CN219211745U - 一种台阶孔加工刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型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。本实用新型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。

Description

一种台阶孔加工刀具

技术领域

本实用新型涉及一种台阶孔加工刀具，属于加工刀具领域。

背景技术

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。

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。

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。

实用新型内容

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。

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：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

进一步地，排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角为40～50度。

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。

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。

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。

进一步地，切削刀粒凸出于导向棱的高度为0.005-0.007mm。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

进一步地，插装凸台的轴向长度小于加强凸台的轴向长度。

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。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中台阶孔加工刀具的示意图；

图2是本实用新型实施例1中刀柄的示意图；

图3是本实用新型实施例1中刀具法兰盘和刀具本体的装配示意图。

图中：10、刀柄；11、安装槽；12、内螺纹锁紧孔；13、刀柄法兰盘；14、径向内螺纹孔；20、刀具本体；21、切削刀；22、排屑槽；23、导向棱；24、固定槽；25、插入段；30、刀具法兰盘；31、连接孔；32、法兰盘本体；33、插装凸台；34、加强凸台；35、螺栓穿孔；36、凹槽；37、轴向内螺纹孔；40、切削刀粒。

具体实施方式

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例1：

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，本实用新型通过将排屑槽的两个槽侧壁之间的夹角设置的小于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。

具体地，如图1、图2和图3所示，台阶孔加工刀具包括刀柄10、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，其中，刀具法兰盘30与刀具本体20分体设置且固定相连，具体地，刀具法兰盘30的轴向端面上设置有沿轴向贯穿刀具法兰盘30的连接孔31，刀具本体20具有用于插入连接孔31内的插入段25，且插入段25与连接孔31之间通过热缩连接的方式过盈配合。如图2所示，刀柄10靠近刀具法兰盘30的一端设置有刀柄法兰盘13，刀柄法兰盘13轴向端面的中部设置有安装槽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轴向两侧的插装凸台33和加强凸台34，插装凸台33和加强凸台34的外径小于法兰盘本体32的外径且大于插入段25的外径，插装凸台33的轴向长度小于加强凸台34的轴向长度，连接孔31沿轴向贯穿法兰盘本体32、插装凸台33以及加强凸台34。如图1所示，插装凸台33用于插入安装槽11内，刀柄法兰盘13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，刀柄法兰盘13上设置有四个沿径向延伸且用于与径向调整螺栓螺纹配合的径向内螺纹孔14，四个径向内螺纹孔14沿周向均布且均与安装槽11连通。通过径向调整螺栓能够实现刀具本体20安装的径向调整，有利于提高刀具本体20的安装精度。

如图1和图3所示，台阶孔加工刀具还包括轴向调整机构，轴向调整机构沿轴向均布设置有四组，具体地，轴向调整机构包括垫片和轴向调整螺栓，法兰盘本体32上靠近刀柄法兰盘13一端的端面上设置有用于安装垫片的凹槽36，法兰盘本体32上远离刀柄法兰盘13一端的端面上设置有与凹槽36连通且用于与轴向调整螺栓螺纹配合的轴向内螺纹孔37，且轴向调整螺栓与垫片顶接，以此通过轴向调整机构可沿轴向顶紧刀柄法兰盘13的端面，实现刀具本体20安装的轴向调整，有利于进一步提高刀具本体20的安装精度。

如图1和图2所示，刀具法兰盘30上设置有用于与刀柄10连接的连接结构，具体地，刀柄法兰盘13和刀具法兰盘30之间通过轴向锁紧螺栓连接，连接结构为设置在法兰盘本体32上的螺栓穿孔35，刀柄法兰盘13上设置有用于与轴向锁紧螺栓螺纹配合的内螺纹锁紧孔12。

如图1和图3所示，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四个切削刀21，刀具本体20上还设置有贯通各个切削刀21的排屑槽22，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，也即槽的深浅与切削刀外径匹配，并且排屑槽22的两个槽侧壁之间的夹角为45度，避免刀具本体上去除过多材料，保证刀具本体的刚性。进一步地，排屑槽22设置有两组，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，也即本实施例中的排屑槽22共有四个且沿圆周均布，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，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。

相邻两个排屑槽22之间形成有导向棱23，保证了在加工过程中刀具的稳定性，各导向棱23上均设置有固定槽24，各固定槽24内均焊接固定有切削刀粒40，切削刀粒40形成了相应切削刀21的切削刃，且切削刀粒40凸出于导向棱23的高度为0.006mm，该高低差易于形成润滑油膜，减少摩擦阻力。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例2：

本实施例提供了一种不同于实施例1的刀柄，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，刀柄上不设置刀柄法兰盘，刀柄与刀具法兰盘之间只通过径向调节螺栓连接固定，此种情况下，为保证连接强度，可在插装凸台的圆周面上设置供径向调整螺栓的端部插入的插槽。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例3：

本实施例提供了一种不同于实施例1的插装凸台和加强凸台两者轴向长度的关系，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，插装凸台的轴向长度等于加强凸台的轴向长度。在其他实施例中，插装凸台的轴向长度还可以大于加强凸台的轴向长度。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例4：

本实施例提供了一种不同于实施例1的刀具法兰盘的结构，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，刀具法兰盘只包括法兰盘本体和插装凸台。在其他实施例中，刀具法兰盘只包括法兰盘本体，刀具本体具有穿出法兰盘本体的穿出段，穿出段用于插入刀柄的安装槽内，径向调整螺栓用于沿径向顶紧穿出段。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例5：

本实施例提供了一种不同于实施例1的刀具的构成，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，刀具不包括刀柄，只包括刀具本体，刀柄用户可以自行配置。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例6：

本实施例提供了一种不同于实施例1的刀具本体与刀具法兰盘之间的连接关系，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，刀具本体与刀具法兰盘之间焊接固定。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例7：

本实施例提供了一种不同于实施例1的刀具本体与刀具法兰盘之间的设置关系，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，刀具本体与刀具法兰盘一体成型。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例8：

本实施例提供了一种不同于实施例1的切削刀粒的固定方式，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，切削刀粒粘接固定在固定槽内。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例9：

本实施例提供了一种不同于实施例1的切削刀，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，导向棱上固定有切削刀片，切削刀片用于构成切削刀的切削刃。在其他实施例中，可以不设置导向棱，而是直接设置切削刃。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例10：

本实施例提供了一种不同于实施例1的排屑槽的设置数量，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，排屑槽设置有两个。在其他实施例中，排屑槽也可以设置三个或者五个。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例11：

本实施例提供了一种不同于实施例1的排屑槽两个槽侧壁之间的夹角，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，排屑槽两个槽侧壁之间的夹角为50度。在其他实施例中，排屑槽两个槽侧壁之间的夹角还可以为40度、35度或者60度。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例12：

本实施例提供了一种不同于实施例1的切削刀的数量，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，切削刀设置有三个。在其他实施例中，切削刀还可以设置五个。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例13：本实施例提供了切削刀粒的不同凸出高度，与实施例1的不同之处在于，切削刀粒凸出于导向棱的高度为0.005mm，在其他实施例中，还可以是0.007mm。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例14：本实施例提供了排屑槽中间距的不同设置，与实施例1的不同之处在于，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1/3。

本实用新型中台阶孔加工刀具的实施例15：本实施例提供了排屑槽的不同结构，与实施例1的不同之处在于，排屑槽为直槽，也即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是相同的。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

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。

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