一种加工多台阶孔的复合刀具的制作方法

1.本实用新型涉及的是机械加工过程中机床刀具技术领域，具体涉及一种加工多台阶孔的复合刀具。


背景技术：

2.作为机械加工行业，经常会遇到多种孔类零件，当加工具有多级台阶孔零件时，由于对台阶孔有尺寸及形位公差要求高等特点。在现有的生产加工过程中，由于数控设备刀库数量有限，不能在同一台加工设备上一次性加工完成零件，影响加工精度。目前主要采取的加工方法是，需要先使用一把刀具将多级台阶孔中最大直径的孔加工出来，然后换刀，用第二把刀具加工第二大的孔径的孔，再换刀进行下一个对应尺寸的孔的加工，直至将多级台阶孔中直径最小的孔加工出来。采取现有的加工方式，需要反复更换刀具，对每一把更换上的刀具都需要重新安装或者转动刀具座，其步骤不仅繁琐，而且加工效率低，同时，每更换一把刀具的辅助时间在10～15秒。针对一个多级台阶孔零件，其精加工工序的加工和装夹时间比较长，导致整个机加设备利用率低，并且还因为多次换刀，因重复定位产生的误差，最终还会导致多级台阶孔中各个孔同轴度差、孔表面质量差。因此，针对现有的加工方式，需要设计一种结构简单，操作方便的刀具是非常有必要的。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种结构简单，操作方便的复合刀具，利用该复合刀具在多台阶孔加工时，通过一次装夹就可以将零件上的所有相同尺寸的多台阶孔加工尺寸稳定，产品一致性好，能显著降低加工难度，节省装夹时间，具有操作简单，加工效率高，产品质量相对稳定可靠，极大地提高了产品的良品率，降低企业生产成本，具体地说是一种加工多台阶孔的复合刀具。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种加工多台阶孔的复合刀具，包括有刀柄和铣削部，所述刀柄为圆柱杆结构，所述铣削部为多台阶柱状结构，在所述铣削部的圆周面上设有多条均匀分布的外周切削刃，其中一个外周切削刃的前端部过所述铣削部的端面中心，相邻两个外周切削刃之间设有排屑槽，并且所述排屑槽延伸至外周切削刃外侧，所述外周切削刃沿所述铣削部的轴向呈螺旋状分布，并在所述外周切削刃中设有切削过渡部；在所述铣削部的作用下，通过所述外周切削刃能加工的孔径依次增大。
5.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述外周切削刃设有三条，三条外周切削刃沿所述铣削部的轴向呈右旋右切形式均匀布置于铣削部的圆周面上；其中，所述右旋是指复合刀具的排屑槽的旋向，右旋的螺旋角为10
°
～12
°
，右切是指复合刀具在加工时自转方向为顺时针方向。
6.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述铣削部为两台阶柱状结构，从小到大依次为第一台阶轴和第二台阶轴，其中所述第一台阶轴的长度小于第二台阶轴的长度；其中所述切削过渡部位于第一台阶轴和第二台阶轴之间，通过所
述切削过渡部使所述第一台阶轴和第二台阶轴之间形成锥形结构。
7.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述切削过渡部由切削面和圆锥面组成，所述切削面为第一台阶轴的轴侧面，所述圆锥面为第二台阶轴的端面倒角，所述圆锥面的锥度为60
°
；并在所述切削面和圆锥面之间，以及圆锥面与第二台阶轴的轴侧面之间设有半径r为0.5
±
0.05mm的圆弧过渡结构。
8.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述刀柄和铣削部采用高强度硬质合金或高速钢制作为长度为90mm的一体成型结构，其中所述刀柄为外径10mm，长度40mm的圆柱杆结构，所述铣削部由前端的第一台阶轴和后端的第二台阶轴构成长度为50mm的两台阶柱状结构，其中所述第一台阶轴为外径为7.6mm，而第二台阶轴为外径9.2mm。
9.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述铣削部上的外周切削刃的长度为35mm，而排屑槽的长度为45mm，其中所述第一台阶轴上的外周切削刃与第二台阶轴上的外周切削刃的长度相同，分别为17.5mm。
10.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述外周切削刃的前端部为圆弧过渡结构，所述圆弧半径r为0.32
±
0.05mm。
11.采用本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，与现有技术相比，其有益效果在于：通过一次装夹，能一次性加工多级台阶孔，减少了换刀次数和对刀次数，同时也简化了传统多台阶孔的加工步骤，通过一次加工成型，不仅提高了多台阶孔中各个孔段的同轴度，而且也提高了产品的加工精度，使加工的产品质量稳定性好，具有结构简单，使用方便，加工效率高，生产成本低的优点，满足多元化产品结构的加工需求，适合推广应用。
