一种台阶孔加工刀具的制作方法

本技术涉及一种台阶孔加工刀具，属于加工刀具领域。

背景技术：

1、现有技术中，对于台阶孔的加工而言，由于常用的加工刀具只能一次加工两个不同内径的台阶孔，因此对于具有三个及三个以上不同内径的台阶孔而言，只能更换不同的刀具进行加工，但是更换不同的刀具时，由于需要重新对刀具进行定位，这样很容易出现刀具的定位误差，进而也会影响台阶孔的同轴度。

2、为解决上述问题，授权公告号为cn205571496u的中国实用新型专利公开了多阶梯可调式pcd刀具，该刀具包括刀柄、刀具本体以及刀具法兰盘，其中，刀具本体包括沿轴向依次设置且直径依次增大的三个刀具(即切削刀)，以此通过三个刀具可一次加工出具有三个不同内径的台阶孔。刀柄的一端设置有刀柄法兰盘，刀柄法兰盘端面的中部设置有安装槽。刀具本体与刀具法兰盘一体设置，刀具法兰盘和刀柄法兰盘之间通过轴向锁紧螺丝连接，刀具本体的一端设置在安装槽内，刀柄法兰盘上还螺纹装配有用于在安装槽内径向顶紧刀具本体的径向调整螺丝。该刀具还包括轴向调整机构，轴向调整机构包括轴向调整块和轴向调整螺丝，轴向调整块设置在刀具法兰盘轴向端面的卡槽内，轴向调整螺丝螺纹装配在刀具法兰盘上且与轴向调整块顶接，以此通过轴向调整机构可沿轴向顶紧刀柄法兰盘。另外，刀具本体上还设置有沿轴向延伸的排屑槽，且排屑槽两个槽侧壁之间的夹角等于90度。

3、在上述专利文件的刀具中，由于排屑槽两个槽侧壁之间的夹角等于90度，夹角过大，因此在加工排屑槽时需要去除较多的材料，同时又由于设置有三个刀具的刀具本体的轴向长度较长，这样综合会导致刀具本体的刚性降低，影响刀具本体的使用寿命，同时也容易导致刀具在加工过程中出现不稳定的旋转，影响台阶孔的尺寸加工精度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种台阶孔加工刀具，以解决现有技术中在解决多台阶孔加工同轴度易超差的问题时所采用的刀具本体上的排屑槽两个槽侧壁之间的夹角过大且轴向长度较长而导致刀具本体刚性降低的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型中的台阶孔加工刀具采用如下技术方案：

3、一种台阶孔加工刀具，包括刀具本体以及与刀具本体的一端相连的刀具法兰盘，刀具法兰盘上设置有用于与刀柄连接的连接结构，刀具本体上设置有朝着靠近刀具法兰盘的方向外径依次增大的至少三个切削刀，刀具本体上还设置有贯通各个切削刀的排屑槽，排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角小于90度。

4、上述技术方案的有益效果在于：本实用新型提供了一种对现有技术进行改进的台阶孔加工刀具，本实用新型的台阶孔加工刀具中，由于排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角小于90度，这样与现有技术相比，减小了排屑槽两个槽侧壁之间的夹角，因此能够减少加工排屑槽时需要去除的材料量，进而能够减少加工排屑槽对刀具本体刚性的影响，有利于提高刀具本体的刚性，进而也有利于保证刀具本体的使用寿命以及旋转加工时的稳定性，有利于提高台阶孔的尺寸加工精度。

5、进一步地，排屑槽为阶梯槽，各切削刀所对应排屑槽的槽底到刀具本体中心轴线之间的距离朝着靠近刀具法兰盘的方向逐渐增大。

6、上述技术方案的有益效果在于：排屑槽槽底到刀具本体中心轴线之间距离的变化趋势和切削刀外径的变化趋势相同，也即槽的深浅与切削刀外径匹配，避免刀具本体上去除过多材料，保证刀具本体的刚性。

