CN103231126A - 一种切削加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切削加工刀具，包括：刀条（2）；定位压紧机构（3）；刀盘体（1），设有安装所述刀条（2）的刀条孔（4），以及安装所述定位压紧机构（3）的接口，所述刀条孔（4）的内侧面为第一定位面（4-1），所述刀条孔（4）的承压面为第二定位面（4-2）；所述定位压紧机构（3）的压块（3-2）与刀条（2）的压紧面均为斜面，所述刀条（2）的内侧面紧压所述第一定位面（4-1），所述刀条（2）的背面紧压所述第二定位面（4-2）。该刀具结构简单，刀条前后定位不依赖于孔配合关系，而是通过面接触方式定位，其加工工艺性好，使用寿命长。

Description

一种切削加工刀具

技术领域

本发明涉及机械加工工具技术领域，特别是适于加工端面滚切延伸外摆线齿锥齿轮及准双曲面齿轮和端面铣削圆弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具。

背景技术

目前，加工延伸外摆线齿锥齿轮、准双曲面齿轮、圆弧齿锥齿轮的刀具按切削刃分为外刀、内刀、粗刀。其中，外刀主切削刃是外刃，加工齿轮齿槽的凹面；内刀主切削刃是内刃，加工齿轮齿槽的凸面；粗刀主切削刃为是顶刃，加工齿轮齿槽的齿根圆部分。

加工圆弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具为端面圆盘铣刀；加工延伸外摆线齿锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具为端面圆盘滚刀。

端面圆盘铣刀按功能又分为粗切刀、双面精切刀、单面外精切刀和单面内精切刀等四种，其中粗切刀装有外刀、内刀和粗刀三种刀头，按粗刀、外刀、粗刀、内刀的顺序均匀排列在圆盘刀体上；双面精切刀装有外刀和内刀两种刀头，按外刀、内刀的顺序交错均匀排列在圆盘刀体上；单面外精切刀仅装有外刀；单面内精切刀仅装有内刀。

加工圆弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮时，刀盘上所有刀头都通过同一个齿槽，一个齿槽的加工面加工完成后，刀具退出，分度后再加工另一个齿槽的加工面，又叫做单齿分度加工。

端面圆盘滚刀刀头以成组的方式均匀布置在圆盘刀体上，有以外刀和内刀成组的，也有以外刀、内刀和粗刀成组的，同一组刀其外刀、内刀亦或再加上粗刀的位置需要满足工件与刀具相对运动加工条件，通常不是均匀分布的，其位置要满足刀盘和工件的相对运动关系，刀盘上同一组刀头通过同一个齿槽，而下一组刀头通过工件的下一个齿槽，又叫连续分度加工。

端面圆盘滚刀和端面圆盘铣刀按旋向分有左旋和右旋两种，加工时从刀具端面正看，左旋刀具沿顺时针方向旋转，右旋刀具沿逆时针方向旋转。

端面圆盘滚刀和端面圆盘铣刀按刀头类型分有刀片式和刀条式两种：

刀片式端面圆盘滚刀和刀片式端面圆盘铣刀均使用铲背刀片，刃磨时只需磨前刀面即可，刀片可重新刃磨次数少，使用寿命短。

刀条式端面圆盘滚刀和刀条式端面圆盘铣刀均使用刀条，可重新刃磨次数多，使用寿命长，特别适合于大批量生产。

其中一种刀条的形状为细长的长方体，采用三面刃磨方式进行磨刀，即刃磨时需磨前刀面、副刃后刀面、主刃后刀面及刀顶，主刃前角可灵活变化，但若采用涂层，每次刃磨后均需再涂。

另一种刀条为精坯，形状仍为一细长的长方体，但预先修磨前刀面，采用两面刃磨方式磨刀，即只磨副刃后刀面、主刃后刀面及刀顶。若采用涂层只需要预修后对前刀面进行一次涂层，每次刃磨后无需再涂。

现有刀条采用的一种压紧及定位方式是用锁紧螺钉直接作用于刀条外侧面的方式内外锁紧，刀条前后定位精度取决于刀条与刀体上的刀条孔配合精度。这种方式由于螺钉与刀条接触面积小，容易将刀条压坏，且易导致刀条松动。

请参考图1、图2、图3，图1为现有技术中一种刀条锁紧及定位方式的结构示意图；图2为图1中所示压块的轴测图；图3为图1中所示刀条的轴测图。

如图所示，刀条2＇采用的另一种压紧及定位方式是用锁紧螺钉3-1＇作用于截面为矩形的压块3-2＇，压块3-2＇再作用于刀条2＇外侧面的方式内外锁紧。这种方式虽然可以解决接触面积小的问题，但刀条前后定位精度依然取决于刀条与刀体上的刀条孔配合精度，对刀条孔的加工工艺提出了极高的要求，为了保证刀条与刀条孔能够精确配合，刀条孔设计的形状复杂，其三个定位面均要求具有极高的加工精度。

