CN102601401B - 一种切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀主要由左切刀(1)、右切刀(2)、定位销(3)、调整螺钉(4)、压紧螺钉(5)、组合刀体(6)组成，左切刀、右切刀为分体式结构，由定位销对称组装在一起，通过压紧螺钉和调整螺钉将其固定在组合刀体上，并由调整螺钉调整左切刀、右切刀两刀片间隙，本发明由于将刀具设计为左右对称组合结构，为提高橡胶切屑的排屑效果，左切刀的刃口磨削为一条直线形刃口，而右切刀的刃口采用90，当它们组合在一起后，就形成了一带有间隙的刃口，由于左右切刀之间增加了排屑间隙，避免了切削橡胶材料螺纹过程中，排屑困难，粘刀等问题，可一次将螺纹切削成，具有切削效率高，螺纹精度好的特点。非常适合橡胶材料矩形螺纹的切削。

Description

一种切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀
技术领域
本发明属于金属加工刀具技术领域，主要涉及的是一种切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀
背景技术
目前，在对橡胶材料进行加工时，由于橡胶材料具有弹性好、切削时变形大，加工尺寸难以控制，导热性及耐热性差，强度低韧性大的特点，是机械加工中较难加工的材料之一，因此加工橡胶材料的刀具与加工金属材料的刀具相比，具体要求有所不同，目前加工此类螺纹通常采用普通螺纹车刀，存在排屑困难，刀具和工件发热量大、工件易产生变形，切屑粘刀等问题，造成加工效率降低，螺纹精度差。针对上述原因，必须采用专用刀具来解决上述加工难题。
发明内容
本发明的目的由此产生，提出一种用于加工橡胶材料矩形外螺纹组合式车刀。解决了在车削橡胶材料矩形螺纹时排屑困难、工件易变形、切屑不易断裂粘刀、螺纹精度差等问题，达到提高此类零件切削效率和切削精度，降低成本的目的。
本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种用于加工橡胶材料矩形外螺纹组合式车刀主要由左切刀、右切刀、定位销、调整螺钉、压紧螺钉、组合刀体组成，左切刀、右切刀为分体式结构，由定位销对称组装在一起，通过压紧螺钉和调整螺钉将其固定在组合刀体上，并由调整螺钉调整左切刀、右切刀两刀片间隙。
本发明所述左、右切刀均包括刀片后刀杆，刀片固定在刀杆上
本发明所述的组合刀体为上窄下宽结构，在组合刀体的上窄部设有三个直径大于压紧螺钉和调整螺钉的孔。
本发明所述右切刀外侧面与组合刀体的上窄部内侧面紧贴。
本发明所述左切刀的刃口磨削为一条直线形刃口，右切刀的刃口为90°。
本发明所述左切刀的外侧面向左倾斜10°，内侧面向左倾斜为2°；右切刀的外侧面向右倾斜10°，内侧面也向右倾斜2°。顶刃的后角为6°，其内侧角度为25°。
本发明所述左切刀、右切刀的楔角为8-10°。
本发明所述左切刀、右切刀装配后两刀尖之间具有0.03-0.05mm的间隙。
本发明在所述左切刀的刀杆上设有固定孔和定位孔，其中，固定孔位于左切刀的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定孔的上下两侧。
本发明在所述右切刀的刀杆上设有固定孔、定位孔和微调孔，其中，固定孔位于左切刀的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定孔的上下两侧，微调孔也为两个，位于两个定位孔的外侧。
本发明由于将刀具设计为左右对称组合结构，通过两个定位销快速、精确的实现左、右切刀的组合装配，由两个调整螺钉用于调整左、右切刀的安装间隙，并与压紧螺钉配合将其紧固在组合刀体上。该刀具装配完成后可以在砂轮机上整体刃磨上述刀具参数，单个切刀损坏后可快速拆装更换，由于左右切刀之间增加了排屑间隙，避免了切削橡胶材料螺纹过程中，排屑困难，粘刀等问题，可一次将螺纹切削成，具有切削效率高，螺纹精度好的特点。非常适合橡胶材料矩形螺纹的切削。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明左切刀的结构示意图。
