CN104001948A - 机夹随换刀头切削减振缓冲车刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，刀柄是由轴向连接刀柄连杆(12)的旋转定位刀头(2)组成的，刀柄连杆通过套筒刀杆(5)矩形体端面的入孔，由尾部锁紧螺母(6)将旋转定位刀头和套筒刀杆连接为一体；成型刀体(1)通过旋转定位刀头前端的刀体定位孔(10)，由上压式紧固螺钉(7)固定；固联在套筒刀杆前置端面上的分度定位盘(4)通过旋转定位刀头下陷端面上的分度定位孔(11)，依据分度定位盘的旋转角度由分度定位销(8)固定连接。本发明结构简单，装夹可靠，更换刀片或刀头容易，可减少成形刀消粍，具有减振缓冲，能够选择所需切削角度的多功能旋转分度车刀。解决了机械夹固式车刀夹固不稳定，刀片易掉颤动易崩刃的不足缺陷。

Description

机夹随换刀头切削减振缓冲车刀

技术领域

本发明及一种高效多功能旋转分度刀具，具体要地说，特别是车削加工锅轮锅杆、T型螺杆、端面切削及带有角度的加工零件实施切削加工的刀具。

背景技术

现有技术常用的车刀有直头外圆车刀、弯头外圆车刀、偏刀、切断刀，机夹不重磨车刀等。螺纹车刀属切削刀具的一种，是用来在车削加工机床上进行螺纹的切削加工的一种刀具。从机械制造初期使用的需要手工磨的焊接刀头的螺纹车刀、高速钢材料磨成的螺纹车刀、高速钢刀片式的螺纹车刀及其自磨成型的外圆车刀、偏刀、切断刀等是目前被广泛使用的车削刀具，通常分为刀体和刀头两部分，刀体和刀头或焊接刀头一般是连接在一起整体刀具，这种刀具刀的刀体与刀杆连体部分，在使用中要浪费大量的刀具材料，而且每加工一种角度的零件都要选用手工磨成形刀或者取下刀片在沙轮上磨出角度，用角度样板量出磨削角度，浪费了时间。而且所选用不同角度的成形刀加工，不能节成本，刀杆重复使用率低，丢弃浪费大。

现有技术中的机夹式车刀，机夹可转位车刀，机夹不重磨螺纹车刀通常分为刀杆和刀片两部分，刀杆上装有用螺钉压紧的刀垫，一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，是利用螺钉上端的一个偏心芯轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，虽然结构简单，操作方便，但不能双边定位。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动。这种上压式可转位机夹不重磨刀片的定位方式，虽然可承受较大的径向力，但承受轴向力能力较差，且上压式可转位成型刀片单向固定夹固不稳定，刀片颤动易碎裂，振动易崩刃，刀片易掉。目前的可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨)；同时，刀片具有3个以上供转位用的切削刃，当一个切削刃磨损后，松开夹紧机构，将刀片转位到另一切削刃，即可进行切削，当所有切削刃都磨损后再取下，换上新的同类型的刀片。由于机夹成型车刀刀体不大，刀片较小，刀片的前角、后角、主偏角、副偏角均为固定值，仅适用于一些中小件加工和小型机床，具有一定的局限性，并且在横向切削时不能大量进给，这个问题尚未解决。

用车削的方法加工螺纹是目前最常用的加工方法,其中以T型螺纹的加工难度最大,因大螺距T型螺纹的轴向断面形状是一个等腰梯形，且一般作传动用，精度要求较高。特别是大螺距T型螺纹的加工以及如何提T型螺纹的加工质量,一直是车削加工研究的焦点。通常车刀的刀尖角等于螺纹牙型角α＝60o，其前角γo＝0o才能保证工件螺纹的牙型角，否则牙型角将产生误差。只有粗加工时或螺纹精度要求不高时，其前角可取γo＝5o～20o。安装螺纹车刀时刀尖对准工件中心，并用样板对刀，以保证刀尖角的角平分线与工件的轴线相垂直，车出的牙型角才不会偏斜。车刀两切削刃在基面上投影之间的夹角与加工螺纹的牙型角不一致，也会导致加工出的螺纹角度不正确。车螺纹时,因受螺旋线的影响,切削平面和基面的位置发生了变化,使车刀工作时的前角和后角与刃磨前角和刃磨角的数值不同。一般来讲车削普通小螺距螺纹影响不大,但车削矩形、梯形螺纹等较大螺距的螺纹时,则影响就比较大了,必须考虑工件螺纹升角的影响。在刃磨螺纹车刀时,车刀的两侧刃后角按一般外圆车刀刃磨,可能会使车刀在车削时不能顺利切入工件,在顺走刀方向的螺纹牙形侧面上将发生严重摩擦,造成伤痕,影响正常车削,如果后角磨得过大,则会显著降低螺纹车刀的强度,切削时极易磨损并会产生振动,甚至崩刃。

