[发明专利]一种加工薄壁长距离段差孔的一体刀

说明书

本发明公开了一种加工薄壁长距离段差孔的一体刀，包括一体连续设置的钻尖部、刀体前段、刀体中段和刀体后段，所述钻尖部为双顶角形式，所述刀体前段包括刃径呈梯度递增的第一阶梯钻、第二阶梯钻和第三阶梯钻，所述第三阶梯钻的刀尖至所述刀体中段末端之间的长度大于段差孔距离；通过上述方式，本发明通过独特的钻尖、钻扩铰功能的合并，同时结合独特的支撑性和孔口的倒角复合设计，尤其适用加工薄壁长距离段差孔零件材料。

技术领域

本发明涉及刀具领域，特别是涉及一种加工薄壁长距离段差孔的一体刀。

背景技术

在使用刀具加工工件时，段差孔的加工是钻孔领域的一个难题，由于段差孔是被加工孔分布在上下两层，中间是隔空层，如果隔空层的距离较长，利用现有刀具加工难度较大。

针对被加工的零件材料是中硅铝(10HRC-15HRC)且存在段差孔的情况，若段差孔孔壁壁面有较高同轴度、粗糙度以及孔壁的平行度要求时，现有技术通常使用的加工方式为：使用钻头、扩孔钻以及铰刀配合进行加工才能完成。

关于薄壁长距离段差孔产品，在行业中通常限定被加工的硬质合金零件满足薄壁宽度L＜1/2D，其中D为成品孔尺寸，L为零件薄壁宽度，D介于10mm～25mm之间，段差孔距离A介于80～150mm之间，零件薄壁宽度L介于5mm～10mm之间，即为薄壁长距离段差孔产品。

上述薄壁长距离段差孔产品利用上述加工方式，在段差孔的加工环境下，需要用较长的钻头、扩孔钻和铰刀进行加工，刀具自身的跳动会成本增加，加工的稳定性无法得到保证；且中硅铝材质容易在加工时产生压弯段差孔所在薄壁的情况，段差孔彼此之间的形位公差难以得到保证，同时加工的工时与刀具的成本也会成倍增加。

因此有待开发一种刀体，能够解决普通刀具在加工段差孔，尤其是加工薄壁长距离段差孔时存在的孔加工一致性、薄壁受力变形、加工工时和刀具成本的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种加工薄壁长距离段差孔的一体刀，具有独特的钻尖、钻扩铰功能的合并，同时具有独特的支撑性和孔口的倒角复合设计，尤其适用加工薄壁长距离段差孔零件材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种加工薄壁长距离段差孔的一体刀，包括一体连续设置的钻尖部、刀体前段、刀体中段和刀体后段，所述钻尖部为双顶角形式，所述刀体前段包括刃径呈梯度递增的第一阶梯钻、第二阶梯钻和第三阶梯钻，所述第三阶梯钻的刀尖至所述刀体中段末端之间的长度大于段差孔距离。

优选的，所述钻尖部的双顶角包括一体设置的中心钻尖和外钻尖，对应的切削顶角分别为α、β，其中α应满足120°≤α≤130°，且β应满足6/5α≤β≤4/3α。

优选的，所述双顶角的轴向长度a应满足小于零件薄壁的宽度L，且1/4L≤a≤1/3L。

优选的，所述中心钻尖的刃径d相对于成品孔尺寸D应满足d＝D-3x，其中1.5mm≤x≤3mm。

优选的，所述第一阶梯钻的刃径d1应满足小于成品孔尺寸D，且d1＝D-2x，其中1.5mm≤x≤3mm，所述第一阶梯钻的长度a1相对于零件薄壁的宽度L应满足a1＝L+0.5。

优选的，所述第二阶梯钻为扩孔钻，其刃径d2应满足小于成品孔尺寸D，且d2＝D-x，其中1.5mm≤x≤3mm，所述第二阶梯钻的长度a2相对于零件薄壁的宽度L应满足a2＝L+0.5。

优选的，所述第三阶梯钻的刃径d3应满足等于成品孔尺寸D，且所述第三阶梯钻的长度a3相对于零件薄壁的宽度L应满足a3＝L+0.5。

优选的，所述刀体中段的周向设置为六棱支撑结构，所述刀体中段的圆周直径d4相对于成品孔尺寸D应满足d4＝D-0.01，所述刀体后段的两侧分别凹陷设置有倒角槽，所述倒角槽的最大切深满足成品孔尺寸D的四分之一。