CN107398599B - 一种超精铰刀 - Google Patents

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Abstract

一种超精铰刀，包括柄部及刀头；刀头上不等分开设至少三个排屑槽，沿刀头的周圈螺旋开设，构成刀头上形成有与数个刀刃；其中各刀刃的螺旋角度互不相同；当刀刃的数量为大于或等于三的奇数个时，各排屑槽的开槽角度互不相同；为大于或等于四的偶数个时，对称排屑槽的开槽角度相同，其他则不同，且位于刀头径向中心线同侧的各排屑槽开槽角度之和为180度；各刀刃的刃背上设有至少两段切削刃带，相邻两段切削刃带间具有落差，构成各段切削刃带从前到后由低到高呈阶梯状设置；最后段的切削刃带为长刃带且做开刃处理，其他各切削刃带均为短刃带且不开刃。本发明具有加工稳定性好，加工效率高，加工孔的光洁度高、精度高的优点，且刀具使用的寿命长。

Description

一种超精铰刀
技术领域
本发明涉及机械加工使用的刀具，具体涉及一种用于加工圆柱深孔的超精铰刀。
背景技术
铰刀是一种用于孔的精加工与半粗加工的刀具，可应用于CNC加工中心。由于现有铰刀在结构设计上尚有不足，因此在加工精度要求高的圆柱深孔时，通常很难提高加工精度，公差精度通常都在0.015mm以上，若要降低公差精度至0.015mm以下，则不能保证加工精度。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超精铰刀。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种超精铰刀，包括柄部以及连设于该柄部前端的刀头；其中：
所述刀头上沿铰刀的长度方向不等分开设至少三个排屑槽，且各所述排屑槽沿刀头的周圈螺旋开设，构成所述刀头上形成有与所述排屑槽数量相等的数个刀刃；
其中，各所述刀刃的螺旋角度互不相同；
并且，当所述刀刃的数量为大于或等于三的奇数个时，各排屑槽的开槽角度互不相同；当所述刀刃的数量为大于或等于四的偶数个时，互为中心对称的排屑槽的开槽角度相同，非中心对称的排屑槽的开槽角度互不相同，且位于所述刀头径向中心线同侧的各排屑槽开槽角度之和为180度；
其中，各所述刀刃的刃背上均沿所述刀刃的延伸方向从前到后设有至少两段切削刃带，并且相邻两段切削刃带间具有一落差，构成各段切削刃带在刀刃的延伸方向从前到后由低到高呈阶梯状设置；
除了最后段的所述切削刃带为长刃带且做开刃处理之外，位于最后段之前的各所述切削刃带均为短刃带且不开刃。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1．上述方案中，通过排屑槽的不等分开设以及各刀刃的螺旋角度互不相同的设计，可最大限度地减少切削时刀具产生的振动，以提高加工的稳定性，保证加工孔的直线度和圆度。各螺旋角均小于70度。
2．上述方案中，越是靠前的短刃带切削量越大，不开刃的设计有利于进行长时间的可靠的粗加工，而最后段的长刃带则用于进行精细加工；更通过所述阶梯状的设计使得加工孔的工序可从粗到精逐级推进，进而达到超精加工的目的，使公差精度达到0.015mm以下。
3．上述方案中，各偶数刀刃中切削刃带的开刃宽度大与各奇数刀刃中切削刃带的开刃宽度。较宽的开刃宽度用于增加切削时的稳定性，而较窄的开刃宽度用于降低切削阻力，使切削更为轻快，避免刀具的磨损，进而延长刀具使用寿命，两者交错设置以实现轻快而平稳的切削。
4．上述方案中，所述刀刃的长度小于所述排屑槽的长度，以便于排屑。
5．上述方案中，各所述切削刃带的前端均倾斜设置形成一倒角。所述倒角的倾斜角度根据被加工材料的材质进行调整，倒角的意义在于方便进行切削。
6．上述方案中，所述刀头的后端外缘进行锐点倒钝。当加工孔的深度大于刀头长度时，可避免损伤孔壁。
7．上述方案中，本发明铰刀可外冷，可内冷，可为整体硬质合金，也可为焊接硬质合金。
8．上述方案中，本发明铰刀可为左旋设置，也可为右旋设置。
本发明的工作原理及优点如下：
本发明一种超精铰刀，包括柄部及刀头；刀头上不等分开设至少三个排屑槽，沿刀头的周圈螺旋开设，构成刀头上形成有与数个刀刃；其中各刀刃的螺旋角度互不相同；当刀刃的数量为大于或等于三的奇数个时，各排屑槽的开槽角度互不相同；当刀刃的数量为大于或等于四的偶数个时，互为中心对称的排屑槽的开槽角度相同，非中心对称的排屑槽的开槽角度互不相同，且位于刀头径向中心线同侧的各排屑槽开槽角度之和为180度；各刀刃的刃背上设有至少两段切削刃带，相邻两段切削刃带间具有落差，构成各段切削刃带从前到后由低到高呈阶梯状设置；最后段的切削刃带为长刃带且做开刃处理，其他各切削刃带均为短刃带且不开刃。
