改進(jìn)的孔和螺紋復(fù)合加工刀具和方法技術(shù)

加工孔和螺紋的復(fù)合刀具，可加工各種帶倒角和平底擴(kuò)孔的螺紋孔而不必?fù)Q刀具。該刀具最好具有軸向長度預(yù)定的桿、位于近端的柄部、位于遠(yuǎn)端的鉆孔體、位于它們之間的螺紋銑刀部分。鉆孔體帶倒角表面和端切表面。所述刀具和方法可以加工各種孔型如倒角、平底擴(kuò)孔和螺紋孔，即：使刀具在工件中沿不同的刀具行程順序地作軸向進(jìn)刀以便作出具有不同選定直徑的孔形部分而不必更換刀具。必要時可用螺紋銑刀沿選定的螺旋或非螺旋行程對一或多個孔形部分加工螺紋。（*該技術(shù)在2015年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用以加工孔和螺紋的刀具，更具體地說，涉及一種工具和用這種刀具加工的方法，用以按加工出要求的形狀、尺寸、性質(zhì)各異的具有各種倒角、平底擴(kuò)孔、螺紋孔的孔而不必更換刀具。孔和螺紋孔在絕大多數(shù)情況下是用多種刀具加工出來的，一般包括用以為以后所用刀具定出中心和用以作出起始倒角的中心鉆、用以作出芯孔的鉆頭、平底擴(kuò)孔鉆和用以作出螺紋孔的絲錐。一般熟悉的特種鉆頭是通過對刀具作多種直徑的磨削而將前三種刀具組合在一起得出的，用以加工出倒角、平底擴(kuò)孔和光孔。但，這種刀具的形狀復(fù)雜，制造和磨制費用較高。由于平底擴(kuò)孔和倒角的直徑是直接在刀具上磨削出來的，使用中就不能予以改變。另外，工件中孔的長度和各孔形部分的相對長度也取決于刀具相應(yīng)部分的預(yù)定長度。一般熟悉的其他帶有螺紋銑刀的刀具是在鉆頭螺旋槽內(nèi)磨制出螺紋銑刀得出的，在加工出孔和倒角后就可用這同一刀具銑出螺紋。但是這種刀具仍不能用刀具的某一部分或各部分加工出孔內(nèi)長度、直徑或螺距各異的各個部分。此外，由于刀具的倒角部分位于復(fù)合刀具的后部而要求在加工倒角之前加工出一個全深的孔，這就將孔限制在預(yù)定的深度上，將倒角限制在預(yù)定的直徑上。此外，在韌性材料上加工孔時，切屑往往是連續(xù)形的，很難將其斷開。這樣，很長的切屑會卷成團(tuán)，與其他部分切屑纏在一起和(或)纏在刀具上，從而會形成所謂的“鳥窩”，很難處理。這樣就要求作出一種復(fù)合的加工孔和螺紋的刀具以便加工出長度、性質(zhì)、直徑各異的孔而不受刀具尺寸的限制，且能減少處理切屑上的困難。本專利技術(shù)的目的是避免在用單用刀具加工長度、直徑、形狀各異的孔和螺紋時遇到的上述困難和缺點。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種復(fù)合刀具，可用以選擇性地加工出各種孔、平底擴(kuò)孔和倒角而不需更換刀具。本專利技術(shù)的再一個目的是提供一種復(fù)合的旋轉(zhuǎn)刀具和加工方法，用以僅通過改變刀具行程加工出孔和螺紋孔而使其帶有直徑、深度和形狀范圍很廣的平底擴(kuò)孔和倒角。本專利技術(shù)的又一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的加工孔的復(fù)合刀具，可用以加工出螺紋而使刀具的制造和磨制既容易而費用又少，可用以進(jìn)行復(fù)合加工而不需重復(fù)地更換刀具。本專利技術(shù)的另一目的是避免現(xiàn)有工業(yè)中存在的切屑處理上的困難。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種復(fù)合刀具，可用以選擇性地改變各種孔型的順序和相對尺寸。本專利技術(shù)的又一目的是提供一種加工孔的復(fù)合刀具，可用以加工出不同螺距的內(nèi)部或外部螺紋。本專利技術(shù)的再一個目的是提供一種復(fù)合刀具和加工方法，可用以加工出帶有不同倒角角度的孔和螺紋。按照本專利技術(shù)的一個方面，本專利技術(shù)提供了一種改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具，刀具具有軸向長度預(yù)定、帶有近端和遠(yuǎn)端的刀桿，遠(yuǎn)端具有鉆孔體。鉆孔體最好具有與遠(yuǎn)端鄰接的倒角表面、位于倒角表面軸向后方的平底擴(kuò)孔表面、位于平底擴(kuò)孔表面和近端之間的螺紋銑刀。倒角表面最好是凸形的以便作出角度不同的倒角。螺紋銑刀最好具有一排或多排作軸向排列的齒。平底擴(kuò)孔表面一般可具有大體上大于或等于螺紋銑刀的有效外徑的有效外徑。在另一實施例中，平底擴(kuò)孔表面的有效外徑可稍小于(如0.001英寸)螺紋銑刀的有效外徑。改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具可用以在工件中加工出螺紋孔或非螺紋孔，因而至少可用以作出兩個直徑和深度各異的孔形部分。例如，所得出的螺紋孔不需更換刀具就按要求帶有深度、中軸線和直徑各異的倒角和平底擴(kuò)孔。本專利技術(shù)最好在三座標(biāo)數(shù)控機(jī)床上使用。具有選定直徑和中軸線的第一孔形部分可用鉆孔體在工件內(nèi)加工得出，加工中使鉆孔體在工件中沿選定的第一刀具行程作軸向進(jìn)刀，刀具行程具有由數(shù)控機(jī)床選定的第一半徑。如要求加工非圓形的孔，可對第一刀具行程作適當(dāng)改變以取得這種孔型。第二孔形部分可在工件中作出而具有不同于第一孔形部分的直徑和中軸線。