一種鉆孔刀具的制作方法

本實用新型涉及汽車外飾塑料件的鉆孔，更具體地涉及一種鉆孔刀具。

背景技術(shù)：

汽車外飾塑料件上經(jīng)常涉及鉆孔操作，例如在前后保險杠上成型雷達孔(用于安裝雷達的孔)、清洗孔(用于安裝可自動伸縮噴水清洗裝置的孔)和裝配孔(用于安裝飾件的孔)等。在現(xiàn)有技術(shù)中，這些鉆孔操作通過專用鉆孔機來完成，即一臺鉆孔機適配于一類產(chǎn)品(加工件)。顯然，這種“專用”設(shè)備導(dǎo)致企業(yè)場地難以為繼，而且成本難以控制。

另外，現(xiàn)有的專用鉆孔機難以避免地會出現(xiàn)孔邊緣翻邊、毛刺和/或熔絲等問題，僅能滿足表面質(zhì)量要求不高或表面可遮蓋的工藝孔的生產(chǎn)要求。而且，現(xiàn)有的專用鉆孔機存在廢料處理困難的問題，其不僅由于鉆孔廢料分離困難造成與產(chǎn)品孔邊緣摩擦出現(xiàn)質(zhì)量問題，更主要的是由于廢料在刀具上沒脫落造成后續(xù)鉆孔無法進行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的專用鉆孔機所帶來的問題，本實用新型旨在提供一種鉆孔刀具。

本實用新型所述的鉆孔刀具，包括圍繞著中心軸延伸的彼此連接的刀柄和刀體，所述刀體包括圓環(huán)部段和刀刃結(jié)構(gòu)，其中，圓環(huán)部段與刀柄連接固定，刀刃結(jié)構(gòu)包括從圓環(huán)部段延伸出的周向均勻間隔開的四個刀刃，這四個刀刃圍繞著中心軸左旋設(shè)置，其分別從圓環(huán)部段遠離中心軸并遠離刀柄延伸，這四個刀刃中的每個刀刃分別包括周向延伸的刀刃外表面和刀刃內(nèi)表面，這四個刀刃中的每個刀刃的遠離圓環(huán)部段的一端都設(shè)置有從刀刃外表面徑向向外伸出的前刃，這四個刀刃中的每個刀刃的臨近圓環(huán)部段的另一端都設(shè)置有從刀刃外表面徑向向外伸出的后刃，前刃與后刃之間形成避空槽。

所述刀柄包括依次同軸設(shè)置的第二圓柱段、第三圓柱段和第四圓柱段，其中，第二圓柱段的直徑小于第三圓柱段，第三圓柱段的直徑大于第四圓柱段。

所述圓環(huán)部段包括分別周向延伸的圓環(huán)外表面和圓環(huán)內(nèi)表面，在該圓環(huán)外表面和圓環(huán)內(nèi)表面之間設(shè)置有分別垂直于中心軸的圓環(huán)頂表面和圓環(huán)底表面，圓環(huán)內(nèi)表面與第四圓柱段的外表面連接，圓環(huán)頂表面與第三圓柱段的底表面連接，圓環(huán)外表面與第三圓柱段的外表面齊平。

第三圓柱段的外表面上設(shè)置有軸向延伸的四個刀柄排屑槽，圓環(huán)外表面上設(shè)置有軸向延伸的四個刀體排屑槽，四個刀體排屑槽分別與四個刀柄排屑槽對準形成直通空氣排屑槽。

這四個刀刃的刀刃內(nèi)表面形成為不對稱圓錐形空心結(jié)構(gòu)。

所述刀柄由合金材料形成，所述刀體由硬質(zhì)合金材料形成，兩者通過焊接固定。

刀刃結(jié)構(gòu)為左旋8-10度結(jié)構(gòu)。

前刃與后刃的刀刃高度分別為2-3mm。

后刃的外徑比前刃的外徑大0.5mm。

刀刃外表面和刀刃內(nèi)表面之間的刀寬為1.5-2.5mm。

刀底軸心角為3度；刀刃正平面偏心角為10-15度；刀刃后角為6度，刀刃外側(cè)后角為3-5度。

本實用新型的鉆孔刀具與機器人匹配形成柔性化鉆孔設(shè)備，從而滿足不同產(chǎn)品的鉆孔需求，不僅可有效地節(jié)省企業(yè)工廠場地，而且可以降低設(shè)備的開發(fā)費用。本實用新型的鉆孔刀具通過避空槽結(jié)構(gòu)可以避免孔邊緣翻邊、毛刺和/或熔絲等問題的出現(xiàn)。而且，本實用新型的鉆孔刀具通過刀柄排屑槽和/或刀體排屑槽可以使得鉆孔廢料及時分離，滿足連續(xù)化生產(chǎn)要求。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的鉆孔刀具的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的刀柄的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的刀體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，給出本實用新型的較佳實施例，并予以詳細描述。