T型螺纹车刀易磨损需经常修磨,每加工一种角度的零件都要选用成形刀或者取下刀片在沙轮上磨出角度，用角度样板量出磨削角度，浪费时间多，修磨要求高,难以保证牙形角正确，换刀时重新找正难度较大。当车刀进给量过大，对刀头产生冲击力挤压刀头，产生应力和裂纹，造成刀片断裂或损伤，而重新磨削刀片，车刀的崩裂、损伤，可能发生打飞零件的事故。因此合理改变刀具几何角度、选择合适的切削用量，提高刀具耐用度，改善零件表面的加工质量，节省磨刀、换刀、安装、调整等辅助时间，大幅度提高劳动生产效率，降低生产成本是机械加工追求的目标。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单，装夹可靠，更换刀片或刀头容易，可减少成形刀消粍，具有减振缓冲，能够选择所需切削角度的多功能旋转分度车刀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，包括轴向固联刀柄的刀杆，其特征在于：所述的刀柄是由轴向连接刀柄连杆12的旋转定位刀头2组成的，刀柄连杆12通过套筒刀杆5矩形体端面的入孔，由尾部锁紧螺母6将旋转定位刀头2和套筒刀杆5连接为一体；成型刀体1通过旋转定位刀头12前端的刀体定位孔10，由上压式紧固螺钉7固定；固联在套筒刀杆5前置端面上的分度定位盘4通过旋转定位刀头2下陷端面上的分度定位孔11，依据分度定位盘4的旋转角度由分度定位销8固定连接。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

结构简单，可一刀多用，具有多功能性。本发明采用由轴向连接刀柄连杆的旋转刀头组成的刀柄，避免了手工磨焊接刀头、刀杆重复使用率低，丢弃浪费大的缺陷。成型刀片或刀头通过位于旋转刀头前端刀体定位孔10，由垂直成型刀体的上压紧螺钉五方位限制自由度固定刀片或刀头，增强了夹紧的可靠性和稳定性，承受径向、轴向力能力强，既能承受径向力，又能承受较大的轴向力，减少颤动几率，保证了成型刀片或刀头很好的刚性和强度，为成型刀片或刀头提供了最佳的夹持能力，可获得更长的刀具寿命和更高的加工精度。解决了现有技术上压式螺钉和压板将刀片夹紧机械夹固式车刀，上压式可转位刀片单向固定夹固不稳定，颤动易碎裂，刀片易掉，振动易崩刃的不足缺陷。

本发明刀刃用钝后可以随取修磨继续使用，甚至可以随时更换不同角度的P型、F型刀片、T型、U型刀片，实现一刀多用，变宽应用范围，提高效率，降低成本。或更换不同车削需要的外圆车刀、偏刀、切断成型刀片，快速完成换刀，实现一刀多用。还可以代替若干把普通车刀刀杆，节省装夹时间和减少刀具磨削的时间，提高了产效率，节约了生产成本，可提高工作效率85％以上。在进行铲背加工和螺纹加工当中，可以很好的调整刀具的工作角度以及其装夹位置。克服了现有技术每加工一种角度的零件采用成形刀或靠手工磨削刀具角度加工装夹辅助时间长的缺点。

本发明在旋转刀头前端，为更换成型刀片容易而设计的矩形刀体定位孔10，非常耐振，且可防止刀体在加工过程中受到压力而发生转动或翘曲。刀头前置刀体定位孔10，更换刀片或刀头容易，换刀方便快捷，停车换刀时间短。当更换刀或刀头片时，只要松开上压压紧螺钉，可自由地将刀片或刀头取出，更换刀片或刀头后再拧紧上压螺钉，刀片或刀头又可牢牢夹紧，因此这种结构更换刀片或刀头非常容易，节约磨削刀具的时间，减少对成形刀的消粍，节约了生产成本，提高了工作效率。刀头侧平面上开制的倾斜通槽，增强了刀具径向进给作用力的缓冲，具有减振功能，可对操作工人因车削时进刀量过大，起到减振缓冲作用，预防车刀的崩裂、损伤，以及打飞零件的事故发生。

本发明可精确分度0°～20°的分度定位盘，可以按0°～20°转动刀头2，选择所需要的切削角度。可根据加工的具体需要，对应改变车刀前角、后角大小，提高切削的轻快度，还可提高大量用于成形加工带有角度的T型槽螺杆、锅轮锅杆的加工速度。

