CN107971507B - 一种车刀杆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车床快换多功能车刀杆，所述车刀杆包括快换块(1)和与所述快换块(1)可拆卸安装的刀柄(2)，车刀片安装于所述快换块(1)上后，车刀片的刀尖(103)与刀柄(2)靠近中心轴的基准面共面，通过将车刀片安装在互为镜像(手性对称)的快换块上，在切削加工过程中使用的是同一车刀片不同两侧的切削刃，从而实现在加工同一工件的同一部位时，同一车刀片两侧切削刃都能有效使用，提高车刀片的利用率；同时，使用另一侧切削刃时只需更换刀杆前端快换块，避免更换刀杆，使刀片的更换更为方便快捷。

Description

一种车刀杆

技术领域

本申请涉及车削加工用刀具领域，特别涉及一种能够提高车刀片利用率的车刀杆。

背景技术

车削加工是利用固定安装在车床上的车刀加工旋转的工件，车刀在平面内做直线或者曲线运动，得到具有回转表面的产品。

车刀包括车刀杆和固定安装在车刀杆上的车刀片。图1示出传统车刀的结构示意图，其中，车刀杆包括一体成型的刀头001和刀柄002，所述车刀杆为直杆，在刀头001上开设有用于安装车刀片的刀片卡槽，车刀片安装于所述刀片卡槽中。通常，车刀片包括前刀面003和后刀面004，车刀片安装于车刀杆后，前刀面003与刀柄002的顶面相平或者略高于刀柄002的顶面，以避免切削加工时对待加工工件的损伤。

如图2所示，一般车刀片具有两个相邻的切削刃041和042。在切削时，根据加工需要选择其中一条切削刃用于切削，从而形成左手刃或者右手刃来加工待加工工件。由于对于同一加工部位，只能选用左手刃或者右手刃中的一种，即，两种刃不能互换，这就导致在加工同一部位时，车刀片只使用一侧切削刃，而另一侧切削刃不被使用，即，车刀片的利用率最多为50％，这不仅浪费制备刀片的用切削材料，还增加切削材料成本和制备切削刃的成本。

发明内容

本申请提供一种多功能车刀杆，该车刀杆能够在保持车削加工方式不变的情况下利用车刀片的两个相邻的刃口，提高车刀片的利用率，以解决在加工同一部件时，同一个车刀片只能使用单侧刃口，而另一侧刃口不被使用导致的车刀片刃口利用率低，制造车刀片的材料被浪费以及制造车刀片成本高的问题。

本申请提供一种多功能车刀杆，包括：快换块1和与所述快换块1可拆卸安装的刀柄2；所述快换块1包括刀头11和与所述刀头11固定连接的第一安装台12，所述刀头11和所述第一安装台12形成类似L型柱体；所述刀头11由第一基准面111、第一侧面112和刀头顶面113围成，其中，在所述第一基准面111、所述第一侧面112与所述刀头顶面113形成的顶角上由所述第一基准面111向所述刀头11内部开设有用于安装车刀片的刀片槽114；所述刀柄2包括柱状连接杆21，在所述连接杆21的一端固定连接有用于安装所述快换块1的第二安装台22；所述连接杆21包括设置于第二安装台中心轴L1的同侧并且相互平行的第二基准面211和第三基准面212，所述第二基准面211与所述第二安装台中心轴L1的距离小于所述第三基准面212与所述第二安装台中心轴L1的距离；车刀片安装于所述刀片槽114后，所述车刀片的刀尖103与所述第二基准面211共面。

在一种可实现的方式中，所述第一基准面111与所述第二安装台中心轴L1平行。

在一种可实现的方式中，所述刀头11与所述连接杆21分居所述第二安装台中心轴L1的两侧。

在一种可实现的方式中，所述刀头11与所述连接杆21位于所述第二安装台中心轴L1的同侧。

在一种可实现的方式中，在所述刀头11上，由所述第一基准面111向所述刀头的第一侧面112开设有刀头第二顶面115，车刀片安装于所述刀片槽114，所述车刀片的前刀面与所述刀头第二顶面115相平或者略高于所述刀头第二顶面115。

在一种可实现的方式中，在所述第一安装台12底面上设置有向外凸起的卡块121，在所述第二安装台22顶面开设有与所述卡块121匹配的卡槽221。

在一种可实现的方式中，所述卡块121为条形凸台，球形凸台或者为异型凸台。

在一种可实现的方式中，所述刀头顶面113与所述第一基准面111的夹角为75°～90°。

在一种可实现的方式中，将车刀片安装于所述刀片槽114后，车刀片所用的切削刃与刀头基准面104形成主偏角a，所述主偏角a为3°-55°，所述刀头基准面104为经过刀尖103并且与第一基准面111相垂直的平面。