7、进一步地，排屑槽设置有至少一组，每一组包含两个排屑槽且这两个排屑槽在刀具本体的径向上对称布置，每一组中两个排屑槽在不同切削刀处的槽底之间的距离均大于所在位置切削刀直径的0.5倍。

8、上述技术方案的有益效果在于：两个排屑槽槽底之间的距离大于所在位置切削刀直径的0.5倍，采用大中间距设计，进一步减少刀具本体上去除的材料，保证刀具本体的刚性。

9、进一步地，排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角为40～50度。

10、上述技术方案的有益效果在于：进一步优化了排屑槽的结构，在保证排屑槽能够正常排屑的基础上，能够进一步减少加工排屑槽对刀具本体刚性的影响，有利于进一步提高刀具本体的刚性。

11、进一步地，排屑槽在刀具本体的周向上设置有至少两个，相邻两个排屑槽之间形成有导向棱，导向棱上设置有固定槽，固定槽内固定有切削刀粒。

12、上述技术方案的有益效果在于：导向棱保证了在加工过程中刀具的稳定性，通过固定槽方便了切削刀粒在刀具本体上的设置，且由于切削刀粒具有足够的硬度，因此通过切削刀粒能够增强刀具对工件的切削能力，有利于保证台阶孔加工时的切削质量，提高台阶孔的加工精度。

13、进一步地，切削刀粒凸出于导向棱的高度为0.005-0.007mm。

14、上述技术方案的有益效果在于：利用高低差易于形成润滑油膜，减少摩擦阻力。

15、进一步地，刀具法兰盘与刀具本体分体设置且固定相连，刀具法兰盘轴向端面的中部设置有连接孔，刀具本体具有用于插入连接孔内的插入段，插入段与连接孔过盈装配。

16、上述技术方案的有益效果在于：将刀具法兰盘与刀具本体分体设置，有利于方便刀具本体和刀具法兰盘的加工制造，通过过盈装配能够保证刀具本体和刀具法兰盘之间的连接强度，进而有利于保证刀具本体和刀具法兰盘之间的连接刚性，有利于保证整个刀具的刚性。

17、进一步地，台阶孔加工刀具还包括刀柄，刀柄的轴向端面上设置有安装槽，刀具法兰盘包括法兰盘本体以及设置在法兰盘本体轴向一侧且用于插入安装槽内的插装凸台，插装凸台的外径小于法兰盘本体的外径且大于所述插入段的外径，连接孔沿轴向贯穿法兰盘本体和插装凸台，所述连接结构设置在法兰盘本体上，刀柄上螺纹装配有用于沿径向顶紧插装凸台的径向调整螺栓。

18、上述技术方案的有益效果在于：通过插装凸台能够增加连接孔的长度，进而能够增加刀具法兰盘和刀具本体之间的过盈配合长度，有利于增强刀具法兰盘和刀具本体之间的连接可靠性，另外，由于插装凸台的外径大于插入段的外径，这样能够使插装凸台与安装槽之间具有更小的间隙，有利于方便通过径向顶紧螺栓顶紧插装凸台。

19、进一步地，刀具法兰盘还包括设置在法兰盘本体轴向另一侧的加强凸台，加强凸台的外径小于法兰盘本体的外径且大于所述插入段的外径，连接孔沿轴向贯穿加强凸台。

20、上述技术方案的有益效果在于：通过加强凸台能够进一步增加连接孔的长度，进而能够进一步增加刀具法兰盘和刀具本体之间的过盈配合长度，有利于进一步增强刀具法兰盘和刀具本体之间的连接可靠性。

21、进一步地，插装凸台的轴向长度小于加强凸台的轴向长度。

22、上述技术方案的有益效果在于：不仅能够保证插装凸台与安装槽之间的插装以及对连接孔长度的加长，而且由于刀柄结构尺寸有限，通过长度较小的插装凸台，能够使安装槽具有较小的轴向深度，减少了加工刀柄时需要去除的材料量，有利于保证刀柄的刚性。

