本發(fā)明涉及刀具刀架設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種精加工刀具專用刀架。

技術(shù)背景

刀架主要用來(lái)安裝刀具。加工設(shè)備不同，上面刀架的結(jié)構(gòu)也不相同。例如車床和銑床上的刀架，因所安裝的刀具不同，故刀架結(jié)構(gòu)不同。對(duì)于某些刀具，如果加工設(shè)備上的刀架不能安裝，則需要設(shè)計(jì)專用刀架以備使用。

目前，刀具的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，應(yīng)用的場(chǎng)合也不同，對(duì)于不同材料，加工方法不同，所選用的刀具也不同。將毛坯加工成零件，一般要經(jīng)過(guò)粗加工、半精加工和精加工三個(gè)過(guò)程，過(guò)程不同，所選擇的刀具和加工方式也有所不同。目前國(guó)內(nèi)對(duì)淬硬鋼進(jìn)行精加工的方法主要是磨削或硬車削。磨削是比較傳統(tǒng)的精加工方法，生產(chǎn)效率比較低下。跟磨削相比，硬車削加工效率更高，不需多次安裝，不需冷卻液，所加工零件表面質(zhì)量高，且所消耗的能量?jī)H為普通磨削的1/5。若要進(jìn)一步提高表面質(zhì)量，可適當(dāng)減少進(jìn)給量，但又會(huì)增加加工時(shí)間，加工效率無(wú)法保證。而一種精加工的旋轉(zhuǎn)車削的刀具，則能解決上述問(wèn)題，該刀具需要配套特別的刀架。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種精加工刀具專用刀架，以解決現(xiàn)有加工設(shè)備上的刀架不能安裝旋轉(zhuǎn)車削精加工刀具的技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)車削專用刀架，包括刀具和刀架體，其特征在于：所述刀具包括刀刃和刀體，所述刀架體包括裝夾軸段、裝刀軸段、螺紋軸段，在裝刀軸段上設(shè)置鍵槽，裝刀軸段與螺紋軸段之間設(shè)有螺紋退刀槽；所述裝夾軸段以卡盤夾緊固定在機(jī)床上，裝刀軸段上安裝所述刀體，被加工工件與裝刀軸段的中心軸線相互平行，在螺紋軸段上設(shè)置軸向定位螺母；所述刀刃和刀體焊接或通過(guò)緊固件固定連接，刀刃設(shè)置在刀體的外圓柱表面。

所述刀體轉(zhuǎn)速n2遠(yuǎn)小于被加工工件轉(zhuǎn)速n1，刀刃為螺旋形，螺旋角為β，β在0～90°之間取值。

所述刀刃的底面與刀刃側(cè)面垂直，所述刀刃的前角角度為α0，α0在15°～25°之間取值。

所述刀刃設(shè)置寬度為l1、角度為γ1的后刀面刃帶。

所述刀刃的后角為γ0，γ0在12°～16°之間取值。

所述刀刃設(shè)置過(guò)渡圓弧面，刀體的中心軸線上設(shè)置安裝孔。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明是為旋轉(zhuǎn)車削刀具(精加工刀具)提供的專用刀架，對(duì)于此專用刀架，不需要對(duì)加工機(jī)床進(jìn)行其他方面的改造，直接用機(jī)床上的卡盤夾緊刀架的軸段即可實(shí)現(xiàn)刀架的定位和固定。避免了改造機(jī)床帶來(lái)的成本增加，時(shí)間浪費(fèi)。刀架設(shè)計(jì)成階梯軸形式，旋轉(zhuǎn)車削刀具上的安裝孔與軸段用鍵實(shí)現(xiàn)連接，方便拆裝。為防止工作時(shí)旋轉(zhuǎn)車削刀具沿刀架軸向飛出，將右段設(shè)計(jì)成螺紋結(jié)構(gòu)形式，且螺紋的幾何尺寸與國(guó)標(biāo)圓螺母的幾何尺寸一致，不需要另外設(shè)計(jì)螺母，只需選用即可，省時(shí)省力省成本。

本發(fā)明的高精度多刀頭車削刀具是將車削與銑削相結(jié)合，不同于傳統(tǒng)的銑削和車削，加工方法不同；切削刃為螺旋刃，減少了切削時(shí)的沖擊載荷，減少了刀具的低頻振動(dòng)，使被加工工件表面質(zhì)量更優(yōu)；切削刃可均布或非均布在刀體外圓柱表面，若均布在刀體外圓柱表面，利于加工和刀刃的焊接或連接，若非均布在刀體外圓柱表面，利于減少刀具加工時(shí)的低頻振動(dòng)，提高被加工工件表面質(zhì)量；此高精度多刀頭車削刀具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)了安裝孔，容易在機(jī)床上安裝定位等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)車削專用刀架的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)車削專用刀架的刀具結(jié)構(gòu)剖示意。

圖3是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)車削專用刀架的刀具主視圖。

圖4是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)車削專用刀架的刀刃局部放大圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)表示如下：

