CN211438250U - 一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀 - Google Patents
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Abstract
一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，属于铣铰刀领域；包括切削部和刀柄部，所述切削部和刀柄部为一体结构，整体采用内冷式；所述切削部为螺旋形槽纹，包括端齿切削刃和周齿切刃，所述端齿切削刃位于切削部的端头处，所述周齿切刃设置于所述切削部的外周面；本实用新型切削部分为一个整体，端齿切削，周齿校准，能够有效解决钻孔产生的偏斜，保证高精度中小直径圆柱孔的加工精度，克服了现有技术不能加工圆柱孔的不足。
Description
技术领域
本发明属于铣铰刀领域，具体涉及一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀。
背景技术
我公司某产品零件部分孔要求高，精度等级IT7，表面粗糙度为Ra1.6，以下简称高精度中小孔，包括内壁有缺口的孔、两种不同材料焊接后钻铰孔、高强度合金钢淬火后钻铰孔等。现有的高精度中小孔加工方法是：钻孔→扩孔→镗孔(或铣孔)→铰孔，最后进行研磨，所有工序完成后孔的加工精度仍难以保证，表面粗糙度不能达到工艺要求。《工具技术》第47卷2013年4月20日发表的《锥度铣铰刀的设计及应用》论文，介绍了一种加工锥孔用锥度铣铰刀，扩孔、铰孔一次完成。但是该铣铰刀只能加工锥孔，不能加工圆柱孔及内壁有缺口的孔、两种不同材料焊接后钻铰孔、高强度合金钢淬火后钻铰孔，加工精度仅能达到IT8。在企业生产中，高精度圆柱孔所占比例较大，成为生产难点。
发明内容
要解决的技术问题：
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，配合液压刀柄，只需采用高速钻孔、铣铰孔两个工步即可完成该类孔的全部加工。本发明切削部分为一个整体，端齿切削，周齿校准，能够有效解决钻孔产生的偏斜，保证高精度中小直径圆柱孔的加工精度，克服了现有技术不能加工圆柱孔的不足。
本发明的技术方案是：一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，其特征在于：包括切削部和刀柄部，所述切削部和刀柄部为一体结构，整体采用内冷式；所述切削部为螺旋形槽纹，包括端齿切削刃和周齿切刃，所述端齿切削刃位于切削部的端头处，所述周齿切刃设置于所述切削部的外周面；
所述端齿切削刃后角δ1为8°～10°，其前角ε1为6°～8°；所述周齿切刃的切刃线宽度f为0.05～0.25mm，其后角α1为10°～12°，其前角γ1为8°～10°；
本发明的进一步技术方案是：所述切削刃相对于刀柄部的跳动量小于等于0.003mm。
本发明的进一步技术方案是：所述切削部的螺旋形槽纹的螺旋角为25°。
有益效果
本发明的有益效果在于：采用本发明，高精度中小孔铣孔、铰孔可一次性完成，加工精度和加工效率高。本发明是一种类似铣刀和铰刀的结合体，利用铣刀端齿轴向进给刚性好的优点，以铣铰刀端齿为主切削刃，能校正钻孔产生的轴向偏差，周齿按铰刀型式尺寸磨出刃线，作为校准部分，为挤压切削并起校准作用，可有效改善切削条件，使切削刃所受切削力得到缓解，保证孔径尺寸；周齿设计为螺旋齿，可以使切削状态平稳，降低孔的表面粗糙度；采用整体内冷式结构，利于切削过程中散热及切屑冲离工作表面，排屑通畅；材料为硬质合金，具备足够的刚性和高速切削的条件。
结合加工某产品零件定位销孔
深度
的盲孔的实例，孔内壁有缺口，表面粗糙度要求Ra1.6um，用传统方法加工大概需要一个工作日，还需研磨才能勉强达到工艺要求；使用本发明，采用高速钻孔、铣铰孔两个工步10分钟左右即可完成11个定位销孔的全部加工，效率提升十倍以上，孔径尺寸准确控制在公差范围内，孔表面粗糙度达到Ra0.8～Ra0.4um。经加工验证，该铣铰刀完成500多个高精度中小孔加工后，刀具仍锋利，可继续使用。
附图说明
图1是铣铰刀结构示意图的主视图。
图2是铣铰刀结构示意图的左视图。
图3是图1中铣铰刀周齿A-A剖视图。
图4是图1中铣铰刀端齿B-B剖视图。
图5是硬质合金内冷钻头结构示意图。
图6是硬质合金内冷钻头切削刃剖视图。
附图标记说明：D—铣铰刀切削部直径；D1—铣铰刀柄部直径；R—切削部刀尖圆角；L1—铣铰刀切削部长度；L2—切削刃校准部分长度；L—刀具长度；α1—周齿切刃后角；γ1—周齿切刃前角；δ1—端齿切削刃后角；ε1—端齿切削刃前角；F1—周齿切刃带宽度；F2—端齿切削刃带宽度；f—周齿切刃线宽度；d—硬质合金内冷钻头直径；d1—硬质合金内冷钻头柄部直径；L4—硬质合金内冷钻头切削刃长度；L3—硬质合金内冷钻头长度；L5—硬质合金内冷钻头刀具长度；α—硬质合金内冷钻头切削刃后角；θ—硬质合金内冷钻头锋角。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1～图4，本发明是一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，由切削部和刀柄部一体式组成。制作成整体内冷式，材料为硬质合金，铣铰刀直径D规格尺寸控制在工艺孔要求范围之内，并且要求切削部相对于刀柄部的跳动量不能超过0.003mm。为了使刀具便于切入工件，端齿切削刃必须锋利，不得有崩刃和钝口。参照图4，δ1为端齿切削刃后角，ε1为端齿切削刃前角，考虑到刀具的材料和齿部的强度，为减小切削变形，端齿切削刃后角δ1取8°～10°，端齿切削刃前角ε1取6°～8°。参照图3，图3是图1中铣铰刀周齿A-A剖视图，A-A剖切面与铣铰刀轴向成65度夹角，f为周齿切刃线宽度，取0.05～0.25mm，具体依据孔径尺寸和加工情况而定；α1为周齿切刃后角，γ1为周齿切刃前角，考虑到刀具材料和齿部的强度，周齿切刃后角α1取10°～12°，周齿切刃前角γ1取8°～10°，这样可使铰削的切屑向前排出，不至于划伤已加工表面，以容纳切屑。图3、图4中的周齿切刃带宽度F1和端齿切削刃带宽度F2，根据孔径尺寸确定，例如铣铰刀直径D＝16mm时，周齿切刃带宽度F1和端齿切削刃带宽度F2取1.2～1.5mm。设计本发明的齿数时，需要考虑到影响孔的精度、表面粗糙度、容屑空间和刀齿强度，其值一般根据加工材料和直径大小确定，对于中小孔，可取齿数Z＝4～6。本发明周齿切刃设计为螺旋齿，螺旋槽倾斜程度越大，切屑越容易排出，这样可以降低切削阻力，也可使切削更加平稳，刃线挤压长度更长，降低工件表面粗糙度，因此，其螺旋角设计为25°。