技术特征：

1.一种台阶孔加工刀具，包括刀具本体(20)以及与刀具本体(20)的一端相连的刀具法兰盘(30)，刀具法兰盘(30)上设置有用于与刀柄(10)连接的连接结构，刀具本体(20)上设置有朝着靠近刀具法兰盘(30)的方向外径依次增大的至少三个切削刀(21)，刀具本体(20)上还设置有贯通各个切削刀(21)的排屑槽(22)，其特征在于，排屑槽(22)的两个槽侧壁之间的夹角小于90度。

2.根据权利要求1所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，排屑槽(22)为阶梯槽，各切削刀(21)所对应排屑槽(22)的槽底到刀具本体中心轴线之间的距离朝着靠近刀具法兰盘(30)的方向逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，排屑槽(22)设置有至少一组，每一组包含两个排屑槽(22)且这两个排屑槽(22)在刀具本体的径向上对称布置，每一组中两个排屑槽(22)在不同切削刀(21)处的槽底之间的距离均大于所在位置切削刀(21)直径的0.5倍。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，排屑槽(22)的两个槽侧壁之间的夹角为40～50度。

5.根据权利要求1或2所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，排屑槽(22)在刀具本体(20)的周向上设置有至少两个，相邻两个排屑槽(22)之间形成有导向棱(23)，导向棱(23)上设置有固定槽(24)，固定槽(24)内固定有切削刀粒(40)。

6.根据权利要求5所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，切削刀粒(40)凸出于导向棱(23)的高度为0.005-0.007mm。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，刀具法兰盘(30)与刀具本体(20)分体设置且固定相连，刀具法兰盘(30)轴向端面的中部设置有连接孔(31)，刀具本体(20)具有用于插入连接孔(31)内的插入段(25)，插入段(25)与连接孔(31)过盈装配。

8.根据权利要求7所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，台阶孔加工刀具还包括刀柄(10)，刀柄(10)的轴向端面上设置有安装槽(11)，刀具法兰盘(30)包括法兰盘本体(32)以及设置在法兰盘本体(32)轴向一侧且用于插入安装槽(11)内的插装凸台(33)，插装凸台(33)的外径小于法兰盘本体(32)的外径且大于所述插入段(25)的外径，连接孔(31)沿轴向贯穿法兰盘本体(32)和插装凸台(33)，所述连接结构设置在法兰盘本体(32)上，刀柄(10)上螺纹装配有用于沿径向顶紧插装凸台(33)的径向调整螺栓。

9.根据权利要求8所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，刀具法兰盘(30)还包括设置在法兰盘本体(32)轴向另一侧的加强凸台(34)，加强凸台(34)的外径小于法兰盘本体(32)的外径且大于所述插入段(25)的外径，连接孔(31)沿轴向贯穿加强凸台(34)。

10.根据权利要求9所述的台阶孔加工刀具，其特征在于，插装凸台(33)的轴向长度小于加强凸台(34)的轴向长度。

技术总结
本技术涉及一种台阶孔加工刀具，台阶孔加工刀具包括刀具本体以及与刀具本体的一端相连的刀具法兰盘，刀具法兰盘上设置有用于与刀柄连接的连接结构，刀具本体上设置有朝着靠近刀具法兰盘的方向外径依次增大的至少三个切削刀，刀具本体上还设置有排屑槽，排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角小于90度。本技术有效解决了现有技术中在解决多台阶孔加工同轴度易超差的问题时所采用的刀具本体上的排屑槽两个槽侧壁之间的夹角过大而导致刀具本体刚性降低的问题。

技术研发人员：孙永,董志豪,张习龙,杨海
受保护的技术使用者：河南四方达超硬材料股份有限公司
技术研发日：20230215
技术公布日：2024/1/12