手性对称的快换块能够使同一车刀片在安装于不同快换块后使用不同的刃口，从而在车削加工同一部件时，同一车刀片相邻的刃口均能够被使用，从而提高车刀片的利用率。

本申请提供一种车床快换多功能车刀杆，所述车刀杆包括快换块和与所述快换块可拆卸安装的刀柄，车刀片安装于所述快换块上后，车刀片的刀尖与刀柄靠近中心轴的基准面共面，通过将车刀片安装在互为镜像(手性对称)的快换块上，在切削加工过程中使用的是同一车刀片不同两侧的切削刃，从而实现在加工同一工件的同一部位时，同一车刀片两侧切削刃都能有效使用，提高车刀片的利用率；同时，使用另一侧切削刃时只需更换刀杆前端快换块，避免更换刀杆，使刀片的更换更为方便快捷。

附图说明

图1为传统车刀杆的结构示意图；

图2为一种车刀片的局部结构示意图；

图3为本实施例提供的一种左手车床反用正角车刀杆的结构示意图；

图4为图3所示车刀杆快换快的仰视图；

图5a为本实施例提供的一种具有“X”型卡块的刀柄结构示意图；

图5b为与图5a示出的刀柄相匹配的快换块的结构示意图；

图6a为本实施例提供的一种具有“井”字型卡块的刀柄结构示意图；

图6b为与图6a示出的刀柄相匹配的快换块的结构示意图；

图7为图3所示车刀杆的左视图；

图8为图3所示车刀杆的安装图；

图9为本实施例提供的一种左手车床正装正角车刀杆的结构示意图；

图10为本实施例提供的一种左手车床反用负角车刀杆的结构示意图；

图11为图10中所示快换快的仰视图；

图12本实施例提供的一种左手车床正装负角车刀杆的结构示意图；

图13是图12所示车刀杆的俯视图；

图14为本实施提供的一种左手车床正装负角车刀杆的立体结构示意图。

附图标记说明

1-快换块，101，102-固定件安装孔，103-刀尖，104-刀头基准面，11-刀头，111-第一基准面，1111-把持件安装槽，1112-把持件锁紧孔，112-第一侧面，113-刀头顶面，114-刀片槽，115-刀头第二顶面，116-第一凸台，117-第一避空面，118-第二避空面，119-把持件，12-第一安装台，121-卡块，2-刀柄，21-连接杆，211-第二基准面，212-第三基准面，22-第二安装台，221-卡槽。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请的保护范围。

图3为本实施例提供的一种左手车床反用正角车刀杆的结构示意图。结合图3，所述车刀杆包括快换块1和与所述快换块1可拆卸安装的刀柄2。

所述快换块1包括刀头11和与所述刀头11固定连接的第一安装台12，所述刀头11和所述第一安装台12形成类似L型柱体。

进一步地，所述刀头11为半圆台、半圆柱或者棱柱，优选为半圆柱，具体地，所述刀头11为沿圆台或者圆柱的轴向纵剖得到的半圆台或者半圆柱，包括一个平面的第一基准面111、曲面的第一侧面112和一个与所述第一基准面111以及所述第一侧面112均相交的刀头顶面113。即，所述刀头11由第一基准面111、第一侧面112和刀头顶面113围成。

在一种可实现的方式中，所述刀头顶面113与所述第一基准面111的夹角为75°-90°。

在所述第一基准面111、所述第一侧面112与所述刀头顶面113形成的顶角处由所述第一基准面111向所述刀头11内部开设用于安装车刀片的刀片槽114。

在一种可实现的方式中，如图13所示，将车刀片安装于所述刀片槽114后，车刀片所用的切削刃与刀头基准面104形成主偏角a，所述主偏角a为3°-55°，所述刀头基准面104为经过刀尖103并且与第一基准面111相垂直的平面。

可选地，所述刀头11与所述第一安装台12一体成型，从而增加所述刀头11的机械强度。

进一步地，所述第一基准面111与所述第一安装台12的连接处设置有圆弧倒角，从而减小在切削加工时所述刀头11与所述第一安装台12之间的应力，增加连接处的抗拉强度，延长所述车刀杆的寿命。