如圖1-圖3所示，根據(jù)本實用新型的鉆孔刀具包括圍繞著中心軸延伸的刀柄1和刀體2，其中，所述刀柄1由合金材料形成，所述刀體2由硬質(zhì)合金材料形成，兩者通過焊接形成為一體，如圖1所示。特別地，本實用新型利用硬質(zhì)材料形成刀體2，解決刀具鋒口的受力磨損和材料腐蝕問題，保證鉆孔刀具在鉆削過程中的切削穩(wěn)定性。

如圖2所示，所述刀柄1包括依次同軸設(shè)置的第一圓柱段11、第二圓柱段12、第三圓柱段13和第四圓柱段14，其中，第一圓柱段11的直徑小于第二圓柱段12，第二圓柱段12的直徑小于第三圓柱段13，第三圓柱段13的直徑大于第四圓柱段14，第四圓柱段14的直徑大于第二圓柱段12。另外，第三圓柱段13的外表面上設(shè)置有軸向延伸的四個刀柄排屑槽131。在本實施例中，該第一圓柱段11、第二圓柱段12、第三圓柱段13和第四圓柱段14通過合金材料一體成型。在本實施例中，該第一圓柱段11的外徑為10mm，高度為20mm，精度為0.01mm，用于與機器人懸臂精密配合。應(yīng)該理解，刀柄1的各圓柱段的分布可以根據(jù)需要進行調(diào)整。

如圖3所示，所述刀體2包括圓環(huán)部段21和刀刃結(jié)構(gòu)22，其中，圓環(huán)部段21與刀柄1通過焊接進行固定，刀刃結(jié)構(gòu)22遠離刀柄1向下伸出。具體地，圓環(huán)部段21包括分別周向延伸的圓環(huán)外表面211和圓環(huán)內(nèi)表面212，在該圓環(huán)外表面211和圓環(huán)內(nèi)表面212之間設(shè)置有分別垂直于中心軸的圓環(huán)頂表面213和圓環(huán)底表面214，而且，圓環(huán)外表面211上設(shè)置有軸向延伸的四個刀體排屑槽211a。結(jié)合圖1，刀體2的圓環(huán)部段21的圓環(huán)內(nèi)表面212與刀柄1的第四圓柱段14的外表面焊接，刀體2的圓環(huán)部段21的圓環(huán)頂表面213與刀柄1的第三圓柱段13的底表面焊接，刀體2的圓環(huán)部段21的圓環(huán)外表面211與刀柄1的第三圓柱段13的外表面齊平，而且，四個刀體排屑槽211a與四個刀柄排屑槽131對準，形成直通空氣排屑槽。通過該直通空氣排屑槽，冷卻空氣可以在該直通空氣排屑槽中流動，利用該冷卻空氣的流動壓力和廢料的自身重力，刀具在產(chǎn)品鉆切割后產(chǎn)生的廢料可以迅速自動分離，以實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)。

回到圖3，刀刃結(jié)構(gòu)22包括從圓環(huán)底表面214延伸出的周向均勻間隔開的第一刀刃221，第二刀刃222，第三刀刃223和第四刀刃224，這四個刀刃221，222，223，224圍繞著中心軸左旋設(shè)置，其分別從圓環(huán)底表面214遠離中心軸并遠離刀柄延伸。優(yōu)選地，該刀刃結(jié)構(gòu)22為左旋(負刃)8-10度結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)刀具均為刀刃右旋，其在鉆削柔性材料(例如塑料)相向受力過程中的扭矩力非常大，難以在受控狀態(tài)下與機器人有效配合，甚至?xí)斐煽械逗凸ぜ冃?。本實用新型通過刀刃左旋結(jié)構(gòu)滿足刀刃和產(chǎn)品的同向受力，使得大部分的切削力轉(zhuǎn)移至產(chǎn)品的承托機構(gòu)胎膜上，從而有效降低切削(鉆削)的扭矩力，進而明顯降低機器人懸臂的受力，如此，刀具能夠始終處于受控狀態(tài)下與機器人配合，可以充分利用機器人的空間自由度，成型孔徑大小不一的孔，滿足各種工況下的柔性化生產(chǎn)。特別是在對光亮面進行鉆孔操作時，由于光亮面不準受壓而只能簡易定位，該刀刃左旋結(jié)構(gòu)可滿足產(chǎn)品在簡易定位下無需壓緊即可進行有效切削(鉆孔)的要求。