附图说明
12.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
13.图1是本实用新型的结构示意图；
14.图2是图1中铣削部的端面结构示意图；
15.图3是图1中a处的局部结构放大示意图；
16.图4是本实用新型的产品结构示意图。
17.图中所示：1-刀柄、2-铣削部、21-外周切削刃、211-切削面、212-圆锥面、22-排屑槽。
具体实施方式
18.为进一步说明本实用新型的构思，以下将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明：
19.如图1至图4所示，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，包括有刀柄1和铣削部2，所述刀柄1为圆柱杆结构，所述铣削部2为多台阶柱状结构，在所述铣削部2的圆周面上设有多条均匀分布的外周切削刃21，所述外周切削刃21的前端部为圆弧过渡结构，所述圆弧半径r为0.32
±
0.05mm；其中一个外周切削刃21的前端部过所述铣削部2的端面中心，相邻两个外周切削刃21之间设有排屑槽22，并且所述排屑槽22延伸至外周切削刃21外侧，所述外周切削刃21沿所述铣削部2的轴向呈螺旋状分布，并在所述外周切削刃21中设有
切削过渡部；在所述铣削部2的作用下，通过所述外周切削刃21能加工的孔径依次增大。
20.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述外周切削刃21设有三条，三条外周切削刃21沿所述铣削部2的轴向呈右旋右切形式均匀布置于铣削部2的圆周面上；其中，所述右旋是指复合刀具的排屑槽22的旋向，右旋的螺旋角为10
°
～12
°
，右切是指复合刀具在加工时自转方向为顺时针方向。
21.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述铣削部2为两台阶柱状结构，从小到大依次为第一台阶轴和第二台阶轴，其中所述第一台阶轴的长度小于第二台阶轴的长度；其中所述切削过渡部位于第一台阶轴和第二台阶轴之间，通过所述切削过渡部使所述第一台阶轴和第二台阶轴之间形成锥形结构；其中所述切削过渡部由切削面211和圆锥面212组成，所述切削面 211为第一台阶轴的轴侧面，所述圆锥面212为第二台阶轴的端面倒角，所述圆锥面212的锥度为60
°
；并在所述切削面211和圆锥面212之间，以及圆锥面212与第二台阶轴的轴侧面之间设有半径r为0.5
±
0.05mm的圆弧过渡结构。
22.进一步地，本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，其中所述刀柄1和铣削部2采用高强度硬质合金或高速钢制作为长度l为90mm的一体成型结构，其中所述刀柄1为外径d为10mm，长度l1为40mm的圆柱杆结构，所述铣削部2由前端的第一台阶轴和后端的第二台阶轴构成长度为50mm的两台阶柱状结构，其中所述第一台阶轴的外径d1为7.6mm，长度la为17.5mm,而第二台阶轴的外径d2为9.2mm，长度为32.5mm；其中所述铣削部2上的外周切削刃21的长度lb为35mm，而排屑槽22的长度l2为45mm，其中所述第一台阶轴上的外周切削刃21与第二台阶轴上的外周切削刃21的长度相同，分别为17.5mm。
23.在具体应用过程中，采用本实用新型所述的一种加工多台阶孔的复合刀具，只需要将复合刀具安装于数控机床上，然后按正常加工程序进行操作即可。由于在所述铣削部2的圆周面上设有三条均匀分布的外周切削刃21，其中一个外周切削刃21的前端部过所述铣削部2的端面中心，而相邻两个外周切削刃21之间设有排屑槽22，并且所述排屑槽22延伸至外周切削刃21外侧；同时，所述铣削部2为两台阶柱状结构，从小到大依次为第一台阶轴和第二台阶轴，并在第一台阶轴和第二台阶轴之间设有切削过渡部，在所述铣削部2的作用下，通过所述外周切削刃21能加工的孔径依次增大，从而满足多台阶孔的加工要求。
24.综上所述，采用本实用新型所述的复合刀具，通过一次装夹，能一次性加工多级台阶孔，减少了换刀次数和对刀次数，同时也简化了传统多台阶孔的加工步骤，通过一次加工成型，不仅提高了多台阶孔中各个孔段的同轴度，而且也提高了产品的加工精度，使加工的产品质量稳定性好，具有结构简单，使用方便，加工效率高，生产成本低的优点，满足多元化产品结构的加工需求，适合推广应用。
25.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。