本发明用于安装弹性开口套9的两个减振孔，其中弹性开口套9起减振缓冲作用，防止车工工作时进给量过大，而造成刀片断裂或损伤，而重新磨削刀头问题。

附图说明

图1是本发明的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀的主视图。

图2是图1的右视图。

图3是图1所述刀柄的透视图。

图4弹性开口套9的轴向剖视图。

图中：1成型刀体，2旋转定位刀头，3减振槽，4分度定位盘，5套筒刀杆，6尾部锁紧螺母，7上压式紧固螺钉，8分度定位销，9弹性开口套，10刀体定位孔.11分度定位孔，12刀柄连杆，13锁紧孔，14通孔，15螺纹，16开口盲槽,17。

具体实施方式

参阅图1、图2。在以下描述的实施例中，机夹随换刀头切削减振缓冲车刀包括轴向固联刀柄的刀杆。所述刀柄是由轴向连接刀柄连杆12的旋转定位刀头2组成的。刀柄连杆12通过套筒刀杆5矩形体端面的入孔，由刀柄连杆12尾端螺纹15尾部锁紧螺母6将旋转定位刀头2和套筒刀杆5连接为一体。成型刀体1通过旋转定位刀头12前端的刀体定位孔10，由通过锁紧孔的上压式紧固螺钉7固定。刀体定位孔10可以是三角形、四边形、五边形孔或螺纹连接孔，其中的一种，最佳方式为矩形孔。固联在套筒刀杆5前置端面上的分度定位盘4通过旋转定位刀头2下陷端面上的分度定位孔11，依据分度定位盘4的旋转角度由分度定位销8固定连接。在旋转定位刀头2下陷端面和分度定位盘4上部圆弧面上可以制有8个等分均布的分度定位孔11，分度定位孔11以0°～20°刻度等分均布。分度定位盘4上分度定位孔11可以通过分度定位销8螺纹压紧转接。

参阅图3。在旋转定位刀头2的矩形体两侧平面上，制有两个装配弹性开口套9的通孔14，两个通孔14位于旋转定位刀头2尾部，且不在同一直线上。两个通孔14间直至旋转定位刀头2底部平面制有减振槽3，减振槽3为倾斜通槽。弹性开口套9装配在减振槽3内，减振缓冲来自旋转定位刀头2的径向作用力。弹性开口套9的母线上制有至少两对开口方向互为反向的开口盲槽16；开口盲槽16结合上述减振槽3产生的弹性作用力减振车刀进给量过大的径向作用力的颤动。

Claims (9)

1.一种机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，包括轴向固联刀柄的刀杆，其特征在于：所述的刀柄是由轴向连接刀柄连杆(12)的旋转定位刀头(2)组成的，刀柄连杆(12)通过套筒刀杆(5)矩形体端面的入孔，由尾部锁紧螺母(6)将旋转定位刀头(2)和套筒刀杆(5)连接为一体；成型刀体(1)通过旋转定位刀头(12)前端的刀体定位孔(10)，由上压式紧固螺钉(7)固定；固联在套筒刀杆(5)前置端面上的分度定位盘(4)通过旋转定位刀头(2)下陷端面上的分度定位孔(11)，依据分度定位盘(4)的旋转角度由分度定位销(8)固定连接。

2.如权利要求1所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：刀体定位孔(10)是三角形、四边形、五边形孔或螺纹连接孔，其中的一种，最佳方式为矩形孔。

3.如权利要求1所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：固联在套筒刀杆(5)前置端面上的分度定位盘(4)通过旋转定位刀头(2)下陷端面上的分度定位孔(11)，依据分度定位盘(4)的旋转角度由分度定位销(8)固定连接。

4.如权利要求1所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：在旋转定位刀头(2)下陷端面和分度定位盘(4)上部圆弧面上制有6～10个等分均布的分度定位孔(11)，分度定位孔(11)以0°～20°刻度等分均布。

5.如权利要求1所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：分度定位盘(4)上分度定位孔(11)通过分度定位销(8)螺纹压紧转接固联。

6.如权利要求1所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：在旋转定位刀头(2)的矩形体两侧平面上，制有两个装配弹性开口套(9)的通孔(14)，两个通孔(14)位于旋转定位刀头(2)尾部，且不在同一直线上。

7.如权利要求6所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：两个通孔(14)间直至旋转定位刀头(2)底部平面制有减振槽(3)，减振槽(3)为倾斜通槽。

8.如权利要求6所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：弹性开口套(9)装配在减振槽(3)内，减振缓冲来自旋转定位刀头(2)的径向作用力。

9.如权利要求8所述的机夹随换刀头切削减振缓冲车刀，其特征在于：弹性开口套(9)的母线上制有至少两对开口方向互为反向的开口盲槽(16)；开口盲槽(16)结合上述减振槽(3)产生的弹性作用力减振车刀进给量过大的径向作用力的颤动。