一种替代多款刀具的复合密封成型刀的制作方法

1.本实用新型涉及自刀具技术领域，具体为一种替代多款刀具的复合密封成型刀。


背景技术：

2.普通加工台阶孔方法，一般集中于多刀具配合或者台阶成型刀具来完成如图1所示，存在以下问题：
3.1、因为台阶孔加工一般由钻孔，扩孔，铣孔，铰孔等工艺配合来完成加工，当所有刀具按序分步加工时，会产生一些加工问题，例如钻孔过深留量不均匀，钻孔铁屑划伤工件太深后续刀具加工不掉产生漏加工面。扩孔加工残留铁屑太多后续刀具加工排屑不畅影响加工，铣孔和其他刀具配合不稳定或者铣刀磨损，经常需要修改数控机床运行程序或者刀具半径补偿来完成调节加工尺寸，容易造成加工错误，并且需要专业技术人员一直跟踪加工，造成了人工成本的增加；
4.2、铰孔光洁度和精度达不到要求，需要经常更换刀具调试，并且各种刀具配合加工无论径向还是轴向都需要保证一定留量给后续加工，但是多种刀具加工配合过度处或者交接处容易产生接刀痕，影响了产品的光洁度也影响了相关尺寸技术要求；
5.3、多刀具配合加工，无论每次更换哪种刀具都需要调试，每次调试都会产生产品报废，更换新刀具后还需要重新对刀浪费时间，并且机床每次更换刀具需要返回安全点，机械手臂更换刀具后重新返回原始加工孔中心位置，运行步骤太多造成生产加工工时很长，并且更换刀具后再次定位需要加工孔的位置后，机床会产生定位误差，容易使加工的台阶孔各个直径孔的位置度和同轴度出现误差，每次机床加工台阶孔深度也容易产生不准确现象，影响批量加工产品的尺寸一致性，精度稳定性等技术要求。即使使用一些成型刀具也只有一两个台阶为一体来完成成型刀具的加工。台阶过多时，由于切削阻力增加，刀具会发生晃动，造成直径超差，造成光洁度超差等问题；
6.4、有的刀具有台阶过多刀具刚性不足，刀具切削时间过长会产生弯曲或者疲劳折断现象。
7.5、刀具切削时都是切削速度加工，待切削完毕需要退出时需要快速退出工件，刀具退刀时都是从已加工表面退出，慢速退出还影响加工效率，快速退出很容易造成已加工表面划伤，难以得到问题的解决。
8.6、有的做成整体合金成型刀具，由于刀具崩口或者磨损造成整个刀具报废，致使刀具成本高导致被加工零件制造成本过高。很多问题无法达到效率和加工精度及光洁度要求，难以实现高速高效稳定生产。
9.7、多刀具配合加工对刀具的使用成本高，同样一个被加工孔，需要刀具多次进入加工重复加工，不仅在加工工时上造成了成本的浪费，还有对刀具的使用成本也造成了很大的浪费，企业使用成本过高，产生利润过低，并且多刀具配合加工，精度和尺寸以及光洁度都有问题难以解决，即使使用成型刀具，由于制作问题和设计问题和使用控制问题，对控制成本及质量也有很多技术问题难以解决，并且成型刀具由于刀具使用过多，形状极为复
杂，对后期损坏修磨都有一定程度的困难和问题。


