專利名稱：旋轉(zhuǎn)刀具及復(fù)合加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)刀具及采用該旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行復(fù)合加工的方法，尤其涉及一種
能在一次加工過程中能夠完成鉆孔并在所鉆之孔的兩端加工出倒角的旋轉(zhuǎn)刀具及復(fù)合加工方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鉆孔方法通常采用單一鉆頭進(jìn)行加工，在一個(gè)工作周期(鉆頭由初始位置向下鉆削然后返回)內(nèi)僅能加工出一個(gè)通孔。如果還需要在該通孔的兩端加工出倒角，則需更換倒角鉆頭，并將該倒角鉆頭與通孔重新對位，先在通孔的其中一端加工出倒角，然后，將工件翻轉(zhuǎn)，并進(jìn)行重新裝夾和對位，在通孔的另一端加工出倒角。如此，不僅需要更換鉆頭，還需要對工件進(jìn)行重新裝夾和對位。由于需更換不同的鉆頭并重新對位，常使鉆頭的中心軸線與通孔的中心軸線因?qū)ξ徊粶?zhǔn)確而造成偏心，使得加工精度較低。另外，更換鉆頭、重新對位及翻轉(zhuǎn)和重新裝夾工件將延長工時(shí)、增加人力投入，從而加工效率較低、成本較高。 —種旋轉(zhuǎn)刀具在刀體上間隔設(shè)置有一個(gè)鉆頭及一個(gè)倒角刀，其中，倒角刀通過螺紋連接與刀體鎖合為一體。利用該旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行加工時(shí)，首先通過鉆頭加工出通孔，然后鉆頭繼續(xù)軸向進(jìn)刀，利用倒角刀在通孔的一端加工出倒角，從而一個(gè)工作周期內(nèi)，通過一支刀具可完成鉆孔及一個(gè)倒角的加工。然而，如果要在通孔的另一端加工出倒角，仍必須翻轉(zhuǎn)工件，并進(jìn)行重新裝夾和對位以進(jìn)行加工，如此則耗費(fèi)工時(shí)。另外，因上述倒角刀與刀體之間采用螺紋連接容易松動(dòng)，較難保證倒角刀與鉆頭具有較高的同心度，造成加工精度較難保證。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種在一次加工過程中能夠完成鉆孔并在所鉆之孔的兩端加工倒角的旋轉(zhuǎn)刀具及復(fù)合加工方法。 —種用于復(fù)合加工的旋轉(zhuǎn)刀具，其包括刀體、鉆孔部及第一倒角部，該鉆孔部形成于刀體一端，該第一倒角部的軸向進(jìn)刀方向與該鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相同。該旋轉(zhuǎn)刀具還包括第二倒角部，該第二倒角部的軸向進(jìn)刀方向與該鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相反，該第二倒角部的有效外徑小于或等于該鉆孔部的有效外徑。 —種復(fù)合加工方法，用于加工通孔并在所加工通孔的兩端加工倒角，其包括以下步驟提供上述用于復(fù)合加工的旋轉(zhuǎn)刀具；利用旋轉(zhuǎn)刀具的鉆孔部加工通孔；選擇該旋轉(zhuǎn)刀具的刀體的第一倒角部與第二倒角部的其中一個(gè)，將其定位于該通孔的一端并加工倒角；利用該第一倒角部與第二倒角部的另外一個(gè)，將其定位于該通孔的另一端并加工倒角。
利用上述旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行加工時(shí)，可先利用其鉆孔部加工通孔，然后偏移旋轉(zhuǎn)刀具并使其繞通孔的中心軸線運(yùn)動(dòng)，并利用旋轉(zhuǎn)刀具的兩個(gè)倒角部先后在通孔的兩端加工倒角。從而僅采用一只旋轉(zhuǎn)刀具，在一次加工過程中即可完成鉆孔及所鉆之孔兩端加工出倒
3角，無需翻轉(zhuǎn)工件，具有較高的加工效率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)刀具的立體示意圖。
圖2是圖1所示旋轉(zhuǎn)刀具側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖1所示旋轉(zhuǎn)刀具沿III-III方向的截面示意圖。 圖4是圖1所示旋轉(zhuǎn)刀具加工通孔時(shí)的剖面示意圖。 圖5是圖1所示旋轉(zhuǎn)刀具于工件的一端加工出倒角的剖面示意圖。 圖6是圖1所示旋轉(zhuǎn)刀具于工件的另一端加工出倒角的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)刀具及復(fù)合加工方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請參見圖l，本發(fā)明實(shí)施例用于復(fù)合加工的旋轉(zhuǎn)刀具IO包括在軸向方向具有預(yù)設(shè)長度的刀體13及與刀體13相連接的刀柄17。 刀體13大致為長條狀，其包括第一端131、與第一端131相對的第二端132及連接第一端131及第二端132的頸部133。其中，第二端132與刀柄17相連接。