相比现有技术而言，本发明可以满足加工孔公差在0.015mm以下的精度要求，特别适合各种金属的加工，改变了以前由镗刀加工存在的效率低下问题；综上，本发明具有加工稳定性好，加工效率高，加工孔的光洁度高、精度高的优点，且刀具使用的寿命长。可以替代进口刀具，具有可观的经济性。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为图1中A处的放大图；
附图3为本发明实施例的左侧端部结构示意图；
附图4为本发明实施例开槽角度的原理示意图；
附图5为本发明实施例刃带开刃宽度的示意图。
以上附图中：1．柄部；2．刀头；3．排屑槽；4．刀刃；41．偶数刀刃；42．奇数刀刃；5．短切削刃带；6．短切削刃带；7．长切削刃带；8．开刃；9．倒角；10．锐点倒钝。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：参见附图1～5所示，一种超精铰刀，包括柄部1以及连设于该柄部1前端的刀头2；其中：
所述刀头2上沿铰刀的长度方向不等分开设六个排屑槽3，且各所述排屑槽3沿刀头2的周圈螺旋开设，构成所述刀头2上形成六个刀刃4；所述刀刃4的长度小于所述排屑槽3的长度，以便于排屑。
其中，如图4所示，各所述刀刃4的螺旋角度互不相同，并且互为中心对称的排屑槽3的开槽角度相同，非中心对称的排屑槽3的开槽角度（B1、B2、B3）互不相同，且位于所述刀头2径向中心线同侧的各排屑槽开槽角度之和（B1+B2+B3）为180度；通过排屑槽3的不等分开设以及各刀刃4的螺旋角度互不相同的设计，可最大限度地减少切削时刀具产生的振动，以提高加工的稳定性，保证加工孔的直线度和圆度。各螺旋角（B1、B2、B3）均小于70度。
其中，各所述刀刃4的刃背上均沿所述刀刃4的延伸方向从前到后设有三段切削刃带5~7，并且相邻两段切削刃带间具有一落差，构成各段切削刃带在刀刃4的延伸方向从前到后由低到高呈阶梯状设置；除了最后段的所述切削刃带为长刃带7且做开刃处理之外，位于最后段之前的各所述切削刃带均为短刃带5、6且不开刃。
越是靠前的短刃带5、6切削量越大，不开刃的设计有利于进行长时间的可靠的粗加工，而最后段的长刃带7则开刃8，用于进行精细加工；更通过所述阶梯状的设计使得加工孔的工序可从粗到精逐级推进，进而达到超精加工的目的，使公差精度达到0.015mm以下。
其中，如图5所示，偶数刀刃41中切削刃带5~7的开刃宽度大于奇数刀刃42中切削刃带5~7的开刃宽度。较宽的开刃宽度用于增加切削时的稳定性，而较窄的开刃宽度用于降低切削阻力，使切削更为轻快，避免刀具的磨损，进而延长刀具使用寿命，两者交错设置以实现轻快而平稳的切削。
其中，各所述切削刃带5~7的前端均倾斜设置形成一倒角9。所述倒角9的倾斜角度根据被加工材料的材质进行调整，倒角9的意义在于方便进行切削。
所述刀头2的后端外缘进行锐点倒钝10。当加工孔的深度大于刀头2长度时，可避免损伤孔壁。
相比现有技术而言，本发明可以满足加工孔公差在0.015mm以下的精度要求，特别适合各种金属的加工，改变了以前由镗刀加工存在的效率低下问题；综上，本发明具有加工稳定性好，加工效率高，加工孔的光洁度高、精度高的优点，且刀具使用的寿命长。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种超精铰刀，包括柄部以及连设于该柄部前端的刀头；其特征在于：
所述刀头上沿铰刀的长度方向不等分开设至少三个排屑槽，且各所述排屑槽沿刀头的周圈螺旋开设，构成所述刀头上形成有与所述排屑槽数量相等的数个刀刃；
其中，各所述刀刃的螺旋角度互不相同，各螺旋角均小于70度；
并且，当所述刀刃的数量为大于或等于三的奇数个时，各排屑槽的开槽角度互不相同；当所述刀刃的数量为大于或等于四的偶数个时，互为中心对称的排屑槽的开槽角度相同，非中心对称的排屑槽的开槽角度互不相同，且位于所述刀头径向中心线同侧的各排屑槽开槽角度之和为180度；
其中，各所述刀刃的刃背上均沿所述刀刃的延伸方向从前到后设有至少两段切削刃带，并且相邻两段切削刃带间具有一落差，构成各段切削刃带在刀刃的延伸方向从前到后由低到高呈阶梯状设置；
除了最后段的所述切削刃带为长刃带且做开刃处理之外，位于最后段之前的各所述切削刃带均为短刃带且不开刃；
各偶数刀刃中切削刃带的开刃宽度大于 各奇数刀刃中切削刃带的开刃宽度；
所述刀刃的长度小于所述排屑槽的长度；
各所述切削刃带的前端均倾斜设置形成一倒角；
所述刀头的后端外缘进行锐点倒钝。
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