一种精加工单刃刀具制造技术

本发明专利技术公开了一种精加工单刃刀具，包括切削部和柄部；切削部中，设置仅有一个排屑槽；棒形体中，设置仅有一个贯穿棒形体的两端的内冷孔，所述内冷孔由切削部的底端延伸至柄部的自由端；所述柄部中，还设有多个与所述内冷孔不相连通的射流冷却孔，各个射流冷却孔的一端分别通出柄部的自由端的端头，各个射流冷却孔的另一端分别通至所述排屑槽的与所述柄部的连接处。本发明专利技术既能够解决薄壁工件深腔加工时易出现的工件尺寸超差或严重变形的问题，又能解决长切削刃刀具侧刃与底刃充分冷却和高效排屑的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种精加工单刃刀具
本专利技术涉及刀具
，特别是涉及一种用于薄壁工件深腔加工的精加工单刃刀具。
技术介绍
切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具，由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，因此这类刀具为金属切削刀具。现有技术的一种切削刀具采用整体式结构，主要为一棒形体，棒形体分成两段，其中一段为切削部分，切削部分含有切削刃，另一段为柄部，柄部通常设为可装夹结构，通过柄部装夹在机床上从而实现机械加工。切削刀具在进行侧壁金属切削加工时，产生切屑往往较长，极易造成切屑堆积和二次切削，因此切屑的排出情况会对刀具的加工性能产生较大影响。由于侧壁加工时切深参数一般会较大，普通的外部冷却往往会受到工件的遮挡而无法将冷却液喷射到切削加工位置，不仅会降低刀具加工冷却效果，还会影响加工工件表面质量。现有技术的内冷刀具一般采用底部出水，即在切削部分的端头位置(底刃位置或靠近底刃位置)喷水，这种方式对解决侧壁加工位置的冷却问题起到的作用不大。美国专利文献US6648561公开了一种在切削刀具的柄部开槽的设计来实现刀具的有效冷却和切屑的排出，但是在实际使用中柄部的切削液射流槽会对夹持部位产生磨损，从而降低刀具的夹持精度，若采用热缩刀柄夹持，由于局部受热不均，会对刀柄夹持精度造成破坏，降低夹持设备的精度，因而降低了生产的经济性和安全性。只使用柄部射流冷却条件下，若刀具切削刃部长度过长时，对刀具加工底端仍然存在底端切削过程中无法充分冷却的问题。此外，在对极薄工件进行大切深侧壁铣削加工时，市场上目前暂无有效控制薄壁工件厚度的手段，均会使薄壁工件产生较大的切削变形，从而影响工件加工尺寸，降低生产合格率，造成极大的材料浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种精加工单刃刀具，通过结构改进，既能够解决薄壁工件深腔加工时易出现的工件尺寸超差或严重变形的问题，又能解决长切削刃刀具侧刃与底刃充分冷却和高效排屑的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精加工单刃刀具，包括一棒形体；所述棒形体分为切削部和柄部两段，且切削部和柄部在所述棒形体的中部位置一体相接；所述切削部的自由端设为底端；所述切削部的外径为D；所述切削部中，由底端向顶端方向延伸设置仅有一个排屑槽，排屑槽朝向切削旋转方向的面为前刀面，所述前刀面与所述切削部的外周面相交形成圆周切削刃，所述切削部的外周面中与切削刃相接的面为后刀面；所述后刀面自切削部的底端延伸至柄部；所述棒形体中，设置仅有一个贯穿棒形体的两端的内冷孔，所述内冷孔由切削部的底端延伸至柄部的自由端；所述柄部中，还设有多个与所述内冷孔不相连通的射流冷却孔，各个射流冷却孔的一端分别通出柄部的自由端的端头，各个射流冷却孔的另一端分别通至所述排屑槽的与所述柄部的连接处。所述切削部的底端基于排屑槽设置齿隙，齿隙朝向切削旋转方向的面为底端切削刃前刀面，所述底端切削刃前刀面与所述切削部的底端端面相交形成底端切削刃，所述切削部的底端端面为底端切削刃后刀面；所述内冷孔的出水位置设在底端切削刃后刀面或齿隙处，且不干涉圆周切削刃和底端切削刃。所述内冷孔为直条内冷孔；所述直条内冷孔设在棒形体的中心轴线处，并由柄部的自由端的端头向切削部方向呈直线延伸。所述内冷孔为螺旋内冷孔；所述螺旋内冷孔的各个位置的圆心至棒形体的中心轴线的距离相等，从而使得螺旋内冷孔的各个位置的圆心在垂直于所述中心轴线的参考面上的投影为同一个虚拟圆上，该虚拟圆直径为a，且0.4D≤a≤0.95D。所述各个射流冷却孔的圆心至棒形体的中心轴线的距离相等，从而使得各个射流冷却孔的圆心处在同一虚拟圆上，该虚拟圆直径为b，且0.7D≤b≤0.95D，b≥a。所述螺旋内冷孔的直径为d1，且0＜d1≤0.15D；所述射流冷却孔的直径为d2，且0＜d2≤0.15D。所述排屑槽的槽底至棒形体的中心轴线的距离为r，且0.25D≤r≤0.45D，b＞2r，在a≥2r时，所述螺旋内冷孔沿切削圆周切削刃的内部延伸。所述的多个射流冷却孔分别为直条形孔；所述直条形孔由柄部的自由端的端头向切削部方向呈直线延伸。所述的多个射流冷却孔分别为螺旋形孔；所述螺旋形孔由柄部的自由端的端头向切削部方向呈螺旋线延伸。所述棒形体为高速钢、硬质合金、CBN和PCD中的一种或多种材料制作而成。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术由于采用了在切削部中，由底端向顶端方向螺旋延伸设置仅有一个排屑槽，棒形体中，设置仅有一个贯穿棒形体的两端的内冷孔，所述内冷孔由切削部的底端延伸至柄部的自由端；所述柄部中，还设有多个与所述内冷孔不相连通的射流冷却孔，各个射流冷却孔的一端分别通出柄部的自由端的端头，各个射流冷却孔的另一端分别通至所述排屑槽的与所述柄部的连接处。本专利技术的这种结构，一是，采用单刃切削刃设计，单刃设计能够有效增大刀具的容屑空间，使切削过程中，冷却液可以充分浸润切削位置，同时也提升了刀具的容屑能力；单刃设计还减少了刀具与工件的接触长度，有效降低刀具加工过程中对工件的切削力，从而抑制工件变形，控制工件加工尺寸；二是，采用柄部射流孔与底端出水的内部冷却结构相结合，射流冷却孔可以直接冲走侧壁加工切削时产生的切屑，而底端出水的内冷结构则可对切削刀具底端切削刃进行充分冷却和切屑的排出；射流冷却孔的结构可以保证切削刀具加工和装夹的稳定性和精度，同时保护刀具装夹设备；整个内部冷却结构可实现切削加工冷却的经济和环保，并能提升刀具可加工性；本专利技术既能够解决薄壁工件深腔加工时易出现的工件尺寸超差或严重变形的问题，又能解决长切削刃刀具侧刃与底刃充分冷却和高效排屑的问题。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明；但本专利技术的一种精加工单刃刀具不局限于实施例。附图说明图1是本专利技术的实施例一的立体构造示意图；图2是本专利技术的实施例一的结构示意图；图3是图2中的A向示图；图4是本专利技术的实施例一的结构示意图(示出内冷孔和射流冷却孔的结构)；图5是沿图4中的B-B线的剖视图；图6是沿图4中的C-C线的剖视图；图7是本专利技术的实施例二的结构示意图(示出内冷孔和射流冷却孔的结构)；图8是沿图7中的E-E线的剖视图；图9是本专利技术的实施例三的结构示意图(示出内冷孔和射流冷却孔的结构)；图10是沿图9中的F-F线的剖视图；图11是本专利技术的实施例四的结构示意图(示出内冷孔和射流冷却孔的结构)；图12是沿图11中的G-G线的剖视图。图中：10、棒形体；1、切削部；2、柄部；3、排屑槽；4、圆周切削刃前刀面；5、圆周切削刃；6、圆周切削刃后刀面；7、齿隙；8、底端切削刃前刀面；9、底端切削刃；11、底端切削刃后刀面；12、内冷孔；13、射流冷却孔；14、锥形进水口；15、内冷孔的出水位置。具体实施方式实施例一参见图1至图6所示，本专利技术的一种精加工单刃刀具，包括一棒形体10；所述棒形体10分为切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精加工单刃刀具，包括一棒形体；所述棒形体分为切削部和柄部两段，且切削部和柄部在所述棒形体的中部位置一体相接；所述切削部的自由端设为底端；所述切削部的外径为D；其特征在于：所述切削部中，由底端向顶端方向螺旋延伸设置仅有一个排屑槽，排屑槽朝向切削旋转方向的面为前刀面，所述前刀面与所述切削部的外周面相交形成圆周切削刃，所述切削部的外周面中与切削刃相接的面为后刀面；所述后刀面自切削部的底端延伸至柄部；所述棒形体中，设置仅有一个贯穿棒形体的两端的内冷孔，所述内冷孔由切削部的底端延伸至柄部的自由端；所述柄部中，还设有多个与所述内冷孔不相连通的射流冷却孔，各个射流冷却孔的一端分别通出柄部的自由端的端头，各个射流冷却孔的另一端分别通至所述排屑槽的与所述柄部的连接处。/n