請同時(shí)參見圖2及圖3，刀體13的第一端131設(shè)有鉆孔部140，該鉆孔部140用于鉆孔或擴(kuò)孔，其形式可以為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆等，本實(shí)施例以麻花鉆為例。鉆孔部140包括鉆頭141及位于鉆頭141后方的鉆頭背部143。鉆頭141大體呈錐形，其上對稱設(shè)置有一對切削刃1322。 頸部133為一內(nèi)縮部，即其徑向尺寸Dl小于鉆孔部140的有效外徑D2，以使頸部133能夠在鉆孔部140所加工出的通孔內(nèi)擺動(dòng)。頸部133沿軸向的長度為L0。
旋轉(zhuǎn)刀具10還包括第一倒角部163及第二倒角部153，第一倒角部163具有第一切削面1631，第二倒角部153具有第二切削面1531。其中，第一倒角部163的軸向進(jìn)刀方向與鉆孔部140的軸向進(jìn)刀方向相同，即第一切削面1631大致朝向鉆孔部140 ;第二倒角部153的軸向進(jìn)刀方向與鉆孔部140的軸向進(jìn)刀方向相反，即第二切削面1531大致背向鉆孔部140。 第一倒角部163形成于鉆頭背部143與頸部133相連接處，第二倒角部153形成于頸部133與刀體13第二端132相連接處。該第二倒角部153的有效外徑小于或等于鉆孔部140的有效外徑D2，以使該第二倒角部153能夠穿過鉆孔部140所加工出的通孔。具體在本實(shí)施例中，第二倒角部153的有效外徑與鉆孔部140的有效外徑D2大致相等。
本實(shí)施例中，第一倒角部163的第一切削面1631及第二倒角部153的第二切削面1531均為錐面，且每個(gè)錐面朝頸部133中部延伸方向上直徑逐漸減小?？梢岳斫猓谝磺邢髅?631與第二切削面1531的形狀與大小可根據(jù)實(shí)際需加工的倒角而定，例如，第一倒角面1631及第二倒角面1531還可以為圓弧面等。 刀體13外圓周面還形成有排屑槽170。該排屑槽170可以為呈螺旋形延伸的螺旋形槽，也可以為直線延伸的條形直槽。具體在本實(shí)施例中，排屑槽170為從鉆頭141的頂端開始、以刀體13的中心軸線a為中心呈螺旋型延伸至刀體13的第二端132的兩條對稱設(shè)置的螺旋槽。每一條排屑槽170與第一倒角部163及第二倒角部153相交形成對稱的兩條棱邊(未標(biāo)號)。采用螺旋形排屑槽170可以減小切削及排屑的阻力，延長刀具10的使用壽命。 刀柄17的形式可以為直柄或錐柄，直柄形刀柄17在加工時(shí)可夾持于刀具夾持裝置中，錐柄形刀柄17可插設(shè)在機(jī)床主軸或尾座的錐孔中，從而將刀具10固定。刀柄17可與刀體13 —體成型，也可通過焊接方式或機(jī)夾方式與刀體13相結(jié)合。
旋轉(zhuǎn)刀具10可根據(jù)其用途選擇合適的材料制成。 一般情況下，優(yōu)選的材料為強(qiáng)度和韌性均較好的硬質(zhì)合金和高速鋼。此外，還可通過在刀體13表面形成各種硬膜以提高旋轉(zhuǎn)刀具10的切削性能。如根據(jù)旋轉(zhuǎn)刀具10的用途可采用碳化鈦(TiC)、氮化鈦鋁(AlTiN)、氮化鋁鈦(TiAlN)或氮碳化鈦(TiCN)等硬模。 本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)刀具10可用以加工通孔，如鉆孔、擴(kuò)孔等，并在一次加工過程中實(shí)現(xiàn)鉆孔并在所鉆之孔的兩端加工出倒角。下面以對平板形工件進(jìn)行加工為例對本發(fā)明的復(fù)合加工方法加以說明。 請同時(shí)參見圖4至圖6，利用本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行復(fù)合加工的方法包括以下基本步驟提供本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)刀具10 ;利用旋轉(zhuǎn)刀具10的鉆孔部140加工出通孔21 ;定位第二倒角部153于通孔21鄰近該第二倒角部153的一端，利用第二倒角部153加工出倒角22 ;定位第一倒角部163于通孔21鄰近該第一倒角部163的一端，利用第一倒角部163加工出倒角23。 應(yīng)當(dāng)注意的是，應(yīng)根據(jù)平板形工件20所需形成的通孔的深度來選擇合適的旋轉(zhuǎn)刀具10，即旋轉(zhuǎn)刀具10的頸部133的軸向尺寸LO應(yīng)大于所需形成的通孔的深度。