其中，第一刀刃221，第二刀刃222，第三刀刃223和第四刀刃224的結(jié)構(gòu)彼此相同，以下僅以第一刀刃221為例進行說明。第一刀刃221包括分別周向延伸的刀刃外表面2211和刀刃內(nèi)表面2212，在該刀刃外表面2211和刀刃內(nèi)表面2212之間設(shè)置有分別與圓環(huán)底表面214呈一定夾角的刀刃側(cè)表面2213，相鄰刀刃的刀刃側(cè)表面彼此周向間隔開，直通空氣排屑槽設(shè)置于該相鄰刀刃的間隔區(qū)段內(nèi)。第一刀刃221的遠離圓環(huán)部段21的一端(自由端)設(shè)置有從刀刃外表面2211徑向向外伸出的前刃2211a，第一刀刃221的臨近圓環(huán)部段21的一端設(shè)置有從刀刃外表面2211徑向向外伸出的后刃2211b。前刃2211a與后刃2211b從刀刃外表面2211徑向向外伸出的距離被稱為刀刃高度，優(yōu)選地，該前刃2211a與后刃2211b的刀刃高度分別為2-3mm，更優(yōu)選地，該刀刃高度為2.5mm，且后刃2211b的外徑比前刃2211a的外徑大0.5mm。而且，前刃2211a與后刃2211b之間形成避空槽。通常，負載刀具的機器人在切削運動過程中有三個受力過程，空載(進刀之前)、負載(切削之中)、空載(切穿之后)，機器人在切削過程中會發(fā)生一定的彈性變形位移?，F(xiàn)有技術(shù)中的刀具在切穿產(chǎn)品之后，由于刀具發(fā)生水平位移，刀刃外表面2211還處于產(chǎn)品表面，那么產(chǎn)品表面就會出現(xiàn)翻邊拉毛的癥狀。因為柔性材料難以滿足單側(cè)向微量切削的剛性，尤其是產(chǎn)品的表面部分，會出現(xiàn)讓刀癥狀，產(chǎn)品材料會向無受力方向轉(zhuǎn)移。根據(jù)本實用新型的刀刃結(jié)構(gòu)22通過該避空槽的設(shè)置，包括刀刃高度的具體設(shè)置，使得切削(鉆孔)切穿后的刀刃外表面2211已低于產(chǎn)品表面，即刀具位移受力轉(zhuǎn)移至產(chǎn)品表面下側(cè)，從而有效避免刀具位移所產(chǎn)生的產(chǎn)品表面翻邊和毛刺缺陷。

第一刀刃221，第二刀刃222，第三刀刃223和第四刀刃224的刀刃內(nèi)表面為不對稱圓錐形空心結(jié)構(gòu)(第一刀刃221、第三刀刃223和第二刀刃222、第四刀刃224各有一個底端寬和頂端寬尺寸略有大小0.5毫米差別的二個圓錐結(jié)構(gòu))，優(yōu)選為9-12度，更優(yōu)選為10度。通過該不對稱圓錐形空心結(jié)構(gòu)，冷卻空氣可以在該刀刃內(nèi)表面中流動，利用該冷卻空氣至上而下的壓力及產(chǎn)品廢料在不對稱圓錐空心孔內(nèi)最小滯留摩擦力和廢料的自身重力，刀具在產(chǎn)品鉆切割后產(chǎn)生的廢料可以迅速自動分離，以實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)。

在本實施例中，刀刃外表面2211和刀刃內(nèi)表面2212之間的厚度被稱為刀寬。優(yōu)選地，該刀寬為1.5-2.5mm。

刀底軸心角(刀底刀刃寬度直線與刀中心軸形成的夾角)為3度。刀刃正平面偏心角(刀前角平面與刀中心線的夾角)為10-15度。刀刃后角(刀底寬度后側(cè)與4刃刀尖平面形成的夾角)為6度，刀刃外側(cè)后角(刀刃外側(cè)寬度內(nèi)高點和底點的直線與刀直徑圓弧形成的夾角)為3-5度。

以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的范圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本實用新型申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型專利的權(quán)利要求保護范圍。本實用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。