因此，在有效压紧及定位刀条的情况下，如何降低对刀条孔的加工精度要求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种切削加工刀具。该刀具结构简单，刀条前后定位不依赖于孔配合关系，而是通过面接触方式定位，其加工工艺性好，使用寿命长。

为了实现上述目的，本发明提供一种切削加工刀具，包括：

刀条；

定位压紧机构；

刀盘体，设有安装所述刀条的刀条孔，以及安装所述定位压紧机构的接口；

所述刀条孔的内侧面为第一定位面，所述刀条孔的承压面为第二定位面；

所述定位压紧机构的压块与刀条的压紧面均为斜面，所述刀条的内侧面紧压所述第一定位面，所述刀条的背面紧压所述第二定位面。

优选地，所述第一定位面平行于所述刀盘体的轴线；

所述第二定位面与所述刀盘体的轴线形成倾角。

优选地，所述刀条的背面与刀条的压紧面形成β角度。

优选地，所述压块贴合于所述刀盘体的压块安装孔，其贴合面与压紧面形成r角度。

优选地，所述β角度大于等于所述r角度，或者所述β角度小于等于所述r角度。

优选地，所述刀条孔为直孔或折弯孔。

优选地，所述压块的截面形状为多边形。

优选地，所述压块的外端设有弹簧机构。

优选地，所述定位压紧机构的锁紧部件为螺钉。

优选地，具体为端面圆盘铣刀或端面圆盘滚刀。

本发明所提供的切削加工刀具在现有技术的基础上做了进一步改进，其定位压紧机构的压块与刀条的压紧面均为斜面，组装刀盘时，将刀条插入刀条孔，向压块施加一定预压力初步压紧刀条，调整刀条到要求位置后再锁紧，通过锁紧部件作用于压块再传递至刀条压紧面上压紧刀条。

由于压紧面均为斜面，使得压紧力在斜面的法线方向有一个较大的分力，该分力使刀条的内侧面和背面紧压刀条孔的对应定位面，即第一定位面和第二定位面。如此，刀条的前后定位便不再依赖于孔配合关系，而是通过面接触方式进行定位，刀条与刀条孔之间不需要精确配合，可以存在一定余量，在有效压紧及定位刀条的情况下，其加工工艺性好，显著降低了对刀条孔的加工精度要求。

在一种优选方案中，所述第二定位面与所述刀盘体的轴线形成倾角，通过倾角结构能够在轴向上将刀条限制、保持在刀条孔中，从而使刀条更加可靠的固定，防止其在使用过程中出现松动。

在另一种优选方案中，所述压块的外端设有弹簧机构，在组装刀盘时，弹簧机构能够对压块形成一定预压力。

附图说明

图1为现有技术中一种刀条锁紧及定位方式的结构示意图；

图2为图1中所示压块的轴测图；

图3为图1中所示刀条的轴测图；

图4为本发明所提供切削加工刀具的一种具体实施方式的局部剖视图；

图5为图4中所示压块的轴测图；

图6为图5的端面示意图；

图7为图4中所示刀条的轴测图；

图8为图7的端面示意图；

图9为图4中所示刀盘体的整体结构示意图；

图10为图9的局部剖视图；

图11为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘滚刀示意图；

图12为图11的内部结构示意图；

图13为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘铣刀示意图。

图1至图3中：

刀条2＇螺钉3-1＇压块3-2＇

图4至图13中：

1.刀盘体2.刀条2-1.内侧面2-2.背面3.定位压紧机构3-1.螺钉3-2.压块4.刀条孔4-1.第一定位面4-2.第二定位面

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图4至图8，图4为本发明所提供切削加工刀具的一种具体实施方式的局部剖视图；图5为图4中所示压块的轴测图；图6为图5的端面示意图；图7为图4中所示刀条的轴测图；图8为图7的端面示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的切削加工刀具主要由刀盘体1、刀条2、定位压紧机构3等组成。

刀盘体1设计有与机床刀具主轴对接的接口、安装刀条2用的刀条孔4以及安装定位压紧机构用的接口。

根据刀具切削力方向，在刀盘体1上的刀条孔4设计了两个定位面，分别是第一定位面4-1（即内侧面）和第二定位面4-2（即承压面），刀条孔4可以设计成直孔和折弯孔两种形式。

刀条2的坯料在未经最终加工定型时为一细长的长方体，根据切齿的需要可以加工成多种不同形状，如：左旋外刀、左旋内刀、右旋外刀和右旋内刀、粗刀等。其共同特点是：刀条的刃磨装夹定位基准面与装刀定位基准面完全相同，均为刀条2的内侧面2-1和背面2-2，刀条背面2-2与刀条2的夹紧面形成一个β角度，其与压块3-2相对应的压紧面为斜面。

定位压紧机构3包含锁紧螺钉3-1、压块3-2等零件，压块3-2的截面形状为多边形，其特点是：压块3-2贴合于刀盘体1的压块安装孔，其贴合面与压紧面形成一个r角度，其与刀条2相对应的压紧面也为斜面。