参照图5、图6，为硬质合金内冷钻头，规格尺寸d根据工艺要求确定，并且要求切削刃相对于柄部的跳动量不能超过0.005mm。钻孔时为了减少偏斜，尽可能降低钻头的径向切削力，因此钻头锋角θ不能设计为常规的118°，而要更大一些，选取140°。钻头切削刃后角α与常规钻头一样，取10°～14°。钻头螺旋角为30°。
根据设计要求，本发明的加工工艺流程为：车外圆、车端面、铣刃沟、铣刃背、去毛刺、热处理、磨柄部外圆、磨周齿前刀面、磨周齿刃线、磨周齿后角、磨端齿前角、磨端齿后角。注意事项：
1、制造方必须是专业的刀具生产制造厂家；
2、为保证产品零件的加工效果，必须严格按照图纸要求进行刀具制造；
3、未注明的参数按照专业刀具生产制造厂家技术条件或国家标准执行。
本发明对于钻孔时产生偏斜、留有余量的高精度中小孔可以进行校正，且效果显著；加工高精度中小孔时，先采用整体硬质合金内冷钻头高速钻孔，然后采用本发明高速铣铰孔，操作简便、快捷，适用于大批量生产。
下面以加工某产品零件定位销孔
深度
为例，描述采用本发明高精度中小孔加工用铣铰刀进行加工的方法；上述待加工孔为内壁有缺口的孔，常规钻铰孔容易偏斜，本加工方法中采用的刀具分别为
的整体硬质合金内冷钻头和
的整体硬质合金内冷铣铰刀，具体使用方法如下：
步骤一、将硬质合金内冷钻头装夹于液压刀柄上，然后整体装夹在加工中心80P上，调整转速n＝900r/min，进给量f＝135mm/min，不退刀排屑，一次性钻孔至到φ15.8mm、43mm深度，加工完成后表面粗糙度接近Ra0.8，钻孔效率提高十多倍。
步骤二、将整体硬质合金内冷铣铰刀装夹于液压刀柄上，然后整体装夹在加工中心80P上，调整转速n＝500r/min，进给量f＝75mm/min，加工完成后表面粗糙度接近Ra0.4，无需再研磨。
采用本发明铣铰刀进行高精度中小直径圆柱孔加工，不仅适用于上述实施例，也同样适用于两种不同材料焊接后钻铰孔、高强度合金钢淬火后钻铰孔等高精度孔的加工。本发明在加工过程中，具有切削轻快、切屑光亮柔软、振动小、切削平稳、耐用度高等特点，有效保证了加工精度和表面粗糙度要求，同时，也减轻了工人劳动强度。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (3)
1.一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，其特征在于：包括切削部和刀柄部，所述切削部和刀柄部为一体结构，整体采用内冷式；所述切削部为螺旋形槽纹，包括端齿切削刃和周齿切刃，所述端齿切削刃位于切削部的端头处，所述周齿切刃设置于所述切削部的外周面；
所述端齿切削刃后角δ1为8°～10°，其前角ε1为6°～8°；所述周齿切刃的切刃线宽度f为0.05～0.25mm，其后角α1为10°～12°，其前角γ1为8°～10°。
2.根据权利要求1所述高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，其特征在于：所述切削刃相对于刀柄部的跳动量小于等于0.003mm。
3.根据权利要求1所述高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀，其特征在于：所述切削部的螺旋形槽纹的螺旋角为25°。
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| CN201921847002.9U CN211438250U (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种高精度中小直径圆柱孔加工用铣铰刀 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113028935A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-06-25 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 一种圆周销孔位置度在线检测补偿方法 |
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2019
- 2019-10-30 CN CN201921847002.9U patent/CN211438250U/zh active Active
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| CN113028935B (zh) * | 2021-03-03 | 2023-03-14 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 一种圆周销孔位置度在线检测补偿方法 |
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