技术实现要素：

10.针对现有技术的不足，本技术公开了一种替代多款刀具的复合密封成型刀，包括：成型刀主体、成型刀柄部、定向固定面、空刀槽、长度定位面、合金成型刀片、角度切削刃、退刀保护角及刀具支撑刃；
11.所述成型刀主体一端设置有成型刀柄部，所述成型刀柄部外圆周面上开开设有定向固定面，所述成型刀柄部与所述成型刀主体接触处开设有空刀槽，所述成型刀主体一端上且位于所述空刀槽外侧开设有长度定位面，另一端上下两侧设置有合金成型刀片，所述合金成型刀片前端开设有角度切削刃，后端开设有退刀保护角，所述成型刀主体中心轴线上且与所述合金成型刀片垂直设置有刀具支撑刃，且所述刀具支撑刃(9)镶嵌于所述成型刀主体(1)外圆周面上。
12.优选的，所述刀具支撑刃上开设有支撑刃倒角。
13.优选的，所述合金成型刀片与所述成型刀主体中心轴线之间开设有避空刀槽。
14.优选的，还包括：主轴刀柄、主轴刀柄定位孔、主轴刀柄顶丝及主轴刀柄配合部；
15.所述主轴刀柄一端开设有主轴刀柄定位孔，所述成型刀柄部可拆卸安装于所述主轴刀柄定位孔内，所述主轴刀柄顶丝设置于所述主轴刀柄上，用于对所述成型刀柄部进行固定，所述主轴刀柄另一端上设置有主轴刀柄配合部。
16.本实用新型具有以下有益效果：把所有成型台阶尺寸形状合并在一款刀具上，形成一款多台阶，多轮廓，多尺寸的成型刀具，有效提高加工的稳定性及高效性，降低生产成本。
附图说明
17.图1为现有技术成型刀具结构示意图；
18.图2为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的主视结构示意图；
19.图3为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的图1中a-a处剖视结构示意图
20.图4为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的图1中b处结构示意图
21.图5为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的图1中c处结构示意图
22.图6为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的侧视结构示意图
23.图7为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的图5中d处结构示意图
24.图8为本实用新型替代多款刀具的复合密封成型刀的主轴刀柄及主轴刀柄配合部结构示意图。
25.附图标识：
26.1、成型刀主体；2、成型刀柄部；3、定向固定面；4、空刀槽；5、长度定位面；6、合金成型刀片；7、角度切削刃；8、退刀保护角；9、刀具支撑刃；10、支撑刃倒角；11、避空刀槽；12、主轴刀柄；13、主轴刀柄定位孔； 14、主轴刀柄顶丝；15、主轴刀柄配合部。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.根据附图2-8所示本实用新型具体实施例提供一种替代多款刀具的复合密封成型刀，包括：成型刀主体1、成型刀柄部2、定向固定面3、圆弧型空刀槽4、长度定位面5、合金成型刀片6、角度切削刃7、退刀保护角8及刀具支撑刃9；
29.所述成型刀主体1一端设置有成型刀柄部2，所述成型刀柄部2外圆周面上开开设有定向固定面3，所述成型刀柄部2与所述成型刀主体1接触处开设有空刀槽4，所述成型刀主体1一端上且位于所述空刀槽4外侧开设有长度定位面5，另一端上下两侧设置有合金成型刀片6，所述合金成型刀片6 前端开设有角度切削刃7，后端开设有退刀保护角8，所述成型刀主体1中心轴线上且与所述合金成型刀片6垂直设置有刀具支撑刃9，且所述刀具支撑刃9镶嵌于所述成型刀主体1外圆周面上。
30.作为优选方案，更进一步的，所述刀具支撑刃9上开设有支撑刃倒角10。
31.作为优选方案，更进一步的，所述合金成型刀片6与所述成型刀主体1 中心轴线之间开设有避空刀槽11。
32.作为优选方案，更进一步的，还包括：主轴刀柄12、主轴刀柄定位孔13、主轴刀柄顶丝14及主轴刀柄配合部15；
33.所述主轴刀柄12一端开设有主轴刀柄定位孔13，所述成型刀柄部2可拆卸安装于所述主轴刀柄定位孔13内，所述主轴刀柄顶丝14设置于所述主轴刀柄12上，用于对所述成型刀柄部2进行固定，所述主轴刀柄12另一端上设置有主轴刀柄配合部15。
34.由以上技术方案可知，本技术实施例提供的一种替代多款刀具的复合密封成型刀，本装置成型刀主体1一端加工有成型刀柄部2，成型刀柄部2外部圆周面上加工有定向固定面3，成型刀主体1与成型刀柄部2接触处开设有圆弧型空刀槽4，成型刀主体1与成型刀柄部2接触的且位于圆弧型空刀槽4外侧的壁面开设有长度定位面5，成型刀主体1远离成型刀柄部2一侧上下两面分别焊接有合金成型刀片6，合金成型刀片6的顶部开设有角度切削刃7，角度切削刃7与水平夹角为10