进一步地，在所述刀头11顶部外侧沿所述第一侧面112的周向设置有第一凸台116，避免在切削过程中车刀杆后端破坏已加工好的表面，即避免产生干涉。

在一种可实现的方式中，从所述刀头顶面113向所述第一安装台12开设第一避空面117，所述第一避空面117经过所述刀片槽114，从而减少在切削加工时待加工工件与车刀杆之间的非预期接触，进而降低废品率。

具体地，所述第一避空面117由斜面与圆弧面组合而成，其斜面的大小及角度根据车刀片的形状选择。

图4为图3所示车刀杆快换快的仰视图，结合图4，在一种可实现的方式中，由所述第一基准面111向所述第一侧面112开设有第二避空面118，所述第二避空面118为平面，从而减小在切削过程中车刀杆与待加工工件的非期待接触，进而降低废品率。

可选地，所述第一安装台12为圆盘，或者为棱盘。本发明人发现，如果所述第一安装台12为圆盘，在切削加工时，所述车刀杆的稳定性更强，因此，本申请优选所述第一安装台12为圆盘。

如图3所示，在一种可实现的方式中，所述刀柄2包括用于安装于车床上的柱状连接杆21，在所述连接杆21一端固定连接有用于安装所述快换块1的第二安装台22。

可选地，所述第二安装台22的顶端与所述第一安装台12的底端相连接，相连接的两个端面相匹配。

具体地，在所述第一安装台12的底端端面上设置有向外凸起的卡块121，相应地，在所述第二安装台22的顶端端面上开设有卡槽221。

可选地，可以在所述第一安装台12的底端端面上开设有卡槽221，而在所述第二安装台22的顶端端面上设置有向外凸起的卡块121。

图5a为本实施例提供的一种具有“X”型卡块的刀柄结构示意图，图5b为与图5a示出的刀柄相匹配的快换块的结构示意图。图6a为本实施例提供的一种具有“井”字型卡块的刀柄结构示意图，图6b为与图6a示出的刀柄相匹配的快换块的结构示意图。所述卡块121可以为V形棱体，长方棱体，“X”型棱体或者“井”字型棱体等，也可以为图中未示出的球形凸台或者其它异型凸台。相应地，所述卡槽221可以为V形槽、长方体槽、“X”型槽或者“井”字型槽等，也可以为球形槽或者其它异型槽。本发明人发现，上述形状的卡块与相应的卡槽能够从多角度对所述快换块1与刀柄2施加压力，从而提高切削过程中车刀片的稳定性，进而降低切削废品率。

进一步地，所述卡槽221的深度略大于所述卡块121的高度，使得卡块121能够稳定地安装于所述卡槽221中。

图7为图3所示车刀杆的左视图，图8为图3所示车刀杆的安装图。在一种可能的实现方式中，如图7和图8所示，在所述快换块1与所述刀柄2上开设有同轴的用于安装固定件的固定件安装孔101，102，所述固定件用于将快换块固定安装于所述第二安装台22上，所述固定件可以为螺钉等。

在一种可能的实现方式中，刀头顶面113上的固定件安装孔与第一安装台12上的固定件安装孔关于所述第一安装台12的某直径对称设置，从而快换快1可实现两个方向安装，进而在同一把车刀上，可以使用同一个车刀片的两个相邻切削刃来加工工件。

在一种可能的实现方式中，所述连接杆21包括设置于第二安装台中心轴L1的同侧并且相互平行的第二基准面211和第三基准面212，所述第二基准面211与第二安装台中心轴L1的距离小于所述第三基准面212与第二安装台中心轴L1的距离。即，所述连接杆21并非设置于所述第二安装台22的中心位置，而是设置于所述第二安装台中心轴L1的一侧，从而使得所述刀头11与所述连接杆21存在两种位置关系，进而能够通过更换快换块来改变车刀片与车床的相对位置，实现在同一个车床上，可以使用同一个车刀片的两个相邻切削刃来加工同一工件的同一加工位置。

在一种可实现的方式中，如图3所示，车刀片安装于所述刀片槽114后，所述车刀片的刀尖103与所述第二基准面211共平面，所述刀头11与所述连接杆21分居所述第二安装台中心轴L1的两侧。

图9为本实施例提供的一种左手车床正用正角车刀杆结构示意图。与图3所示的车刀杆的区别在于，图9所示车刀杆的快换块1与图3所示车刀杆的快换块1手性对称，具体地，图9所示的刀头11与连接杆21设置于所述第二安装台中心轴L1的同侧。