同樣，第二孔形部分可用鉆孔體在工件內(nèi)加工得出，加工中使鉆孔體沿選定的第二刀具行程作軸向進(jìn)刀，刀具行程具有由數(shù)控機(jī)床作選擇性調(diào)整的第二半徑。這一操作可按要求作多次重復(fù)以取得幾乎無數(shù)具有不同斷面、有效內(nèi)徑、深度和排列的復(fù)合孔。同樣，非圓形擴(kuò)孔如瓣形平底擴(kuò)孔或類似孔型，也可通過適當(dāng)改變刀具行程作或不作軸向進(jìn)刀取得。為用螺紋銑刀在任一孔形部分的壁內(nèi)加工出螺紋可使刀具沿由數(shù)控機(jī)床按適當(dāng)螺紋半徑選定的螺旋行程移動。為取得多頭螺紋可用每隔一齒有一或多個空缺的螺紋銑刀加工而取得相應(yīng)頭數(shù)的螺紋。例如，如沿軸向每隔一螺紋切齒有一空缺就可取得雙頭螺紋的螺紋孔。如每隔一螺紋切齒有兩個空缺就可取得三頭螺紋的螺紋孔。按照本專利技術(shù)的另一方面，本專利技術(shù)提供了一種改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具，其中，螺紋銑刀至少具有一個螺紋切齒。如螺紋銑刀具有一個以上的切齒，全部切齒必須位于螺紋銑刀同一軸向位置上以便取得不同螺距的螺紋。這一實施例也具有鉆孔體并可具有倒角表面和平底擴(kuò)孔表面。平底擴(kuò)孔表面最好具有大體上小于螺紋銑刀有效外徑的有效外徑。這一實施例在使用上大體上與以上所述相同，只是帶螺紋的孔形部分是在一次加工中完成的。例如，為取得帶螺紋的孔形部分一般可使螺紋銑刀在工件中作軸向進(jìn)刀。這一操作同時在孔形部分內(nèi)銑出孔和成組粗螺紋，因為螺紋銑刀的有效外徑大于鉆孔體、倒角表面和平底擴(kuò)孔表面的有效外徑。然后使刀具從螺紋孔中沿其進(jìn)入的同一行程退出而對螺紋進(jìn)行精加工。用這一刀具只需改變刀具的進(jìn)刀速度就可取得不同螺距的螺紋。用本專利技術(shù)刀具也可在工件上加工出外螺紋，加工時使刀具繞工件中軸線沿具有給定螺紋外徑的螺旋形粗螺紋切削行程進(jìn)刀。再沿螺旋粗螺紋切削行程退刀而對螺紋作適當(dāng)?shù)木庸ぁＭ瑯樱眠@種刀具只需改變刀具進(jìn)刀速度就可取得不同螺距的螺紋。本專利技術(shù)最終歸結(jié)為權(quán)利要求書，權(quán)利要求書詳細(xì)地指出了本專利技術(shù)并明確地提出了本專利技術(shù)的保護(hù)范圍，但可以相信，通過以下按附圖所作說明會對本專利技術(shù)取得更好的了解，附圖中附圖說明圖1A為本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的縱剖面圖；圖1B示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的另一實施例，類似于圖1A所示，但示出改型的凹形鉆孔體；圖1C示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，示出凸形鉆孔體；圖1D示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，示出一凸弧形倒角表面和一平底擴(kuò)孔表面的復(fù)合體；圖1E示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，示出改型的鉆孔體；圖1F示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，其中，倒角表面部分地具有凸弧構(gòu)形；圖1G示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，其中，平底擴(kuò)孔表面的有效外徑小于螺紋銑刀的有效外徑，螺紋銑刀具有兩個位于螺紋銑刀同一軸向位置上的螺紋切齒；圖1H示出本專利技術(shù)改進(jìn)的加工孔和螺紋的刀具的又一實施例，其中，螺紋銑刀在成排切齒中每隔一齒留有空缺，用于多頭螺紋；圖2A-2E為一組簡圖，示出用圖1A改進(jìn)的刀具加工螺紋孔的各個步驟；圖2F類似地示出用圖1F改進(jìn)的刀具加工內(nèi)螺紋；圖2G為用圖1F改進(jìn)的刀具同時加工倒角和平底擴(kuò)孔的簡圖；圖3A-3J為用本專利技術(shù)刀具和方法加工示范性螺紋盲孔的側(cè)視簡圖；圖4A為刀具在加工直徑與鉆孔體直徑相同的孔時典型性刀具行程在X-Y平面上的頂視圖；圖4B為刀具在加工直徑大于鉆孔體直徑的孔時典型性刀具行程在X-Y平面上的頂視圖；圖4C為刀具在孔中加工螺紋時典型性刀具行程的頂視圖4D為刀具在加工特定形狀的孔時示范性非圓形刀具行程的頂視圖。各圖中對相同的元件采用相同的標(biāo)號，圖1A-1H為本發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種復(fù)合的旋轉(zhuǎn)刀具，用以選擇性地加工孔和螺紋，所述刀具具有一帶近端和遠(yuǎn)端、軸向長度預(yù)定的刀桿、一位于所述近端的柄部、一位于所述遠(yuǎn)端的鉆孔體、一與所述鉆孔體鄰接的倒角表面、一位于所述倒角表面軸向后方的平底擴(kuò)孔表面、一位于所述平底擴(kuò)孔表面和所述柄部之間的螺紋銑刀部分。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：格雷戈里阿倫海厄特，斯坦利C韋德莫，
申請(專利權(quán))人：梅基諾公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]