°‑
15
°
，后端开设有退刀保护角8，退刀保护角8与水平夹角为10
°
，在成型刀主体1中心轴线上且与合金成型刀片6垂直处设置有刀具支撑刃9，刀具支撑刃9上开设有支撑刃倒角10，合金成型刀片6靠近成型刀主体1中心处开设有避空刀槽11，主轴刀柄12 左端开设有主轴刀柄定位孔13，成型刀柄部2通过主轴刀柄顶丝14安装于主轴刀柄定位孔13内，主轴刀柄配合部15是与机床端进行安装配合使用。
35.圆弧形空刀槽的设计
36.本装置通过开设有圆弧形空刀槽4，改变以往矩形空刀槽4会产生刀具刚性强度不足，因为矩形空刀槽4槽底部是直角90
°
，刀具过载切削或者长时间切削，会产生疲劳折断或者变形弯曲的问题，采用圆弧形空刀槽4，槽底使用圆弧形连接，增加了刀具台阶过渡处的强度，避免了刀具发生弯曲变形和折断的问题。
37.长度定位面的设计
38.通过设置长度定位面5，普通刀具在使用磨损或者报废时，当更换刀具需要从新进行刀具长度的调整和设定，即浪费了时间也容易产生废品，通过设计的长度定位面5，将长度定位面5和合金成型刀片6最后一个台阶加工一个精密的固定数值进行管控，刀具磨损或
者报废需要更换时，就不用进行刀具长度调整和设定了，直接将长度定位面5靠在主轴刀柄12端面处，拧紧主轴刀柄顶丝14直接就可以使用。不需要再调整，整个更换过程不需要专业的技术人员，普通操作工即可完成简单的操作，即节省了调整的时间，也节省了人工的使用成本，也避免了产品需要调试产生的报废。
39.定向固定面的设计
40.当成型刀柄部2插入主轴刀柄定位孔13内部时，通过主轴刀柄顶丝顶 14在定向固定面3上，刀具将自动定位定向，主轴刀柄顶丝14拧紧后，刀具也将固定无法径向转动和轴向移动。定向固定面3留有少部分不完全贯通，为了保证垂直装刀，松动主轴刀柄顶丝14时，或者发生意外主轴刀柄顶丝松动14时，刀具不会立刻脱落，通过留有余下的台阶限制刀具脱落，避免了和其他机床附件和夹具发生碰撞。
41.合金成型刀片与成型刀主体焊接设计
42.通过将合金成型刀片6焊接于成型刀主体1上，把零部件加工所有台阶使用的刀具集中在一款刀具上，通过一次加工至孔低，直接完成整个零件的台阶孔的加工，节省了之前多款刀具加工的时间，也省去了每次更换刀具需要调整各个刀具之间的留量控制，也避免了各种刀具配合之间的接刀产生的报废品和调试报废品。并且后续使用磨损或者修磨时，只需修磨刀具前合金成型刀片6就能保证整个刀具的刃口全部修磨锋利且还能保证各个台阶的段差尺寸。
43.退刀保护角的设计
44.因为无论什么刀具加工至孔底时，都需要退出工件表面，慢速退刀会影响加工时间，快速退刀又会影响加工孔的表面粗糙度，甚至会划伤工件内孔表面，通过设置退刀保护角8，退刀刀具刃部不会与工件接触，也就不会划伤工件内孔表面，解决了在保证加工效率的同时，快速退刀不划伤工件内孔的技术问题。
45.角度切削刃的设计
46.刀具一般端面切削刃和外圆切削刃夹角为90
°
或者45
°
，切削时因为角度太大切削内孔表面光洁度达不到要求，一般通过专用铰刀铰削后增加了光洁度，通过设置角度切削刃7，一般角度设定为10
°‑
15
°
，不需要再进行铰刀铰孔的加工，直接就能达到工件所需的光洁度要求。因为减少了切削的角度，也就减少了刀具径向切削阻力，使得刀具切削更平稳，从而提高了工件内孔表面的光洁度。
47.刀具支撑刃的设计
48.普通刀具加工中，由于切削阻力大，或者切削产生晃动，会直接影响被加工孔的直径公差和光洁度，通过增加了刀具支撑刃9，刀具受力产生晃动时，刀具由于刀具支撑刃9的径向支撑作用，使得刀具切削很平稳，避免了刀具的晃动，也就避免了被加工台阶孔的直径超差和光洁度超差问题。并且刀具支撑刃9上边设计了支撑刃倒角10，就是为了当刀具切削时，支撑刃没有尖角，保证支撑刃不会划伤工件，在起到支撑作用的同时也起到了挤光的作用。
49.避空刀槽的设计
50.普通成型刀具在长时间加工后，刀具会产生磨损和崩口，需要重新对刀具进行修磨才能再使用，但普通成型刀具的焊接合金成型刀片6位置一般直接靠在成型刀主体1直面上，当刀具磨损修整时，砂轮无法对刀具的刃部以及前合金成型刀片6进行磨削，而且还会
造成砂轮和成型刀主体1发生碰撞，造成成型刀具无法修磨再利用。当设置避空刀槽11后，砂轮在磨削前合金成型刀片6时，砂轮进入到避空刀槽11内，砂轮可以整体磨削到成型刀主体1 的前合金成型刀片6，使得刀具可以顺利修磨再利用，即节省了刀具再利用的使用成本，也避免修磨时造成砂轮的磨损和报废，解决了很多成型刀具无法修磨再利用的问题。而且当刀片破坏太大时，直接把旧刀片融化下来，然后再焊接一个新刀片后，通过磨削后可以再继续使用，不需要整个刀具都报废掉，大大了降低了刀具的使用成本。
51.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。