[发明专利]一种旋转插削异型孔的刀具和方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及机械加工刀具，尤其涉及一种旋转插削异型孔的刀具和方法。

[背景技术]

机械加工中的异型孔如六角孔、方孔、十字孔、花键孔等比较困难，传统的机械加工中异型孔的加工大多采专门的机床如冲床进行加工，不能在车床或铣床等通用机床上直接加工成型。传统异型孔加工工艺的缺点是：

1.小批量加工时成本高，由于传统异型孔加工采用的冲压需要使用专用机床和模具，模具成本较高，所以小批量生产时使用冲压模具加工成本太高。

2.转机换模时间长，在转换模具和调整需要大量时间。。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种可以在车床或铣床等通用机床上加工异型孔的刀具。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种可以在车床或铣床等通用机床上加工异型孔的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种旋转插削异型孔的刀具，包括刀头和夹具，所述的夹具包括刀杆和轴承座，所述刀头的后部固定在刀杆上，刀杆的后部通过轴承安装在所述的轴承座中；刀头的前部为切削部，刀头的切削部为倒锥形，刀头前端的横截面的外形与所插削的异型孔具有相同的形状，刀头的前端面内凹以形成刀头前端面边缘切削刃的前角。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，所述内凹的前端面为球面。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，包括固定心轴，所述固定心轴的前端与轴承座固定连接；固定心轴的回转轴线与刀头的回转轴线斜交，固定心轴回转轴线与刀头回转轴线的交点位于刀头前端的中心点。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，固定心轴的回转轴线与刀头的回转轴线斜交的交角为1°至2°。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，刀头的切削部的倒锥角等于或大于2倍所述的交角。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，所述的轴承座包括所述轴承的轴承孔和所述固定心轴前端的安装孔，所述轴承孔的中轴线与所述安装孔的中轴线斜交，所述轴承孔的中轴线与所述安装孔的中轴线的交角即固定心轴回转轴线与刀头回转轴线的交角。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，刀杆的后部通过两道轴承安装在所述的轴承座中，所述的轴承是向心推力球轴承。

以上所述的旋转插削异型孔的刀具，所述的轴承座上包括安装螺钉孔。

一种旋转插削异型孔的方法的技术方案是，带有预制孔的工件装夹在机床主轴上，由主轴带动旋转；上述旋转插削异型孔的刀具固定在机床的进给架上，所述的进给架沿所述主轴的轴向进给；机床主轴的回转轴线与刀头的回转轴线斜交，机床主轴回转轴线与刀头回转轴线的交点位于刀头前端的中心点；所述的进给架带动刀具向前进给，当刀头的前端接触旋转的工件时，旋转的工件带动刀头一同旋转，旋转并轴向进给的刀头切削工件，在工件的预制孔上形成与刀头前端面外形相同的异型孔。

以上所述的旋转插削异型孔的方法，机床主轴的回转轴线与刀头的回转轴线斜交的交角为1°至2°。

本发明利用刀头与机床主轴不同轴同步旋转时前端的切削刃与零件相互咬合时产生的切削作用，完成异形孔的插削。本发明作为特殊刀具可以在车削和铣削机床中使用，替代冲床完成异型孔的加工，在产品批量不大时较冲床加工节约了大量成本。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例1和2刀头的立体图。

图2是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例1和2刀头的主视图。

图3是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例1的剖面图。

图4是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例2的结构图。

图5是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例2轴承座的剖面图。

图6是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例2的立体图。

图7是本发明旋转插削异型孔的刀具实施例2零件分解图。

[具体实施方式]

本发明实施例1的旋转插削异型孔的刀具包括刀头和夹具。夹具包括刀杆1和轴承座2，刀头3的后端用螺钉固定在刀杆1前端102的承孔中，刀杆1的后部的轴颈101通过两道轴承4和5安装在轴承座2的轴承孔中。轴承4和5是角接触轴承(向心推力球轴承)。

刀头3的前部301为切削部，刀头3的切削部301为倒锥形，刀头3前端的横截面的外形与所插削的异型孔具有相同的形状(在本实施例中为六角形)，刀头3的前端面302内凹以形成刀头3前端面边缘切削刃303的前角。如图所示，内凹的前端面302可以是球面。