合在一起加工，但是如图8所示的孔很深且有多段，采用现有技术无论是向下排屑还是向上排屑都很难把屑排出，故本发明设计两段不同旋向的左旋刀槽3和右旋刀槽8，通过左旋、右旋复合设计，解决排屑问题，可以保证同心度要求，同时避免刀具在孔内由于加工时产生的跳动问题而导致同心度超差，就在中间位置的d(b)直径段增加导向柱5，增加稳定性。d(b)直径段是已经加工完的孔，所以本发明的铰刀不再次加工，而是做比d(b)直径略小的导向柱5。

本发明设置导向柱5来提高刀具支撑性和稳定性，导向柱5上沿圆周方向设六根导条，导向柱5直径d需比工件公差的下差小0.01-0.02mm，导条的宽度w2为0.1倍的导向柱5直径，导条的高度h1为0.5-0.8mm，这样既能有效起到支撑作用又能减少与工件的摩擦。

刀体1内部沿中轴线方向设置内冷孔6，内冷孔6朝向刀体1头部的一端封闭，内冷孔6是以公共轴线4为中心贯穿刀体1内部的一个轴向孔，左端的左旋刀槽3采用正冲侧冷，右端的右旋刀槽8采用反冲侧冷，形成两种不同的内冷形式：正冲时，切屑向下排，切削液朝着侧水孔方向进行喷射，切屑顺着切削液的流向由孔内排出；反冲时，切屑向上排，切削液朝着侧水孔方向进行喷射，切屑顺着切削液的流向由孔内排出。两种不同的内冷形式更符合螺旋角设计，符合排屑方向，更利于排屑和冷却刃口，加强排屑能力，提高冷却效果，避免由于排屑不畅导致的刀具效率低等问题。

在内冷孔6上开设六个沿圆周方向排布的侧水孔，左周刃2和右周刃7上分别开有三个内冷孔6，侧水孔的直径为0.2-0.5mm，侧水孔的总面积之和不能大于内冷孔6的面积，以免由于侧水孔直径太大而导致内冷压力太小，切削液喷出无力。由于内冷孔6是沿公共轴线4贯穿铣刀的孔，为了避免切削液从刀体1头部喷出，就需要将铜棒焊入刀体1头部的内冷孔6内，将内冷孔6朝向刀体1左端的头部(左端部)焊死，让切削液只能从侧水孔内排出。

需要说明的是，左周刃2直径d1，右周刃7直径d2，刀柄9直径d3，导向柱5直径根据客户工件来调整的，在加工完后要保证客户产品的要求。

本发明未详细描述的部分采用现有技术即可实现，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。