结合图3和图9，只需将车刀片安装在互为镜像(手性对称)的快换块上，在切削加工过程中使用的是同一车刀片不同两侧的切削刃，从而达到同一车刀片两侧切削刃都能有效使用的效果。

图9所示左手车床正用车刀杆的其余特征与图3所示左手车床反用车刀杆的其余特征相同，在此不再赘述。

图10为本实施例提供的一种左手车床反用负角车刀杆结构示意图。图11为图10中所示快换块的仰视图。图10和图11所示车刀杆与图3所示车刀杆的区别在于，在所述第一基准面111上由所述第一基准面111向刀头的第一侧面112开设有刀头第二顶面115，所述刀头第二顶面115与所述第一基准面111之间的夹角α为5°～15°，以便负角车刀片的安装和使用。车刀片安装于所述刀片槽114后，车刀片的前刀面与所述刀头第二顶面115相平或者略高于所述刀头第二顶面115，车刀片的刀尖103与所述第二基准面211共平面。

在一种可实现的方式中，在所述第一基准面111上设置有把持件安装槽1111与把持件锁紧孔1112，用于固定安装车刀片的把持件119。

可选地，在所述左手车床反用负角车刀杆中安装车刀片时需要安装车刀垫片。

图10和图11所示车刀杆的其余特征与图3所示车刀杆的其余特征相同，在此不再赘述。

图12为本实施例提供的一种左手车床正装负角车刀杆结构示意图。图13为图12所示车刀杆的俯视图。图14为图12的立体结构示意图。图12、图13和图14所示车刀杆与图10和图11所示车刀杆的快换快1手性对称，具体地，图12所示的刀头11与连接杆21设置于所述第二安装台中心轴L1的同侧。

图12、图13和图14所示车刀杆的其余特征与图10和图11所示车刀杆的其余特征相同，在此不再赘述。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种车刀杆，其特征在于，所述车刀杆包括：快换块(1)和与所述快换块(1)可拆卸安装的刀柄(2)；

所述快换块(1)包括刀头(11)和与所述刀头(11)固定连接的第一安装台(12)，所述刀头(11)和所述第一安装台(12)形成类似L型柱体；

所述刀头(11)由第一基准面(111)、第一侧面(112)和刀头顶面(113)围成，其中，在所述第一基准面(111)、所述第一侧面(112)与所述刀头顶面(113)形成的顶角上由所述第一基准面(111)向所述刀头(11)内部开设有用于安装车刀片的刀片槽(114)；

所述刀柄(2)包括柱状连接杆(21)，在所述连接杆(21)的一端固定连接有用于安装所述快换块(1)的第二安装台(22)；

所述连接杆(21)包括设置于第二安装台中心轴L1的同侧并且相互平行的第二基准面(211)和第三基准面(212)，所述第二基准面(211)与所述第二安装台中心轴L1的距离小于所述第三基准面(212)与所述第二安装台中心轴L1的距离；

车刀片安装于所述刀片槽(114)后，所述车刀片的刀尖(103)与所述第二基准面(211)共面。

2.根据权利要求1所述的车刀杆，其特征在于，所述第一基准面(111)与所述第二安装台中心轴L1平行。

3.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，所述刀头(11)与所述连接杆(21)分居所述第二安装台中心轴L1的两侧。

4.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，所述刀头(11)与所述连接杆(21)位于所述第二安装台中心轴L1的同侧。

5.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，在所述刀头(11)上，由所述第一基准面(111)向所述刀头的第一侧面(112)开设有刀头第二顶面(115)，车刀片安装于所述刀片槽(114)，所述车刀片的前刀面与所述刀头第二顶面(115)相平或者略高于所述刀头第二顶面(115)。

6.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，在所述第一安装台(12)底面上设置有向外凸起的卡块(121)，在所述第二安装台(22)顶面开设有与所述卡块(121)匹配的卡槽(221)。

7.根据权利要求6所述的车刀杆，其特征在于，所述卡块(121)为条形凸台，球形凸台或者为异型凸台。

8.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，所述刀头顶面(113)与所述第一基准面(111)的夹角为75°～90°。

9.根据权利要求1或2所述的车刀杆，其特征在于，将车刀片安装于所述刀片槽(114)后，车刀片所用的切削刃与刀头基准面(104)形成主偏角a，所述主偏角a为3°-55°，所述刀头基准面(104)为经过刀尖(103)并且与第一基准面(111)相垂直的平面。