1-刀刃2-刀體3-前刀面4-后刀面刃帶5-后刀面6-刀刃側(cè)面7-過(guò)渡圓弧8-刀刃底面9-刀刃刀體焊接處10-刀體外圓柱面11、12-刀體左右端面13、14-刀體凸臺(tái)左右端面15、16-刀體凸臺(tái)左右端面倒角17-刀體安裝孔18-刀體鍵槽19、20-刀體安裝孔倒角30-待加工工件31-裝夾軸段32-裝刀軸段33-鍵槽34-螺紋退刀槽35-螺紋軸段40-卡盤50-螺母。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包含一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)作廣義理解，例如，可以是固定連接。也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明的具體含義。

如圖1-4所示，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)車削專用刀架，包括刀具和刀架體，其特征在于：所述刀具包括刀刃1和刀體2，所述刀架體包括裝夾軸段31、裝刀軸段32、螺紋軸段35，在裝刀軸段上設(shè)置鍵槽33，裝刀軸段與螺紋軸段之間設(shè)有螺紋退刀槽34；所述裝夾軸段以卡盤40夾緊固定在機(jī)床上，裝刀軸段上安裝所述刀體，被加工工件與裝刀軸段的中心軸線相互平行，在螺紋軸段上設(shè)置軸向定位的螺母50；所述刀刃和刀體焊接或通過(guò)緊固件固定連接，刀刃設(shè)置在刀體的外圓柱表面，且刀體轉(zhuǎn)速n2遠(yuǎn)小于被加工工件轉(zhuǎn)速n1。

刀架體及其上零件安裝好后，其軸線與被加工工件的軸線保持平行，當(dāng)?shù)都荏w轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，刀架體上的旋轉(zhuǎn)車削刀具(精加工刀具)跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，工件也轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)車削刀具對(duì)工件的旋轉(zhuǎn)車削。圖1為刀架裝配干線，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述刀架體左端設(shè)有被夾緊軸端，用卡盤夾緊，以固定在機(jī)床上；旋轉(zhuǎn)車削刀具(精加工刀具)安裝在刀架體1帶鍵槽的軸段上，刀具左端面緊靠在刀架體1的軸段端面上；圓螺母與刀架體上的螺紋進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)刀具的軸向定位和固定。裝夾段可由卡盤夾緊在機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)刀架體的固定，其右端面為旋轉(zhuǎn)車削刀具的定位端面，裝刀軸段的長(zhǎng)度應(yīng)略小于旋轉(zhuǎn)車削刀具的安裝孔長(zhǎng)度，該軸段的直徑尺寸應(yīng)與旋轉(zhuǎn)車削刀具的安裝孔直徑相等。鍵槽用于裝刀軸段與旋轉(zhuǎn)車削刀具連接時(shí)放置鍵。

對(duì)于刀刃1，標(biāo)號(hào)3表示為前刀面，前角為α0，標(biāo)號(hào)4為后刀面刃帶，后刀面刃帶寬度為l1，后刀面刃帶角度為λ1，標(biāo)號(hào)5為后刀面，后角為λ0，標(biāo)號(hào)6為刀刃側(cè)面，標(biāo)號(hào)7為過(guò)渡圓弧面，半徑為r，標(biāo)號(hào)8為刀刃底面，長(zhǎng)度為l4，與刀刃側(cè)面垂直，刀刃的總高為l3，刀尖長(zhǎng)度方向的定位尺寸為l2。刀刃1為螺旋形，螺旋角為β。

對(duì)于刀體2，標(biāo)號(hào)9為刀刃1和刀體2焊接處或緊固件連接處。標(biāo)號(hào)10為刀體外圓柱面，尺寸為d2，刀刃分布(均布/非均布)在刀體的外圓柱表面，其定位尺寸為d3，刀刃的長(zhǎng)度尺寸為b1，刀體的長(zhǎng)度尺寸為b2，標(biāo)號(hào)11和12為刀體的左右兩端面，標(biāo)號(hào)13和14為刀體左右凸臺(tái)端面，直徑尺寸為d1，長(zhǎng)度尺寸為b3，標(biāo)號(hào)15和16為凸臺(tái)倒角，尺寸為a1，標(biāo)號(hào)17為刀體的安裝孔，直徑尺寸為d，長(zhǎng)度尺寸為b3，標(biāo)號(hào)18為鍵槽，長(zhǎng)度尺寸為b3，寬度尺寸為b4，高度方向定位尺寸為h，標(biāo)號(hào)19和20為倒角，尺寸為a2。

本發(fā)明所提供的一種高精度多刀頭車削刀具，是將車削與銑削相結(jié)合，即有車削的特點(diǎn)，又有銑削的特點(diǎn)。刀刃為螺旋形，可以看成是立銑刀螺旋刃的一部分，均勻分布在較大尺寸的外圓柱面上。由于中心有孔，所以需要用裝刀架安裝，且被加工工件30與旋轉(zhuǎn)車削刀具的軸線相互平行，刀具轉(zhuǎn)速n2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工件轉(zhuǎn)速n1。切削速度和進(jìn)給量(一定范圍內(nèi))相同前提條件下，用這種高精度多刀頭車削刀具加工的零件表面質(zhì)量要優(yōu)于硬車削刀具加工的零件，且效率更高。