【技术特征摘要】
1.一种精加工单刃刀具，包括一棒形体；所述棒形体分为切削部和柄部两段，且切削部和柄部在所述棒形体的中部位置一体相接；所述切削部的自由端设为底端；所述切削部的外径为D；其特征在于：所述切削部中，由底端向顶端方向螺旋延伸设置仅有一个排屑槽，排屑槽朝向切削旋转方向的面为前刀面，所述前刀面与所述切削部的外周面相交形成圆周切削刃，所述切削部的外周面中与切削刃相接的面为后刀面；所述后刀面自切削部的底端延伸至柄部；所述棒形体中，设置仅有一个贯穿棒形体的两端的内冷孔，所述内冷孔由切削部的底端延伸至柄部的自由端；所述柄部中，还设有多个与所述内冷孔不相连通的射流冷却孔，各个射流冷却孔的一端分别通出柄部的自由端的端头，各个射流冷却孔的另一端分别通至所述排屑槽的与所述柄部的连接处。


2.根据权利要求1所述的精加工单刃刀具，其特征在于：所述切削部的底端基于排屑槽设置齿隙，齿隙朝向切削旋转方向的面为底端切削刃前刀面，所述底端切削刃前刀面与所述切削部的底端端面相交形成底端切削刃，所述切削部的底端端面为底端切削刃后刀面；所述内冷孔的出水位置设在底端切削刃后刀面或齿隙处，且不干涉圆周切削刃和底端切削刃。


3.根据权利要求2所述的精加工单刃刀具，其特征在于：所述内冷孔为直条内冷孔；所述直条内冷孔设在棒形体的中心轴线处，并由柄部的自由端的端头向切削部方向呈直线延伸。


4.根据权利要求2所述的精加工单刃刀具，其特征在于：所述内冷孔为螺旋内冷孔；所述螺旋内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珏，李清华，陈友梁，王杰伟，林凤添，
申请(专利权)人：厦门金鹭特种合金有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35