图3为本发明右切刀的结构示意图。
图4为本发明使用状态结构示意图
图中：1.左切刀，2.右切刀，3.定位销，4.调整螺钉，5.压紧螺钉，6.组合刀体，7.橡胶工件。
具体实施方式
结合附图，给出本发明的具体实施例如下：
如图1所示：本实施例所述的用于加工橡胶材料矩形外螺纹组合式车刀主要由左切刀1、右切刀2、定位销3、调整螺钉4、压紧螺钉5、组合刀体6组成。左切刀1、右切刀2为分体式结构，由两个定位销3将左、右切刀定位组装成一体，成为一个整体式刀具。由调整螺钉调整左、右切刀的安装间隙，由压紧螺钉5将左、右切刀对称固定在组合刀体上。其中左、右切刀均为焊接式结构，即硬质合金刀片焊接在刀杆上，刀杆材料为45钢，热处理后硬度至HRC28-32，刀片材料为YG8硬质合金，具有抗冲击韧性好，耐磨性好的特点。
在左切刀1的刀杆上设有固定孔和定位孔(如图2所示)，其中，固定孔位于左切刀1的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定孔的上下两侧。在右切刀2的刀杆上设有固定孔、定位孔和微调孔(如图3所示)，其中，固定孔位于左切刀1的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定孔的上下两侧，微调孔也为两个，位于两个定位孔的外侧。该两个微调孔通过与压紧螺钉5和两个调整螺钉4采用螺纹配合方式可以实现以下几个方面作用：一是将左、右切刀固定在组合刀体6上，二是可通过两个调整螺钉4调整左切刀1、右切刀2两刀片间隙，使其保持最佳切削间隙，满足橡胶材料切削过程中的排屑需要；三是起到刀体连接加强作用。
组合刀体6为上窄下宽结构，在组合刀体6的上窄部设有三个直径略大于压紧螺钉5和两个调整螺钉4的孔，以便于压紧螺钉5和两个调整螺钉4穿过组合刀体6与左、右刀体上的固定孔和微调孔配合连接，右切刀2外侧面与组合刀体6的窄部内侧面贴紧配合。
为提高橡胶切屑的排屑效果，左切刀1的刃口磨削为一条直线形刃口，而右切刀的刃口为90°，当它们组合在一起后，就形成了一带有间隙的刃口，调整螺钉4用于调整该刃口的宽度，切屑可以从二切刀中间缝隙处排出。
左切刀1的外侧面向左倾斜10°，内侧面向左倾斜为2°；右切刀的外侧面向右倾斜10°，内侧面也向右倾斜2°。顶刃的后角为6°，其内侧角度为25°，采用此种刀具设计参数主要原因：一是便于切削过程中切屑的排出；二是形成较为锋利的切削刃口，形成递进式切削；三是增加刀具散热面积，减小切削过程磨损。为进一步提高刃口锋利程度，使切削轻快，刀具组装后的楔角为8-10°。为提高刀尖强度，防止刀尖崩裂，左、右两把切刀在装配后两刀尖之间应留有0.03-0.05mm的间隙，同时考虑到橡胶材料具有较好的弹性变形恢复能力，为确保螺纹的尺寸精度，在刃磨车刀时应使刀具宽度比螺纹额定宽度宽0.1-0.15mm，以抵消切削后材料弹性变形回复量。
使用前，先通过两个定位销3与左、右切刀上的定位孔配合，将左、右切刀对称组合在一起，然后将右切刀外侧面与组合刀体6的上窄部一侧面贴紧配合，再将两个调整螺钉4穿过组合刀体6窄部上对应的孔并与右切刀2上的微调孔配合，通过旋紧位置的微调，使两个调整螺钉4最前部位顶住左切刀一侧面，起到调整左、右切刀之间间隙的作用。调整好左切刀1、右切刀2的间隙后，将压紧螺钉5穿过组合刀体6上窄部最中间的孔及右切刀2上的固定孔、左切刀1上的固定孔配合并锁紧，即可将左、右切刀牢固的紧固在组合刀体6上，最后将组合刀体6后部方形刀杆压紧在车床刀架上，即完成了刀具的装夹。车削螺纹前，先在工件切入部位外圆处加工一个长度为3mm，角度为20°的倒角，使切刀切入工件的过程由浅入深，逐渐切入，得到稳定的引导。车螺纹时，切屑从左右切刀之间排出。为减少二切刀外侧面与工件螺纹加工表面的摩擦面积，以减轻切削阻力及工件的弹性变形，车刀安装时可按照图4所示，刀具在安装时比工件中心低一个高度值，根据经验，此高度H值数值可按照下式计算：
