CN103317318A - 一种可换式可多次修磨的异形成型刀具及构成方法 - Google Patents

Abstract

一种可换式可多次修磨的异形成型刀具及构成方法，包括一隆起脊；至少一容置空间开设于正面或侧面；一顶紧螺栓孔制备于容置空间的底部；一嵌框块，置入容置空间；所述嵌框块的上框顶面为切削刃口中心基准；一刀头托垫块；一成型刀头；一顶紧螺栓顶紧刀头托垫块的底面。本发明不同的成型刀头形状配合相应的刀头托垫块；本发明可以反复使用40多次，大大降低了成本；由于刀头顶面始终与切削刃口中心基准平齐，所以水平、前后位置无需调整，给使用带来很大的方便；隆起脊的挡墙可以断屑排屑，有利于切削工序顺利进行；本发明的结构可以正面或一边侧面设置，也可以两边侧面同时设置，这样一边作粗加工，另一边作细加工，实现车铣效果之功能。

Description

一种可换式可多次修磨的异形成型刀具及构成方法

技术领域

本发明涉及金属零件的切削刀具，特别是成型刀具，尤其是能够多次修磨成型刀具的方法技术。

背景技术

目前常见的成型刀具是为了切削专门形状零件的刀具，刃口的几何形状都比较复杂，成型刀具能够达到一次切削成型目的，效率大大提高。

然而成型刀具的刀头的固定，是人们很头痛的一件事情，坚固耐用、容易更换、使用方便、寿命长、成本降低都是人们追求的目标。

如图1所示的对比技术1，第200710069754.2号中国发明专利申请，公开的名为“加工任意成型曲线的成型刀具”，其技术方案为：所述的刀柄体1端头配装有刀片组件，所述的刀片组件由成型刀本体2、定位压块3和紧固件4配装组成；所述的刀柄体1制有柄体孔11和退刀槽12，定位压块3制有压块孔3d，成型刀本体2制有刀本体孔2f，所述的紧固件4依序经各对应安装孔将定位压块3、成型刀本体2、刀柄体1定位安装在所述刀柄体1退刀槽12内；所述的成型刀本体2具有至少一个副后刀面和至少一个前刀面；所述的成型刀本体2具有至少一个加工任意成型曲线的主切削刃，还制有通过该主切削刃相邻的曲线面的主后刀面。

所述的成型刀本体2具有相对设置的两个副后刀面和两个前刀面；其中第一前刀面21b和第二前刀面22b的面上均分有对应的一个任意成型曲线的第一主切削刃211和第二主切削刃221，并且两者相互之间以成型刀本体2的刀本体孔2f的轴心线对称；所述的成型刀本体2上还均制有对应通过所述的第一主切削刃211和第二主切削刃221相邻的曲线面的第一主后刀面21 c和第二主后刀面22c。

通过对其技术方案的分析可以看出，该方案有三个不足之处：

一、寿命不长，该方案中的刀头正反只能使用两次就报废了。

二、如果从21C的方向去修磨，因刃口形态复杂，修磨成本很高，修磨后因长度变短，要调整刀具的位置，使用不方便。

三、如果从22B方向去修磨，则破坏了刃口几何形状，不可行。

如图2所示的对比技术2，申请号200910048507.3，名称为精密轴承内圈外圆的成型刀具，其技术特征为：包括刀柄和刀片，所述刀柄包括一握柄，该握柄的上端设置有一结合部，用于安装刀片；所述结合部包含一位于结合部中部的第一定位孔、位于结合部右端的定位槽以及一定位部；

所述刀片包括刀片本体，所述刀片本体的上、下部均设置有斜刃口，所述斜刃口由两端的倒角和两倒角之间的表面加工部组成，所述表面加工部的中间设置有一弧形凸起；所述刀片本体的前部设置有一梯形体，该梯形体卡在刀柄的定位槽内；所述刀片本体下部的斜刃口卡在刀柄的定位部内；所述刀片本体的中部设置有与刀柄的第一定位孔对应的第二定位孔，一螺栓穿过第一定位和第二定位孔将刀片固定在刀柄上。

所述第一定位和第二定位孔均为螺孔。

所述刀片本体在垂直翻转180度后，形状与原来重合。

所述刀片本体的上、下部均设置有第一定位卡脚和第二定位卡脚，所述刀片本体的下部卡在刀柄的定位部内。

通过对其技术方案的分析可以看出，该方案与对比技术1一样有三个不足之处：

一、寿命和对比技术1一样不长，该方案中的刀头也是正反只能使用两次就报废了。

二、如果从正前方的方向向内去修磨，因刃口形态复杂，修磨成本会很高，要回到刀具的生产厂去修磨，修磨后因长度变短，不但要调整刀具的位置，使用不方便，更重要的是由于尺寸变短，原来的后面卡位的斜面已经卡不到了，单靠螺栓紧固，无法使用。

三、如果从上往下方向去修磨，则破坏了刃口几何形状，不可行。

发明内容

为了避开现有技术中存在的缺陷和不足之处，本发明提出一种可换式可多次修磨的异形成型刀具及构成方法。本发明目的是开发一种可以修磨几十次，修磨成本低廉，修磨工艺十分简单，修磨后安装方便，无需调整刀具水平和前后位置，即自动对准刀位基准的成型刀具。

本发明通过采用以下技术方案来实现：

实施一种可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法,所述包括如下步骤：

A、首先，在刀具柄的前方制备一隆起脊，所述隆起脊高于刀具柄（1）的刀具上平面； 

B、然后，在隆起脊处，沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面开容置空间；

C、然后，在容置空间的底部制备一顶紧螺栓孔；

D、然后，制备一个能够置入容置空间的嵌框块，所述嵌框块底部有供顶紧螺栓通过的过孔；所述嵌框块的上框顶面为切削刃口中心基准；将嵌框块置入容置空间；

E、然后，制备一个刀头托垫块，所述刀头托垫块有刀头承载面，以及刀头卡位墙；

F、接下来，制备成型刀头，所述成型刀头有至少两个相对的刃口的侧面几何形状是相同的；

G、然后，将成型刀头座在刀头托垫块上，使刀头底面与刀头承载面紧密接触，并且，成型刀头的刀头里侧面与刀头卡位墙紧密接触；

H、然后，将刀头托垫块置入嵌框块；

I、然后，将顶紧螺栓从顶紧螺栓孔旋入，顶紧刀头托垫块的底面，使成型刀头的刀头顶面紧贴着上框顶面。

在步骤H中,将所述刀头托垫块置入嵌框块时，先将一基准垫块推入嵌框块；

在步骤E中，所述刀头卡位墙与刀头里侧面的几何形态吻合。

在步骤E中,所述刀头托垫块的底座前沿的形态与成型刀头的刃口的形态相同。

在步骤B中,在所述刀具柄前方的侧边，即容置空间的侧面，开有螺孔，由螺栓旋入，将步骤D中所述的嵌框块顶紧。

在步骤E中,将刀头托垫块位于刀头卡位墙的侧面制成一底座倒角，以利于刀头托垫块顺利插入嵌框块。

依照上述方法设计制造一种可换式可多次修磨的异形成型刀具，基于一刀具柄，尤其是所述异形成型刀具包括：

一隆起脊位于刀具柄的前部，所述隆起脊高于刀具柄的刀具上平面； 

一容置空间开设于隆起脊所处的刀具柄的前部开口位于沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面；

一顶紧螺栓孔制备于容置空间的底部；

一嵌框块，置入容置空间，所述嵌框块底部有供顶紧螺栓通过的过孔；

所述嵌框块的上框顶面为切削刃口中心基准；

一个刀头托垫块，所述刀头托垫块有刀头承载面，以及刀头卡位墙；

一成型刀头，所述成型刀头有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

所述成型刀头座在刀头托垫块上，使刀头底面与刀头承载面紧密接触，并且，成型刀头的刀头里侧面与刀头卡位墙紧密接触；

所述刀头托垫块置入嵌框块；

所述顶紧螺栓从顶紧螺栓孔旋入，顶紧刀头托垫块的底面，成型刀头的刀头顶面紧贴上框顶面。

所述刀头托垫块置入嵌框块之前，一基准垫块置入嵌框块，位于刀头托垫块之内。

所述刀头卡位墙与刀头里侧面的几何形态吻合。

所述刀头托垫块的底座前沿的形态与成型刀头的刃口的形态相同。

所述刀具柄前方的侧边，即容置空间的侧面，开有螺孔，旋入螺栓，将嵌框块顶紧。

刀头托垫块位于刀头卡位墙的侧面制成一底座倒角，利于刀头托垫块顺利插入嵌框块。

成型刀头在切削的方向，向下有一个小小的倾斜，这样使得刃口的上边成为切削的刀刃，使用时间久了，磨损的就是这个刀刃；由于本发明的结构所决定，从整个刀头顶面向下修磨一个面，即可恢复刀刃的锋利。

这个小小的倾斜，是通过在上框顶面上制作一个小小的倾面而达到的。

又，如果本发明的成型刀头有四个侧面，所有侧面形态是相同的，四个刃口全部轮流使用一遍，都磨损了之后，再修磨刀头顶面。

与现有技术相比较，本发明的可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法优点在于：

一、不同的成型刀头形状配合相应的刀头托垫块，互换性好，实现本发明在多种成型刀头之间的可换式；

二、在保证成型刀头切削强度的前提下，刀头顶面向下修磨可以达到10多次，再乘以4个刃口，本发明可以反复使用40多次，由于增加了使用次数，大大降低了加工成本；

三、每次调整成型刀头的卸下或装上，旋松顶紧螺栓，取下刀头托垫块和成型刀头即可，安装时，将二者推送到位，旋紧顶紧螺栓即可，由于刀头顶面始终与切削刃口中心基准平齐，所以水平位置无需调整，又由于没有向内磨去刃口，所以前后位置也无需调整，这样，给使用带来很大的方便；

四、由于设计了隆起脊，隆起脊在成型刀头上方构成一挡墙，此挡墙可以断屑排屑，有利于切削工序的顺利进行；

五、本发明的成型刀头被顶紧后，十分坚固稳定，抗震性能好；

六、本发明的结构可以在刀具头部的侧面设置，可以一边侧面设置，也可以两边侧面同时设置，这样一边作粗加工，另一边作细加工，实现车铣效果之功能。

附图说明

图1是现有技术作对比的第一图；

图2是现有技术作对比的第二图；

图3是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法展开的示意图；

图4是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法的组合示意图；

图5是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法中在右侧设置成型刀头的分解示意图；

图6是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法在右侧设置成型刀头的组合示意图；

图7是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法中在左侧设置成型刀头的分解示意图；

图8是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法中再一种形状的成型刀头的分解示意图；

图9是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法中再一种形状的成型刀头的组合后的示意图；

图10是本发明的一种可换式可多次修磨的异形成型刀具与构成方法中刀头托垫块头部倒角的示意图。

图中标号：

1刀具柄     11刀具上平面       13隆起脊

131挡墙

15顶紧螺栓孔        16容置空间

4嵌框块        41上框顶面       42过孔

5基准垫块

6刀头托垫块       63刀头卡位墙       64刀头承载面

62底座前沿    65底座倒角

7成型刀头       74刀头底面        73刀头里侧面

71刀头顶面      72刃口

8顶紧螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明的方法作进一步详细描述：

如图3～图10所示，实施一种可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，包括如下步骤：

A、首先，在刀具柄1的前方制备一隆起脊13，所述隆起脊13高于刀具柄1的刀具上平面11； 

B、然后，在隆起脊13处，沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面开容置空间16；

C、然后，在容置空间16的底部制备一顶紧螺栓孔15；

D、然后，制备一个能够置入容置空间16的嵌框块4，所述嵌框块4底部有供顶紧螺栓8通过的过孔42；所述嵌框块4的上框顶面41为切削刃口中心基准；将嵌框块4置入容置空间16；

E、然后，制备一个刀头托垫块6，所述刀头托垫块6有刀头承载面64，以及刀头卡位墙63；

F、接下来，制备成型刀头7，所述成型刀头7有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

G、然后，将成型刀头7座在刀头托垫块6上，使刀头底面74与刀头承载面64紧密接触，并且，成型刀头7的刀头里侧面73与刀头卡位墙63紧密接触；

H、然后，将刀头托垫块6置入嵌框块4；

I、然后，将顶紧螺栓8从顶紧螺栓孔15旋入，顶紧刀头托垫块6的底面，使成型刀头7的刀头顶面71紧贴着上框顶面41。

在步骤H中,将所述刀头托垫块6置入嵌框块4时，先将一基准垫块5推入嵌框块4；

在步骤E中，所述刀头卡位墙63与刀头里侧面73的几何形态吻合。

在步骤E中,所述刀头托垫块6的底座前沿62的形态与成型刀头7的刃口72的形态相同。

在步骤B中,在所述刀具柄1前方的侧边，即容置空间16的侧面，开有螺孔，由螺栓旋入，将步骤D中所述的嵌框块4顶紧。

在步骤E中,将刀头托垫块6位于刀头卡位墙63的侧面制成一底座倒角65，以利于刀头托垫块6顺利插入嵌框块4。

根据上述方法设计制造一种可换式可多次修磨的异形成型刀具，基于一刀具柄1，所述异形成型刀具包括：

一隆起脊13位于刀具柄1的前部，所述隆起脊13高于刀具柄1的刀具上平面11； 

一容置空间16开设于隆起脊13所处的刀具柄1的前部开口位于沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面；

一顶紧螺栓孔15制备于容置空间16的底部；

一嵌框块4，置入容置空间16，所述嵌框块4底部有供顶紧螺栓8通过的过孔42；

所述嵌框块4的上框顶面41为切削刃口中心基准；

一个刀头托垫块6，所述刀头托垫块6有刀头承载面64，以及刀头卡位墙63；

一成型刀头7，所述成型刀头7有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

所述成型刀头7座在刀头托垫块6上，使刀头底面74与刀

头承载面64紧密接触，并且，成型刀头7的刀头里侧面73与刀头卡位墙63紧密接触；

所述刀头托垫块6置入嵌框块4；

所述顶紧螺栓8从顶紧螺栓孔15旋入，顶紧刀头托垫块6的底面，成型刀头7的刀头顶面71紧贴上框顶面41。

所述刀头托垫块6置入嵌框块4之前，一基准垫块5置入

嵌框块4，位于刀头托垫块6之内。

所述刀头卡位墙63与刀头里侧面73的几何形态吻合。

所述刀头托垫块6的底座前沿62的形态与成型刀头7的刃口72的形态相同。

所述刀具柄1前方的侧边，即容置空间16的侧面，开有螺孔，旋入螺栓，将嵌框块4顶紧。

刀头托垫块6位于刀头卡位墙63的侧面制成一底座倒角65，利于刀头托垫块6顺利插入嵌框块4。

成型刀头7在切削的方向，向下有一个小小的倾斜，这样使得刃口的上边成为切削的刀刃，使用时间久了，磨损的就是这个刀刃；由于本发明的结构所决定，从整个刀头顶面向下修磨一个面，即可恢复刀刃的锋利。

这个小小的倾斜，是通过在上框顶面41上制作一个小小的倾面而达到的。

本发明还有一种实施方式二：

可换式可多次修磨的异形成型刀具，基于一刀具柄1，所述异形成型刀具包括：

一隆起脊13位于刀具柄1的前部，所述隆起脊13高于刀具柄1的刀具上平面11； 

至少一容置空间16开设于隆起脊13所处的刀具柄1的前部开口位于沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面；

一顶紧螺栓孔15制备于容置空间16的底部；

一个刀头托垫块6，所述刀头托垫块6有刀头承载面64，以及刀头卡位墙63；

一成型刀头7，所述成型刀头7有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

所述成型刀头7坐在刀头托垫块6上，使刀头底面74与刀头承载面64紧密接触，并且，成型刀头7的刀头里侧面73与刀头卡位墙63紧密接触；

所述刀头托垫块6置于容置空间16；所述顶紧螺栓8从顶紧螺栓孔15旋入，顶紧刀头托垫块6的底面，成型刀头7的刀头顶面71紧贴容置空间16的顶面；

所述容置空间16的顶面为切削刃口中心基准。

所述刀头托垫块6置入容置空间16之前，一基准垫块5置入容置空间16，位于刀头托垫块6之内；

所述刀头卡位墙63与刀头里侧面73的几何形态吻合；

所述刀头托垫块6的底座前沿62的形态与成型刀头7的刃口72的形态相同。

本发明中各个部件的硬度各不相同，其中成型刀头7硬度最高，刀具柄1和顶紧螺栓8次之，刀头托垫块6和嵌框块4硬度最低；这样达到最佳的保护刀刃的作用，保证了长寿命和夹持稳固。

本发明广泛应用于CNC车床、油压车床和普通车床。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、首先，在刀具柄（1）的前方制备一隆起脊（13），所述隆起脊（13）高于刀具柄（1）的刀具上平面（11）； 

B、然后，在隆起脊（13）处，沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面开容置空间（16）；

C、然后，在容置空间（16）的底部制备一顶紧螺栓孔（15）；

D、然后，制备一个能够置入容置空间（16）的嵌框块（4），所述嵌框块（4）底部有供顶紧螺栓（8）通过的过孔（42）；所述嵌框块（4）的上框顶面（41）为切削刃口中心基准；将嵌框块（4）置入容置空间（16）；

E、然后，制备一个刀头托垫块（6），所述刀头托垫块（6）有刀头承载面（64），以及刀头卡位墙（63）；

F、接下来，制备成型刀头（7），所述成型刀头（7）有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

G、然后，将成型刀头（7）坐在刀头托垫块（6）上，使刀头底面（74）与刀头承载面（64）紧密接触，并且，成型刀头（7）的刀头里侧面（73）与刀头卡位墙（63）紧密接触；

H、然后，将刀头托垫块（6）置入嵌框块（4）；

I、 然后，将顶紧螺栓（8）从顶紧螺栓孔（15）旋入，顶紧刀头托垫块（6）的底面，使成型刀头（7）的刀头顶面（71）紧贴着上框顶面（41）。

2.根据权利要求1所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，其特征在于：

在步骤H中,将所述刀头托垫块（6）置入嵌框块（4）时，先将一基准垫块（5）推入嵌框块（4）。

3.根据权利要求1所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，其特征在于：

在步骤E中，所述刀头卡位墙（63）与刀头里侧面（73）的几何形态吻合。

4.根据权利要求1所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，其特征在于：

在步骤E中,所述刀头托垫块（6）的底座前沿（62）的形态与成型刀头（7）的刃口（72）的形态相同。

5.根据权利要求1所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具的构成方法，其特征在于：

在步骤B中,在所述刀具柄（1）前方的侧边，即容置空间（16）的侧面，开有螺孔，由螺栓旋入，将步骤D中所述的嵌框块（4）顶紧；

在步骤E中,将刀头托垫块（6）位于刀头卡位墙（63）的侧面制成一底座倒角（65），以利于刀头托垫块（6）顺利插入嵌框块（4）。

6.一种可换式可多次修磨的异形成型刀具，基于一刀具柄（1），其特征在于，所述异形成型刀具包括：

一隆起脊（13）位于刀具柄（1）的前部，所述隆起脊（13）高于刀具柄（1）的刀具上平面（11）； 

至少一容置空间（16）开设于隆起脊（13）所处的刀具柄（1）的前部开口位于沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面；

一顶紧螺栓孔（15）制备于容置空间（16）的底部；

一嵌框块（4），置入容置空间（16），所述嵌框块（4）底部有供顶紧螺栓（8）通过的过孔（42）；

所述嵌框块（4）的上框顶面（41）为切削刃口中心基准；

一个刀头托垫块（6），所述刀头托垫块（6）有刀头承载面（64），以及刀头卡位墙（63）；

一成型刀头（7），所述成型刀头（7）有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

所述成型刀头（7）座在刀头托垫块（6）上，使刀头底面（74）与刀头承载面（64）紧密接触，并且，成型刀头（7）的刀头里侧面（73）与刀头卡位墙（63）紧密接触；

所述刀头托垫块（6）置入嵌框块（4）；

所述顶紧螺栓（8）从顶紧螺栓孔（15）旋入，顶紧刀头托垫块（6）的底面，成型刀头（7）的刀头顶面（71）紧贴上框顶面（41）。

7.根据权利要求6所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具，其特征在于：

所述刀头托垫块（6）置入嵌框块（4）之前，一基准垫块（5）置入嵌框块（4），位于刀头托垫块（6）之内；

所述刀头卡位墙（63）与刀头里侧面（73）的几何形态吻合；

所述刀头托垫块（6）的底座前沿（62）的形态与成型刀头（7）的刃口（72）的形态相同。

8.根据权利要求6所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具，其特征在于：

所述刀具柄（1）前方的侧边，即容置空间（16）的侧面，开有螺孔，旋入螺栓，将嵌框块（4）顶紧；

刀头托垫块（6）位于刀头卡位墙（63）的侧面制成一底座倒角（65），利于刀头托垫块（6）顺利插入嵌框块（4）。

9.一种可换式可多次修磨的异形成型刀具，基于一刀具柄（1），其特征在于，所述异形成型刀具包括：

一隆起脊（13）位于刀具柄（1）的前部，所述隆起脊（13）高于刀具柄（1）的刀具上平面（11）； 

至少一容置空间（16）开设于隆起脊（13）所处的刀具柄（1）的前部开口位于沿刀具轴线的正面或垂直于刀具轴线的侧面；

一顶紧螺栓孔（15）制备于容置空间（16）的底部；

一个刀头托垫块（6），所述刀头托垫块（6）有刀头承载面（64），以及刀头卡位墙（63）；

一成型刀头（7），所述成型刀头（7）有至少两个相对的侧面几何形状是相同的；

所述成型刀头（7）座在刀头托垫块（6）上，使刀头底面（74）与刀头承载面（64）紧密接触，并且，成型刀头（7）的刀头里侧面（73）与刀头卡位墙（63）紧密接触；

所述刀头托垫块（6）置于容置空间（16）；所述顶紧螺栓（8）从顶紧螺栓孔（15）旋入，顶紧刀头托垫块（6）的底面，成型刀头（7）的刀头顶面（71）紧贴容置空间（16）的顶面；

所述容置空间（16）的顶面为切削刃口中心基准。

10.根据权利要求9所述的可换式可多次修磨的异形成型刀具，其特征在于：

所述刀头托垫块（6）置入容置空间（16）之前，一基准垫块（5）置入容置空间（16），位于刀头托垫块（6）之内；

所述刀头卡位墙（63）与刀头里侧面（73）的几何形态吻合；

所述刀头托垫块（6）的底座前沿（62）的形态与成型刀头（7）的刃口（72）的形态相同。

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