本發(fā)明涉及金屬切削加工，具體涉及一種孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具。

背景技術(shù)：

1、與銑削、車(chē)削等加工方式有所不同，孔加工屬于半封閉式加工，由于加工工況差，加工過(guò)程中易產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致孔的直線度、圓度、表面粗糙度不好，嚴(yán)重時(shí)甚至造成零件報(bào)廢。為了解決此類(lèi)問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，現(xiàn)有技術(shù)通常是在刀具刃瓣的外周面上設(shè)計(jì)兩對(duì)導(dǎo)向部，以加強(qiáng)導(dǎo)向部在加工過(guò)程的導(dǎo)向作用。然而雙導(dǎo)向部結(jié)構(gòu)在加工中會(huì)增大刀具與孔壁的接觸面積，引起導(dǎo)向部與孔壁的摩擦力增大，導(dǎo)致刀具磨損加快，降低孔壁表面質(zhì)量。

2、現(xiàn)有申請(qǐng)?zhí)枮?01710317407.0的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種鉆頭，具體公開(kāi)了后表面在與旋轉(zhuǎn)方向上形成前后間隔的引導(dǎo)倒角和支撐倒角，支撐倒角包括在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向的相對(duì)于支撐邊緣的前向上的前導(dǎo)表面區(qū)域，前導(dǎo)表面區(qū)域在徑向方向上朝向支撐邊緣上升，并且包括相對(duì)于支撐邊緣的后向上的后隨表面區(qū)域，后隨表面區(qū)域沿徑向方向減小。更具體地，在第二導(dǎo)向處，研磨出前導(dǎo)表面區(qū)域和后隨表面區(qū)域，且前導(dǎo)表面區(qū)域和后隨表面區(qū)域形成鈍角，角度在130°至175°范圍內(nèi)，使得該處支撐倒角的周向角度小于1°，近似為線性支撐，并對(duì)支撐點(diǎn)做鈍圓處理，從而減小支撐邊緣在孔加工過(guò)程中與孔壁的摩擦，提高使用壽命。該鉆頭存在以下不足：1）雖然支撐邊緣與孔壁形成線接觸（直接接觸）能減少摩擦，但是通過(guò)前導(dǎo)表面區(qū)域和后隨表面區(qū)域的交線形成的支撐邊緣，容易受磨損，一方面不利于延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命，另一方面容易因支撐邊緣磨損而造成欠支撐，影響加工穩(wěn)定性和加工質(zhì)量；2）加工支撐倒角需要增加研磨前導(dǎo)表面、研磨后隨表面、支撐點(diǎn)鈍圓處理三個(gè)工序，工序多而復(fù)雜，導(dǎo)致加工成本明顯上升，且在研磨后隨表面時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)未精確到達(dá)前導(dǎo)表面區(qū)域，造成支撐點(diǎn)處周向角度變大，達(dá)不到近似線性支撐的目的；或者將前導(dǎo)表面區(qū)域磨掉一部分，造成支撐點(diǎn)半徑小于刀具直徑，即支撐倒角加工復(fù)雜、加工難度大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種即可保證鉆削加工穩(wěn)定性，又能避免第二支撐導(dǎo)向部磨損以提高使用壽命，而且加工簡(jiǎn)單及加工難度小的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，包括共軸線的柄部和切削部，所述切削部包括至少兩個(gè)刃瓣，相鄰刃瓣之間形成排屑槽，所述刃瓣的周側(cè)設(shè)有均向外凸出的第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部，所述第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上前后間隔布置，所述第二支撐導(dǎo)向部為二次曲面，所述第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線的距離最小、后側(cè)邊沿離軸線的距離最大，使孔加工過(guò)程中第二支撐導(dǎo)向部和孔壁之間形成一層承壓油膜，所述第二支撐導(dǎo)向部離軸線的最大距離小于切削部的最大半徑。

4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

5、所述第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上離軸線的距離逐漸變小。

6、所述第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線的距離為0.5d2，所述第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的后側(cè)邊沿離軸線的距離為0.5d1，所述切削部的最大直徑設(shè)為d，滿足，0.006mm≤d-d1≤0.016mm，且d2?=?2d1-d。

7、所述第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的切向?qū)挾仍O(shè)為w2，所述第一支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的切向?qū)挾仍O(shè)為w1，滿足，0.04d?≤?w1?≤?0.08d，w1?≤w2?≤?2w1。

8、所述第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的夾角設(shè)為α，滿足，20°≤α≤80°。

9、所述第二支撐導(dǎo)向部在與軸線垂直的橫截面上的輪廓為二次曲線，所述二次曲線的方程為，其中a、b、c、d、e為常數(shù)，所述二次曲線的方程所在直角坐標(biāo)系以所述橫截面與軸線的交點(diǎn)為原點(diǎn)。

10、所述第一支撐導(dǎo)向部為圓柱面，所述第一支撐導(dǎo)向部的中心軸與軸線重合，所述第一支撐導(dǎo)向部離軸線的距離等于切削部的最大半徑。

11、所述切削部遠(yuǎn)離柄部的一端形成鉆尖，所述刃瓣、第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部均由鉆尖向柄部方向延伸設(shè)置。