H＝0.707R (公式1)
R--工件半径(mm)
刀具低位安装后，将对工件螺纹深度产生影响，为消除此影响，工件切入深度应作调整，其实际切入深度t应比螺纹的廓形深度h大，具体t值可按照下式计算：
t＝1.414h (公式2)
削速度v＝100～130m/min，切削深度按照前文所述公式计算，一次车成。
采用上述刀具及工艺切削橡胶材料矩形螺纹具有加工效率高、螺纹表面粗糙度小的特点。刀具结构简单、制作容易、拆装方便，通用性强，取得了令人满意的效果。

Claims (8)

1.一种切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：其主要由左切刀(1)、右切刀(2)、定位销(3)、调整螺钉(4)、压紧螺钉(5)、组合刀体(6)组成，左切刀、右切刀为分体式结构，由定位销对称组装在一起，通过压紧螺钉和调整螺钉将其固定在组合刀体上，并由调整螺钉调整左切刀、右切刀两刀片间隙，在所述左切刀的刀杆上设有固定螺纹孔和定位孔，其中，固定孔位于左切刀的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定孔的上下两侧，用于实现一面两销定位；在所述右切刀的刀杆上设有固定光孔、定位孔和微调螺孔，其中，固定光孔位于左切刀的刀杆中心部位，定位孔为两个，位于固定光孔的上下两侧，微调螺孔也为两个，位于两个定位孔的外侧，上述定位孔作用是采用两销轴定位方式实现与左切刀的快速精确定位，微调螺孔的主要作用是通过螺纹调整方式，实现左切刀和右切刀之间的定位间隙调整，并与两个定位销组合，形成左右切刀的一面两销科学合理的定位方式，通过螺纹调整方式可实现左切刀、右切刀装配后两刀尖之间具有0.03-0.05mm的最佳间隙。
2.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述左切刀(1)、右切刀(2)均包括刀片后刀杆，刀片固定在刀杆上。
3.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述左切刀(1)、右切刀(2)均为独立式刀体结构，与组合刀体(6)采用销、螺钉组合方式进行连接，实现将左切刀(1)、右切刀(2)及组合刀体(6)的组合及固定，形成完整刀具。
4.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述的组合刀体(6)为上窄下宽结构，在组合刀体的上窄部设有三个直径大于压紧螺钉(5)和调整螺钉(4)的孔。
5.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述右切刀(2)外侧面与组合刀体(6)的上窄部内侧面紧贴。
6.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述左切刀(1)的刃口磨削为一条直线形刃口，右切刀的刃口为90°。
7.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述左切刀(1)的外侧面向左倾斜10°，内侧面向左倾斜为2°；右切刀的外侧面向右倾斜10°，内侧面也向右倾斜2°，顶刃的后角为6°，内侧角度为25°。
8.根据权利要求1所述的切削弹性材料矩形螺纹的组合式车刀，其特征是：所述左切刀(1)、右切刀(2)组装后的楔角为8-10°。
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