本發明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：

汽車外飾塑料件上經常涉及鉆孔操作，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。在現有技術中，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品(加工件)。顯然，這種“專用”設備導致企業場地難以為繼，而且成本難以控制。

另外，現有的專用鉆孔機難以避免地會出現孔邊緣翻邊、毛刺和/或熔絲等問題，僅能滿足表面質量要求不高或表面可遮蓋的工藝孔的生產要求。而且，現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品孔邊緣摩擦出現質量問題，更主要的是由于廢料在刀具上沒脫落造成后續鉆孔無法進行。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術存在的專用鉆孔機所帶來的問題，本發明旨在提供一種鉆孔刀具。

本發明所述的鉆孔刀具，包括圍繞著中心軸延伸的彼此連接的刀柄和刀體，所述刀體包括圓環部段和刀刃結構，其中，圓環部段與刀柄連接固定，刀刃結構包括從圓環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置，其分別從圓環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表面，這四個刀刃中的每個刀刃的遠離圓環部段的一端都設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部段的另一端都設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。

所述圓環部段包括分別周向延伸的圓環外表面和圓環內表面，在該圓環外表面和圓環內表面之間設置有分別垂直于中心軸的圓環頂表面和圓環底表面，圓環內表面與第四圓柱段的外表面連接，圓環頂表面與第三圓柱段的底表面連接，圓環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置有軸向延伸的四個刀柄排屑槽，圓環外表面上設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表面形成為不對稱圓錐形空心結構。

所述刀柄由合金材料形成，所述刀體由硬質合金材料形成，兩者通過焊接固定。

刀刃結構為左旋8-10度結構。

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，刀刃外側后角為3-5度。

本發明的鉆孔刀具與機器人匹配形成柔性化鉆孔設備，從而滿足不同產品的鉆孔需求，不僅可有效地節省企業工廠場地，而且可以降低設備的開發費用。本發明的鉆孔刀具通過避空槽結構可以避免孔邊緣翻邊、毛刺和/或熔絲等問題的出現。而且，本發明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，滿足連續化生產要求。

附圖說明

圖1是根據本發明的鉆孔刀具的立體結構示意圖；

圖2是圖1的刀柄的立體結構示意圖；

圖3是圖1的刀體的立體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，給出本發明的較佳實施例，并予以詳細描述。

如圖1-圖3所示，根據本發明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，本發明利用硬質材料形成刀體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定性。

如圖2所示，所述刀柄1包括依次同軸設置的第一圓柱段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。應該理解，刀柄1的各圓柱段的分布可以根據需要進行調整。

如圖3所示，所述刀體2包括圓環部段21和刀刃結構22，其中，圓環部段21與刀柄1通過焊接進行固定，刀刃結構22遠離刀柄1向下伸出。具體地，圓環部段21包括分別周向延伸的圓環外表面211和圓環內表面212，在該圓環外表面211和圓環內表面212之間設置有分別垂直于中心軸的圓環頂表面213和圓環底表面214，而且，圓環外表面211上設置有軸向延伸的四個刀體排屑槽211a。結合圖1，刀體2的圓環部段21的圓環內表面212與刀柄1的第四圓柱段14的外表面焊接，刀體2的圓環部段21的圓環頂表面213與刀柄1的第三圓柱段13的底表面焊接，刀體2的圓環部段21的圓環外表面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，刀具在產品鉆切割后產生的廢料可以迅速自動分離，以實現自動化連續生產。

回到圖3，刀刃結構22包括從圓環底表面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置，其分別從圓環底表面214遠離中心軸并遠離刀柄延伸。優選地，該刀刃結構22為左旋(負刃)8-10度結構。現有技術中的常規刀具均為刀刃右旋，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，難以在受控狀態下與機器人有效配合，甚至會造成啃刀和工件變形。本發明通過刀刃左旋結構滿足刀刃和產品的同向受力，使得大部分的切削力轉移至產品的承托機構胎膜上，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。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，該刀刃左旋結構可滿足產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的結構彼此相同，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和刀刃內表面2212，在該刀刃外表面2211和刀刃內表面2212之間設置有分別與圓環底表面214呈一定夾角的刀刃側表面2213，相鄰刀刃的刀刃側表面彼此周向間隔開，直通空氣排屑槽設置于該相鄰刀刃的間隔區段內。第一刀刃221的遠離圓環部段21的一端(自由端)設置有從刀刃外表面2211徑向向外伸出的前刃2211a，第一刀刃221的臨近圓環部段21的一端設置有從刀刃外表面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，優選地，該前刃2211a與后刃2211b的刀刃高度分別為2-3mm，更優選地，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生一定的彈性變形位移。現有技術中的刀具在切穿產品之后，由于刀具發生水平位移，刀刃外表面2211還處于產品表面，那么產品表面就會出現翻邊拉毛的癥狀。因為柔性材料難以滿足單側向微量切削的剛性，尤其是產品的表面部分，會出現讓刀癥狀，產品材料會向無受力方向轉移。根據本發明的刀刃結構22通過該避空槽的設置，包括刀刃高度的具體設置，使得切削(鉆孔)切穿后的刀刃外表面2211已低于產品表面，即刀具位移受力轉移至產品表面下側，從而有效避免刀具位移所產生的產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的刀刃內表面為不對稱圓錐形空心結構(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構)，優選為9-12度，更優選為10度。通過該不對稱圓錐形空心結構，冷卻空氣可以在該刀刃內表面中流動，利用該冷卻空氣至上而下的壓力及產品廢料在不對稱圓錐空心孔內最小滯留摩擦力和廢料的自身重力，刀具在產品鉆切割后產生的廢料可以迅速自動分離，以實現自動化連續生產。

在本實施例中，刀刃外表面2211和刀刃內表面2212之間的厚度被稱為刀寬。優選地，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(刀底寬度后側與4刃刀尖平面形成的夾角)為6度，刀刃外側后角(刀刃外側寬度內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，僅為本發明的較佳實施例，并非用以限定本發明的范圍，本發明的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據本發明申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發明專利的權利要求保護范圍。本發明未詳盡描述的均為常規技術內容。