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高精度刀具制造技术

技术编号:835685 阅读:140 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
呈钻头、车刀及锯齿形式的刀具形成有一条切削刃以便从工件切除材料,还形成有一种结构,它使刀具与刀具切削的孔或锯口的侧壁有最小的接触。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刀具的改进,更具体来说,涉及钻头、铣刀、车刀及类似切削刀具中的切削刃的结构。普通刀具,例如用于在工件上钻孔的钻头,具有使待钻的孔定心的尖端。带有尖端而没有保证侧向稳定性的钻头在寻找孔的中心时容易偏移,因而在孔的侧壁上作用一个侧向力。其结果是使钻成的孔沿其长度直径不一致,并且往往使表面光洁度不佳。另外,在固定钻头的夹头的转动中稍许的偏心会使钻头路径加剧偏移,使钻成的孔的尺寸精度进一步恶化。尺寸不精确的另一原因是钻头作用的侧向力在材料中产生大量的热。尺寸不精确的钻孔不能钻削一对并排的孔而在其间留下薄壁。在车刀的情形中,为从工件切除材料而施加侧向力在切削工件时会引起工件的变形。本专利技术的目的是提供一种刀具,其结构使得刀具在从工件切除材料时可在工件上形成高光洁度的表面。本专利技术的优点在于,它所提供的刀具在从工件切除材料时无需使用冷却液或切削油。本专利技术的另一优点在于,它所提供的钻头能够在工件上钻削尺寸精确、侧壁光洁的孔。本专利技术的另一优点在于,它所提供的车刀可用来在车床上从转动的工件上切除材料而不在车刀行程中向工件施加任何侧向的压力,从而避免工件的变形。本专利技术的另一优点在于,它所提供的钻头结构能够从工件切除材料;在垂直于钻头迫近的工件表面的方向上作用最小量的压力。本专利技术提供一种刀具,它可从工件切除材料。形成精确的尺寸,同时在从工件切除材料时向工件传递最小量的热。本专利技术可应用于多种刀具,例如钻头、车刀、圆形锯片,以及类似的刀具,其中刀具和工件在切削中以相反的方向移动。这种刀具具有一个本体,切削齿是本体的一个整体部分。切削齿包括一切削刃和至少一个导向凸起。切削刃从工件切除材料,从而将产生的大部分热量传递到切屑或切除的材料带上,而不是传至正被切削的工件。导向凸起从本体向外延伸,是切削齿接触工件的唯一部分,从而保证了完工侧表面的尺寸均匀一致,当钻削不同致密度或硬度的复合材料的各层时尤其是这样,而上述复合材料在相邻层的过渡部位往往容易导致切削路径的偏移。因此,可显著减少从工件切削材料所需要的能量,并且如果在切削中需要冷却液或切削油的话,则可显著减少其用量。在本专利技术的一种实施例中,在形成切削刃时,它不形成下述的一个点,即,刀具围绕该点使自已在工件上定心。这种实施例能够以非90°的角度切入工件表面或者能够切入材料块的角部。由于导向凸起是切削齿接触工件侧面的唯一部分,因而导向凸起接触相对较冷的材料,没有显著的温度升高,并具有极小的表面接触面积。因此,在切削过程中,刀具的侧向偏移可忽略不计,从而产生高尺寸精度的切入,在加工后的工件上产生高光洁度的侧表面。在本专利技术的另一个实施例中,切削刃分成两个切削刃部分,它们处于一个公共平面内,并形成首先接触被切削工件的一个点。每个切削刃部分配置一个导向凸起,它从本体向外延伸,接触工件的侧面,从而当刀具从工件切除材料时可防止刀具的偏斜。现在对照以下附图详述本专利技术的推荐实施例,进一步阐明本专利技术的附加目的和优点。附图说明图1是按照本专利技术制成,能够在工件上钻削圆孔的钻头尖的立体图;图1A表示经过改进而具有级形端面和斜槽的图1所示钻头的工件接合端;图2沿图1中箭头2-2的方向看去的平面图;图2A是图1所示钻头的改进型的端视图,该钻头具有围绕钻头本体工作端面的圆周间隔开来的多个导向凸起;图2B是沿图2A中2B-2B线的局部剖视图,表示钻头在多层工件上钻孔;图3是沿图1中3-3线的剖视图;图4是沿图1中4-4线的剖视图;图5是沿图2中箭头5-5的方向看去的局部放大视图;图5A表示图1所示钻头的变型,其中,对于某些钻头材料来说前倾面和留隙面限定一个负夹角;图6是按照本专利技术制成的,能够在工件上钻削环形孔的钻头的立体图;图7是沿图6中箭头7-7的方向看去的钻头的端视图;图8是沿图6中8-8线的剖视图;图9是沿图7中箭头9-9的方向看去的放大局部视图;图10是沿图7中箭头10-10的方向看去的放大局部视图;图11是图6-10所示切削齿部分的局部放大顶视图;图12是沿图11中箭头12-12