12、所述刃瓣、第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部均繞軸線螺旋延伸至柄部，所述刃瓣的螺旋角β滿足，0＜β≤40°；或者，所述刃瓣、第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部的延伸方向與軸線平行。

13、所述第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部均可拆卸地固定在刃瓣上。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

15、本發(fā)明的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，由于第二支撐導(dǎo)向部為二次曲面，第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線的距離最小、后側(cè)邊沿離軸線的距離最大，且第二支撐導(dǎo)向部離軸線的最大距離小于切削部的最大半徑，使孔加工過(guò)程中第二支撐導(dǎo)向部和孔壁之間形成一層承壓油膜。這樣，在孔加工過(guò)程中，第二支撐導(dǎo)向部與孔壁不直接接觸，無(wú)直接摩擦；并且承壓油膜將第二支撐導(dǎo)向部與孔壁隔開(kāi)，在第二支撐導(dǎo)向部與孔壁之間起到潤(rùn)滑作用，避免第二支撐導(dǎo)向部磨損，提高了使用壽命；同時(shí)，第二支撐導(dǎo)向部通過(guò)承壓油膜支撐于孔壁上，承壓油膜在第二支撐導(dǎo)向部與孔壁之間起到柔性支撐作用，避免因欠支撐而影響加工穩(wěn)定性和加工質(zhì)量。即本孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具在孔加工過(guò)程中，在第二支撐導(dǎo)向部與孔壁之間形成潤(rùn)滑和承壓的承壓油膜，即可保證鉆削加工穩(wěn)定性，又能避免第二支撐導(dǎo)向部磨損以提高使用壽命。而且第二支撐導(dǎo)向部為二次曲面，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，加工簡(jiǎn)單及加工難度小。

技術(shù)特征：

1.一種孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，包括共軸線（0）的柄部（1）和切削部（2），所述切削部（2）包括至少兩個(gè)刃瓣（3），相鄰刃瓣（3）之間形成排屑槽（4），所述刃瓣（3）的周側(cè)設(shè)有均向外凸出的第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52），所述第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上前后間隔布置，其特征在于：所述第二支撐導(dǎo)向部（52）為二次曲面，所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線（0）的距離最小、后側(cè)邊沿離軸線（0）的距離最大，使孔加工過(guò)程中第二支撐導(dǎo)向部（52）和孔壁（6）之間形成一層承壓油膜（10），所述第二支撐導(dǎo)向部（52）離軸線（0）的最大距離小于切削部（2）的最大半徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上離軸線（0）的距離逐漸變小。

3.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線（0）的距離為0.5d2，所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的后側(cè)邊沿離軸線（0）的距離為0.5d1，所述切削部（2）的最大直徑設(shè)為d，滿足，0.006mm≤d-d1≤0.016mm，且d2?=?2d1-d。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的切向?qū)挾仍O(shè)為w2，所述第一支撐導(dǎo)向部（51）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的切向?qū)挾仍O(shè)為w1，滿足，0.04d?≤?w1?≤?0.08d，w1?≤?w2?≤?2w1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）在切削部（2）旋轉(zhuǎn)加工方向上的夾角設(shè)為α，滿足，20°≤α≤80°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第二支撐導(dǎo)向部（52）在與軸線（0）垂直的橫截面上的輪廓為二次曲線，所述二次曲線的方程為，其中a、b、c、d、e為常數(shù)，所述二次曲線的方程所在直角坐標(biāo)系以所述橫截面與軸線（0）的交點(diǎn)為原點(diǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第一支撐導(dǎo)向部（51）為圓柱面，所述第一支撐導(dǎo)向部（51）的中心軸與軸線（0）重合，所述第一支撐導(dǎo)向部（51）離軸線（0）的距離等于切削部（2）的最大半徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述切削部（2）遠(yuǎn)離柄部（1）的一端形成鉆尖，所述刃瓣（3）、第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）均由鉆尖向柄部（1）方向延伸設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述刃瓣（3）、第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）均繞軸線（0）螺旋延伸至柄部（1），所述刃瓣（3）的螺旋角β滿足，0＜β≤40°；或者，所述刃瓣（3）、第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）的延伸方向與軸線（0）平行。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，其特征在于：所述第一支撐導(dǎo)向部（51）和第二支撐導(dǎo)向部（52）均可拆卸地固定在刃瓣（3）上。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具，包括共軸線的柄部和切削部，切削部包括至少兩個(gè)刃瓣，相鄰刃瓣之間形成排屑槽，刃瓣的周側(cè)設(shè)有均向外凸出的第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部，第一支撐導(dǎo)向部和第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上前后間隔布置，第二支撐導(dǎo)向部為二次曲面，第二支撐導(dǎo)向部在切削部旋轉(zhuǎn)加工方向上的前側(cè)邊沿離軸線的距離最小、后側(cè)邊沿離軸線的距離最大，使孔加工過(guò)程中第二支撐導(dǎo)向部和孔壁之間形成一層承壓油膜，第二支撐導(dǎo)向部離軸線的最大距離小于切削部的最大半徑。本孔加工用旋轉(zhuǎn)刀具具有即可保證鉆削加工穩(wěn)定性，又能避免第二支撐導(dǎo)向部磨損以提高使用壽命，而且加工簡(jiǎn)單及加工難度小等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：曾滔,劉敏,王羽中,劉賀軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株洲鉆石切削刀具股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19