在利用旋轉(zhuǎn)刀具10的鉆孔部140加工通孔21時(shí)，通過控制裝置使旋轉(zhuǎn)刀具10其中心軸線a旋轉(zhuǎn)并作軸向進(jìn)刀。本專業(yè)的技術(shù)人員可選用某種合適的用以控制旋轉(zhuǎn)刀具10操作的裝置，較佳地，可采用三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床(圖未示)。三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床可通過預(yù)編程設(shè)定旋轉(zhuǎn)刀具10的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將其存儲(chǔ)在控制器或手動(dòng)控制器內(nèi)。當(dāng)然，對旋轉(zhuǎn)刀具10控制方案的選擇也包括手動(dòng)控制的方式。 在加工倒角22時(shí)，通過沿通孔21的軸向移動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀具IO，使第一倒角部163定位于通孔21鄰近第一倒角部163的一端。然后，旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)刀具IO，使其繞中心軸線a旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞通孔21的中心軸線c轉(zhuǎn)動(dòng)，以利用第二倒角部153加工出倒角22。具體在本實(shí)施例中，刀體13的中心軸線a與通孔21的中心軸線c之間的偏移距離為RO，刀體13在繞其中心軸線a旋轉(zhuǎn)的同時(shí)以半徑R0繞軸線c做圓周運(yùn)動(dòng)，以使第二倒角部153在工件20的端部加工出直角形倒角22。可以理解，倒角22的形式(比如圓角或者直角)與刀體13第二倒角部153的形狀相對應(yīng)，倒角22的大小則由R0，即倒角時(shí)旋轉(zhuǎn)刀具10沿通孔21徑向的切削深度決定。另外，通過控制器改變旋轉(zhuǎn)刀具10的運(yùn)動(dòng)軌跡，還可以加工出在通孔21的周向上形狀及大小不斷變化的倒角22。 在加工倒角23時(shí)，移動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀具10，使其第一倒角部163定位至通孔21鄰近第一倒角部163的一端，并使旋轉(zhuǎn)刀具10繞其中心軸線a旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞通孔21的軸線c轉(zhuǎn)動(dòng)，且中心軸線a與中心軸線c之間的偏移距離為Rl，以利用第一倒角部163加工出倒角23。該加工出倒角23的具體過程與上述加工出倒角22的過程類似，通過控制旋轉(zhuǎn)刀具10的運(yùn)動(dòng)軌跡，同樣也可加工出各種不同形式的倒角23。
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可以理解，上述加工倒角22及倒角23的兩個(gè)步驟的順序可以互換。在加工倒角22、23的過程中，也可以偏移并旋轉(zhuǎn)工件20，而將旋轉(zhuǎn)刀具10固定，然后利用第一倒角部163及第二倒角部153進(jìn)行切削加工。 參照上述步驟的教示，采用單一的本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合刀具10即可在一次加工過程中(刀具IO由初始位置向下運(yùn)動(dòng)然后返回初始位置)，加工出一個(gè)通孔21，并在通孔21的兩端分別加工出倒角22、23，而無需更換刀具。同時(shí)，在一次加工過程中，可在一個(gè)工位上完成三道工序，且無需翻轉(zhuǎn)工件20，避免了因換刀、重復(fù)裝夾工件以及重新對位所耗費(fèi)的工時(shí)，提高了加工效率，也避免了因重新對位而造成的旋轉(zhuǎn)刀具10中心軸線a與通孔21中心軸線c之間產(chǎn)生偏移，提高了加工精度。 在完成倒角23的加工之后，可重復(fù)上述步驟，在新的工件或同一工件的不同工位上進(jìn)行加工。作為較佳的一種選擇，可采用自動(dòng)裝置來移動(dòng)工件20，同時(shí)在三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床中通過預(yù)編程設(shè)定旋轉(zhuǎn)刀具10的運(yùn)動(dòng)軌跡，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，從而進(jìn)一步提高加工效率。 可以理解，旋轉(zhuǎn)刀具10的第一倒角部163也可以設(shè)置于第二倒角部153與鉆孔體140之間，此時(shí)，第一倒角部163及第二倒角部153的有效外徑均小于或等于該鉆孔體140的有效外徑，以使該第一倒角部163及第二倒角部153均能夠從鉆孔體140加工的通孔中穿出。