對(duì)于刀刃1，前角角度為α0，α0的取值既能保證刀刃的強(qiáng)度，又能保證刀刃的鋒利度。后刀面刃帶的主要作用是增強(qiáng)切削刃，提高刀具壽命。后刀面刃帶寬度為l1，角度為γ1。后角為γ0，γ0的取值既要保證刀刃的強(qiáng)度，又要保證刀刃的鋒利度。

標(biāo)號(hào)6為刀刃側(cè)面，其垂直于刀刃底面8，若刀刃1與刀體2為焊接，則有利于焊縫的均勻性等；若刀刃1與刀體2為緊固件連接，則有利于加工緊固件連接孔等。

標(biāo)號(hào)7為過(guò)渡圓弧面，有助于前刀面前角的加工。

標(biāo)號(hào)8為刀刃底面，與刀刃側(cè)面垂直，底面設(shè)計(jì)為平面，既便于加工，又便于與刀體焊接或用緊固件連接，還便于刀體連接處的加工。

刀刃1的總高度為l3，刀尖長(zhǎng)度方向的定位尺寸為l2。

刀刃1為螺旋形，可以看成是立銑刀螺旋刃的一部分，螺旋刀刃使刀具切削工件時(shí)刀刃逐步切削工件，有利于減少?zèng)_擊載荷，減小刀具的低頻振動(dòng)，使被加工工件的表面質(zhì)量更優(yōu)，螺旋角為β，β在0～90°之間取值。

刀刃1與刀體2組成一個(gè)整體后，刀刃1需高于刀體2外圓柱面一定高度，確保刀刃1的切削刃能順利加工工件。刀體1和2可以用焊接的方式組成一個(gè)整體，也可用緊固件連接成一個(gè)整體。

對(duì)于刀體2，標(biāo)號(hào)9為刀刃1和刀體2焊接處或緊固件固定處；刀刃1為螺旋形，標(biāo)號(hào)10為刀體外圓柱面，刀刃分布(均布/非均布)在刀體的外圓柱表面。

刀刃1可以均勻分布在外圓柱表面，便于焊接或安裝。刀刃1也可非均布在外圓柱表面，有利于減少切削工件時(shí)刀具的低頻振動(dòng)。

標(biāo)號(hào)11和12為刀體的左右端面，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易加工。

標(biāo)號(hào)13和14為刀體左右凸臺(tái)端面，既便于加工，又便于安裝時(shí)刀具的軸向定位。

標(biāo)號(hào)15和16為左右凸臺(tái)倒角，有利于去除毛刺，防止安裝時(shí)割傷其他零件表面。

標(biāo)號(hào)17為安裝孔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使刀具安裝時(shí)容易軸向定位和固定，加工省時(shí)、省力、省成本。

標(biāo)號(hào)18為鍵槽，刀具安裝時(shí)用鍵實(shí)現(xiàn)周向定位。

標(biāo)號(hào)19和20為安裝孔端面倒角，有利于去除孔端面毛刺，防止安裝時(shí)割傷其他零件。

本高精度多刀頭刀具工作時(shí)，首先需要保證高精度多刀頭車削刀具和被加工工件的軸線平行安裝，其次刀具的直徑d3遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工件直徑d4，因?yàn)闉榫庸さ毒撸杂糜诰庸ぶ?，且加工余量較小，在一定范圍內(nèi)取值。

安裝好后，高精度多刀頭車削刀具與被加工工件轉(zhuǎn)向不同，轉(zhuǎn)速也不同。定好加工余量后，即可開始加工。被加工工件的軸段長(zhǎng)度l可以小于、等于或大于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內(nèi)的投影長(zhǎng)度。若被加工工件的軸段長(zhǎng)度l小于或等于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內(nèi)的投影長(zhǎng)度，則高精度多刀頭車削刀具不需沿軸向方向移動(dòng)；若被加工工件的軸段長(zhǎng)度l大于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內(nèi)的投影長(zhǎng)度，則高精度多刀頭車削刀具需沿軸向方向移動(dòng)。

工作時(shí)，高精度多刀頭車削刀具轉(zhuǎn)速n2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工件轉(zhuǎn)速n1，使加工過(guò)程近似于車削。因刀刃長(zhǎng)，且為螺旋形，故與硬車削相比，被加工工件的表面質(zhì)量更高，加工效率也更高。刀體圓柱面上的刀刃可設(shè)為多個(gè)，當(dāng)一個(gè)損壞后，旋轉(zhuǎn)一定角度，不用換刀，即可用下一刀刃，延長(zhǎng)了刀具壽命，縮短了非生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同替換所限定，在未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)所作的改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。