当刀条孔4为直孔时，压块3-2与刀条2的压紧面相平行，β角度等于r角度，当刀条孔4为折弯孔时，压块3-2与刀条2的压紧面依然相平行，但由于折弯角度的存在，根据刀盘体1左旋、右旋的不同，β角度有可能大于或小于r角度。

请参考图9、图10，图9为图4中所示刀盘体的整体结构示意图；图10为图9的局部剖视图。

第一定位面4-1与刀盘体1的轴线相平行，第二定位面4-2与刀盘体1的轴线成一倾角，图中所示e为刀条孔的宽度，f3为倾角。通过倾角结构能够在轴向上将刀条2限制、保持在刀条孔4中，从而使刀条2更加可靠的固定，防止其在使用过程中出现松动。

组装刀盘时，将刀条2插入刀条孔4，由锁紧螺钉3-1向压块2施加一定预压力初步压紧刀条2，调整刀条2到要求位置后拧紧锁紧螺钉3-1，通过锁紧螺钉3-1作用于压块3-2再传递至刀条2的压紧面上压紧刀条2。由于压紧面均为斜面，使得螺钉3-1的压紧力在斜面的法线方向有一个较大的分力，该分力使刀条的内侧面和背面紧压刀盘体1上刀条孔4的对应定位面。使用时，在切削力的作用下，刀条2将始终紧贴于第一定位面4-1和第二定位面4-2。

由于刀条2的前后定位不再依赖于孔配合关系，而是通过面接触方式进行定位，因此刀条2与刀条孔4之间不需要精确配合，可以存在一定余量，在有效压紧及定位刀条2的情况下，其加工工艺性好，显著降低了对刀条孔4的加工精度要求。

作为一种改进，组装刀盘时，也可以在锁紧螺钉3-1上增加弹簧机构（图中未示出）对压块3-2形成一定预压力。

按加工不同类型的齿轮及加工方法，本发明可以设计成端面圆盘铣刀及端面圆盘滚刀

请参考图11、图12，图11为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘滚刀示意图；图12为图11的内部结构示意图。

该刀具为刀条式端面圆盘滚刀，其参数如下

旋向：右旋

刀组数：13

每组刀组成：1外刀、1内刀

外刀刀条：使用左右旋内外通用刀条

内刀刀条：使用左右旋内外通用刀条

外刀刀条孔形式：使用折弯孔

内刀刀条孔形式：使用矩形孔

加工工件型号：STR17：28中桥小轮及大轮

请参考图13，图13为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘铣刀示意图。

该刀具为刀条式端面圆盘铣刀，其参数如下：

旋向：右旋

刀齿数：32

外刀刀条：使用左右旋外刀通用刀条

内刀刀条：使用左右旋内外通用刀条

外刀刀条孔形式：使用矩形孔

内刀刀条孔形式：使用矩形孔

加工工件型号：EQ1537：36后桥小轮及大轮

当然，上述切削加工刀具仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

以上对本发明所提供的切削加工刀具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种切削加工刀具，包括：

刀条（2）；

定位压紧机构（3）；

刀盘体（1），设有安装所述刀条（2）的刀条孔（4），以及安装所述定位压紧机构（3）的接口，其特征在于：

所述刀条孔（4）的内侧面为第一定位面（4-1），所述刀条孔（4）的承压面为第二定位面（4-2）；

所述定位压紧机构（3）的压块（3-2）与刀条（2）的压紧面均为斜面，所述刀条（2）的内侧面紧压所述第一定位面（4-1），所述刀条（2）的背面紧压所述第二定位面（4-2）。

2.根据权利要求1所述的切削加工刀具，其特征在于，所述第一定位面（4-1）平行于所述刀盘体（1）的轴线；

所述第二定位面（4-2）与所述刀盘体（1）的轴线形成倾角。

3.根据权利要求2所述的切削加工刀具，其特征在于，所述刀条（2）的背面与压紧面形成β角度。

4.根据权利要求3所述的切削加工刀具，其特征在于，所述压块（3-2）贴合于所述刀盘体（1）的压块安装孔，其贴合面与压紧面形成r角度。

5.根据权利要求4所述的切削加工刀具，其特征在于，所述β角度大于等于所述r角度，或者所述β角度小于等于所述r角度。

6.根据权利要求1所述的切削加工刀具，其特征在于，所述刀条孔（4）为直孔或折弯孔。

7.根据权利要求1所述的切削加工刀具，其特征在于，所述压块（3-2）的截面形状为多边形。

8.根据权利要求7所述的切削加工刀具，其特征在于，所述压块（3-2）的外端设有弹簧机构。

9.根据权利要求1所述的切削加工刀具，其特征在于，所述定位压紧机构（3）的锁紧部件为螺钉（3-1）。

10.根据权利要求1至9任一项所述的切削加工刀具，其特征在于，具体为端面圆盘铣刀或端面圆盘滚刀。

Images