专利名称:高精度、高光洁度整体硬质合金小铰刀的制作方法
本发明整体硬质合金小铰刀，是专为解决国内外长期存在的铰孔质量关键而研制的。规格从0.8～8毫米系列，主要为φ1-3毫米，品种有机用、手用、加长、反刃、四方和淬火钢等六种铰刀。
虽然小孔加工方法很多，除钻孔外，尚可用电火花打孔，激光打孔，超声波打孔等，但是小而深的精密圆柱小孔的加工是比较困难的，因为这类孔的精度和表面光洁度要求均较高，其材料大多为不锈钢，更加不便采用磨削工艺，而且磨削需要熟练的工人和专用精密内圆磨床，是昂贵而又废时的加工方法，所以不如铰孔工艺简便。但加工小孔时，在钻削、铰削过程中，刀具的容屑、排屑和冷却润滑液的输入与排出均不利，铰孔的精度与光洁度均不易达到产品质量要求，而且刀具寿命短，特别是铰不锈钢等较深的小孔，难度更大，这就要求有高质量的硬质合金刀具来解决。
现行国家标准铰刀中只有高速钢小铰刀，其设计参数及技术要求，均满足不了二级精度(D、H7)孔的要求，对一级精度的孔就更不行，光洁度也达不到
7～
9的要求。尤其是难加工材料的铰孔更加难以进行，所以全国各大、小工厂对高精度，高光洁度的小孔加工大都采用研磨工艺，这样自然生产效率低，产品质量不稳定，成本高。例如φ1.5D1小孔长期是关键，也有采用挤光工艺，除钻孔外需要搪孔、粗铰、细铰、精铰、挤光共用五把刀具五道工序才能完成。而且挤光刀寿命很短，只能挤几个孔到21个孔就报废了。而改用本铰刀只要一把铰刀、一道工序而且刀具寿命长，可铰几百个孔。无锡无线电厂83年引进日本新工艺采用数控机床加工的φ2D1小孔是用硬质合金搪刀搪孔，光洁度达不到
8而且生产不稳定，一直达不到日产量5000只的要求，采用本铰刀才解决了，精度、度、光洁度、产量关键并提高生产效率五倍。还有湖南第二纺织机械厂，不锈钢喷丝板小孔的铰孔光洁度达不到
8，而且跑遍全国也未解决，只得降低产品光洁度要求，改为
7，还是达不到，又降为
6。
本发明的小铰刀特征之一铰刀外型结构不同，它由工作部l1，颈部l3，柄部l3三部分组成。而一般小铰刀没有颈部l5，另外铰刀总长度L比国家标准小铰刀略短，即保持原来铰孔深度略有增加外，尽量减少柄部多余长度，以利制造和提高精度。铰刀工作部切削锥l1，圆柱部l2均与GB1131-73国标铰刀不同，即国标铰刀的园柱部为很小的锥体，无l2尺寸。
本铰刀设计特征之二几何参数不同，根据被铰孔材料性能，选取以下角度数值，如前角，从负25°到正15°，(国家标准小铰刀的前角为0°～3°)切削锥角ψ选取2°到60°(GB1132-73为15°，GB1131-73为1°)并增加了切削锥刃部后面的刃带f1，(一般小铰刀资料都没有规定f1值)从园柱部l2处磨倒锥度ψ1选取0～0.005毫米而GB11312-73，为0.005～0.012。
本铰刀设计特征之三铰刀直径尺寸不同，即直径制造尺寸的公差带分布比较合理(打破颤动理论而采用薄切削原理制定的)而国家标准，国际标准ISO、苏联、日本、德国标准规定的公差带分布，都有许多不足之处。本设计的铰刀直径尺寸公差表中的上限尺寸，按被加工孔材料性质和加工条件状况而增加0.001-0.004毫米或减少0.001-0.003毫米，而下限尺寸比现有技术标准规定的下限尺寸大0.001-0.004毫米，所以能保证铰出一级精度孔，国家标准尚无一级精度铰刀直径尺寸，苏联资料上讲铰一级精度孔国内外很少见，国际标准ISO522-75中也讲铰削一级精度的孔不可能。
本铰刀的设计特征之四技术要求较严，即铰刀刃带光洁度高为
12，前面后面光洁度比国标8高三级。铰刀的外园、切削锥部、柄部的精度高，各部位跳动偏差小，为0～0.005毫米，国标及各国标准铰刀规定的各部跳动偏差较大，为0.01～0.02，相差几倍。