的方向看去的图11所示钻头的端视图;图13是按照本专利技术制成的,能够在工件上钻削平底阶梯孔的钻头的立体图;图14是沿图13中箭头14-14的方向看去的图13所示钻头的端视图;图15是沿图13中15-15线的剖视图;图16是按照本专利技术制成的刀具,它能够在工件上钻削同心的圆形和环形孔,其间形成一同心套筒;图17是沿图16中箭头17-17的方向看去的图16所示刀具的端视图;图18是用于钻削圆孔的钻头的端视图,该钻头在其它方面类似于图1-5所示钻头;图19是按照本专利技术制成的钻头的另一实施例的立体图;图20是沿图19中箭头20-20的方向看去的图20所示钻头上的切削件端部的局部放大视图;图21是按照本专利技术制成的另一种钻头的立体图22是按照本专利技术制成的另一种钻头的立体图;图23是沿图22中箭头23-23的方向看去的局部放大视图;图24是按照本专利技术制成的另一种钻头的立体图;图25是图24所示钻头的侧视图;图26是从图25旋转90°的侧视图;图27是按照本专利技术制成的另一种钻头的立体图;图28是从图27旋转90°的侧视图;图29是图27和28所示的钻头的顶视图;图30是按照本专利技术制成的车刀的局部立体图;图31是沿图30中31-31线的放大剖视图;图32是沿图31中箭头32-32的方向看去的车刀的端部的局部放大视图;图33是图31所示车刀的放大端视图;图34是沿图31中34-34线的放大剖视图;图35是圆形锯片的局部前视图,该锯片带有按照本专利技术制成的锯齿;图36是图35所示锯齿和锯片的局部侧视图;图37是图35所示锯齿和锯片的局部顶视图;图38和39分别是一钻头的端视图和局部侧视图,该钻头具有按照本专利技术的两条从钻头延伸的倾斜切削齿并具有相反位置的导向凸起;图40的剖视图表示图1的钻头正在一个工件上切削圆孔,该图的目的是表示处于正在形成中的孔中的钻头的导向面和切削刃的位置。现在参阅图1-5,一个圆孔钻头10包括一圆柱形杆体12,该杆体具有一个驱动接合端部14,该端部可以包括一个用于接合适当卡盘(未画出)的柄部15。杆体12的相反端部包括一个工件接合端部16,两端部之间延伸着基本呈圆柱形的侧壁18。杆体12适于在工作中相对于工件按照逆时针方向的箭头20所示的预定方向转动。工件接合端16可以包括一个基本平的表面21,不过该表面的构造并非本专利技术的关键,它将在下文中阐明。(例如,图1A所示的钻头10,经改进在工件接合端16具有一个级形表面21)。杆体12在其侧壁18上形成一条长槽24,从加工端表面21沿基本平行于转动轴线22的方向伸向驱动接合端14。在加工端表面21,槽24具有最小的深度,该深度等于杆体12的半径R。当按照加工方向转动时,相对于钻头10的转动方向20来说,槽24具有一个后表面30。(图1A表示槽24在表面21的级形处具有锐利的角部)。在钻头10的加工端部16形成一切削齿32,该切削齿具有一条切削刃34和一个从侧壁18侧向延伸的导向凸起35。切削刃34从轴线22沿着导向凸起35的较靠近加工端部16的部分延伸。如图1和4所示,切削刃34也位于端部表面21的上方,因而切削刃在钻头10转动时可接合工件。切削刃34可以垂直于轴线2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从工件切除材料并在工件上形成高光洁度完工表面的刀具,它包括: 一个本体,该本体具有一根轴线,该轴线在驱动接合端部和相对的工件接合端部之间延伸,该本体具有一个侧表面并适于在加工时绕上述轴线相对于工件沿预定方向转动; 一个在工件接合端部上形成的切削齿,该切削齿包括一条相对于轴线成横向延伸的切削刃和一个导向凸起,该导向凸起超过本体侧表面在轴线的侧向上延伸一个凸起距离; 上述切削刃具有第一和第二端部,第一端部更靠近轴线,第二端部更靠近本体侧表面; 导向凸起具有一个与轴线同轴的导向面,因而在刀具相对于工件且与其接合的转动中,除导向面以外刀具的任何部分都不接触工件的表面,导向凸起的导向面和本体的侧表面接合而使导向面离隙,从而防止在刀具为从工件切除材料而进入工件时工件的完工表面被本体的表面划伤。 从而使切削刃向被切除的材料传递大部分所产生的热量,以便在工件上形成高光洁度的完工表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:理查德A穆尔
申请(专利权)人:比特穆尔俄勒冈普通合伙
类型:发明
国别省市:US[美国]

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