進(jìn)行倒角加工時(shí)，可首先利用第二倒角部153加工出倒角22，然后旋轉(zhuǎn)刀具10軸向退刀，并利用第一倒角部163加工出倒角23。 另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于復(fù)合加工的旋轉(zhuǎn)刀具，其包括刀體、鉆孔部及第一倒角部，該鉆孔部形成于刀體一端，該第一倒角部的軸向進(jìn)刀方向與該鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相同，其特征在于該旋轉(zhuǎn)刀具還包括第二倒角部，該第二倒角部的軸向進(jìn)刀方向與該鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相反，該第二倒角部的有效外徑小于或等于該鉆孔部的有效外徑。
2. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該第二倒角部設(shè)于該第一倒角部與鉆孔部之間，該第一倒角部與第二倒角部由頸部相連接，且該頸部徑向最大尺寸小于或等于鉆孔部的有效外徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該第一倒角部設(shè)于該第二倒角部與鉆孔部之間，且該第一倒角部的有效外徑小于或等于該鉆孔體的有效外徑。
4. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該刀體由硬質(zhì)合金或高速鋼制成。
5. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該刀體表面形成有硬膜，該硬膜為碳化鈦、氮化鈦鋁、氮化鋁鈦或氮碳化鈦中的一種。
6. 如權(quán)利要求1中所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該刀體上開設(shè)有排屑槽。
7. 如權(quán)利要求l中所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該第一倒角部具有第一切削面，該第一切削面為錐面或弧形面，該第二倒角部具有第二切削面，該第二切削面為錐面或弧形面。
8. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于該旋轉(zhuǎn)刀具還包括刀柄，刀柄與刀體遠(yuǎn)離鉆孔部的一端相連接，該刀柄為直柄或錐柄。
9. 一種復(fù)合加工方法，用于加工通孔并在所加工通孔的兩端加工倒角，其特征在于其包括以下步驟提供權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)刀具；利用該旋轉(zhuǎn)刀具的鉆孔部加工通孔；選擇該旋轉(zhuǎn)刀具的刀體的第一倒角部與第二倒角部的其中一個(gè)，將其定位于該通孔一端并加工倒角；利用該第一倒角部與第二倒角部的另外一個(gè)，將其定位于該通孔的另一端并加工倒角。
10. 如權(quán)利要求9所述的復(fù)合加工的方法，其特征在于該于通孔的兩端加工倒角的過程中，該旋轉(zhuǎn)刀具的中心軸線偏離該通孔的中心軸線。
11. 如權(quán)利要求IO所述的復(fù)合加工的方法，其特征在于該于通孔兩端加工倒角的過程中，刀具繞刀體的中心軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞通孔的中心軸線做圓周運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于復(fù)合加工的旋轉(zhuǎn)刀具及加工方法。旋轉(zhuǎn)刀具包括刀體、鉆孔部及第一倒角部，鉆孔部形成于刀體一端，第一倒角部的軸向進(jìn)刀方向與鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相同，旋轉(zhuǎn)刀具還包括第二倒角部，第二倒角部的軸向進(jìn)刀方向與鉆孔部的軸向進(jìn)刀方向相反，第二倒角部的有效外徑小于或等于鉆孔部的有效外徑。利用上述旋轉(zhuǎn)刀具進(jìn)行復(fù)合加工時(shí)，先利用旋轉(zhuǎn)刀具的鉆孔部加工通孔，然后，選擇旋轉(zhuǎn)刀具的第一倒角部與第二倒角部的其中一個(gè)，將其定位于通孔一端并加工倒角，然后利用另外一個(gè)，在通孔另一端加工倒角。上述復(fù)合加工方法采用單一旋轉(zhuǎn)刀具，在一次加工過程中可以完成鉆孔并在所鉆之孔兩端加工倒角，無需翻轉(zhuǎn)工件，具有較高的加工效率。
文檔編號B23B51/00GK101758275SQ20081030648
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者徐龍 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司