本铰刀的特点(优点)1.铰孔精度高。一级以上，即可以铰削公差为0.004毫米的小孔。
2.铰孔光洁度高，铰削各种难加工材料可达
7～
9，铰不锈钢小孔，很容易达到
9，特制的成套铰刀可达
10。
3.铰刀跳动偏差小为0～0.005毫米(国内、外标准均为0.01～0.02毫米)，切削平稳，自动定位好，铰孔时进口、出口基本没有大小头，所以铰孔几何偏差小于0.003毫米。
4.铰刀寿命长，比高速钢铰刀寿命长十倍以上。
5.适合铰削各种不锈钢、耐热合金，钛合金、弹性合金、钢材，有色金属铸钢和铸铁，并可铰削RC60度的淬火钢。
6.改革并提高全国的铰孔工艺水平，即一级精度，钻孔后，一次精铰成活，质量稳定，可以取代磨孔，研磨小孔，提高生产效率，节约工时，工具，机床…等。而且不需高技术水平的工人。
本小铰刀是用园棒料硬质合金，直接磨成，主要磨床为小型外园磨和小型刀口磨床。
其主要流程工序从选料，磨反顶尖、粗切槽、粗磨外园、精磨外园、开齿、磨各部角度、超精磨削、检验、切削试验、检验、包装共十九道工序完成。
所用自行设计改装的外园磨，砂轮主轴跳动偏差为0～0.003毫米，超过工具磨M6020A的主轴精度。开齿也采用自改的刀口磨，磨削时采用放大20倍的简单光学仪器，测量检查铰刀参数。
目前已在全国部分省市，二百多家工厂应用，取得很好社会效益，例如某厂，φ2.2小孔淬火后HRC45～51，原采用氮化的小铰刀只能加工20件，而且加工质量差，废品多，采用本发明的铰刀一刀铰孔1200件，提高刀具寿命60倍，还提高了产品质量，生产稳定，减少了废品30%，提高了生产效率。受到工厂及安徽省国防工办的好评。北京录音机厂φ2.004+0.004小孔，铰孔的光洁度
8及精度达不到要求，而且铰孔后有大小头，该厂只得把产品加长，铰孔后再切去两端，采用本铰刀保证了产品质量，同时产品不必加长节省了材料和工时(年产量几十万件节约价值万元以上)。南京电子管厂某产品φ2.5D不锈钢Cr25，原铰孔精度多年来一直达不到要求，采用本铰刀后，彻底解决了生产关键而且产品质量高生产稳定，效率提高多倍，刀具寿命长，深受该厂总师及工人欢迎。
无锡无线电厂，φ1.5D1小孔要求光洁度
8，原先系从日本引进的工艺，在数控机床上搪孔，产品的产量和质量均未达到要求，采用本铰刀后，不但提高保证了产品的精度和光洁度，而且满足了日产量5000件的要求。
权利要求
1.本发明《整体硬质合金小铰刀》属于金属切削工具，具有工作部和柄部组成，其特征是在工作部和柄部之间增加一个颈部l5，工作部中设有一段园柱部l2，切削锥刃部后面有一刃带部f1。
2.根据权利要求
1所说的工作部，由切削锥部、园柱部和倒锥部组成，其特征是工作部的前角γ为负25°到正15°，切削锥角ψ为2°～60°，倒锥部的角度值ψ1为0-0.005毫米。
3.根据权利要求
1，所说的整体硬质合金小铰刀，其特征是设计的高精度2级以上铰刀直径尺寸中的下限尺寸，比现有的技术标准规定的下限尺寸大0.001-0.004毫米。
专利摘要
本发明的整体硬质合金小铰刀属于金属切削工具，专为解决铰孔质量关键而发明的，规格从0.8—8毫米，主要为φ1—3毫米。用本铰刀加工高精度、高光洁度小孔，只要一道工序即可完成。本铰刀铰孔精度高，一级以上精度的铰刀可铰公差为0.004毫米的小孔。铰孔光洁度高，铰削各种难加工材料可达△7-△9，铰刀寿命长，比高速钢铰刀寿命高10倍以上。成套铰刀可达△10，能代替磨孔，研磨孔。
文档编号B23D77/00GK86105614SQ86105614
公开日1988年2月17日 申请日期1986年7月19日
发明者李定瑞 申请人:李定瑞导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan