CN103934483B - 一种用于加工曲拐内开档的刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工曲拐内开档的刀具，包括构成刀具主体的刀杆，所述刀杆前部的一端凹设有第一刀片座，该第一刀片座上装配有第一刀片，所述刀杆的前部还设有一个凹进部，以及装配在此凹进部内的刀体和楔形键；所述刀体贴靠在所述凹进部的壁上并可相对滑动，所述刀体外端凹设有第二刀片座，所述第二刀片座上装配有第二刀片；所述楔形键介于刀体的端面和凹进部的端壁之间并且与它们分别贴靠，所述楔形键通过第一螺栓与所述刀杆栓接。其优点是：使用楔形键及螺栓调节并固定两刀片刀尖之间的距离，以达到同时加工曲拐内开档上下两表面的目的。另外刀座及刀板受到的纵向力相互平衡掉，从而减轻了加工过程中刀板及刀具的振动。

Description

一种用于加工曲拐内开档的刀具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于加工曲拐内开档的刀具。

背景技术

曲拐是大型船用柴油机曲轴的重要组成部件，曲拐的加工效率直接关系着大型船用柴油机曲轴的生产能力。图6中所示的即为一个典型的曲拐结构，曲拐13的内开档14由于其特有的结构，必须在特殊专用的机床上进行加工，而且内开档14的加工是曲拐加工主要工序之一。

在机械行业中，刀具对于机械零部件的加工是不可或缺的工具，但对于刀具的选用，我们在加工过程中需考虑众多因素。一种常见的刀具主要包括带有刀片座的刀杆，刀片座形成在刀杆的前端，通过拧紧螺栓将刀片固定在刀片座上，形成一个完整的刀具。

但上述构造的刀具应用于曲拐内开档加工时，只能采用单刀方式分别加工内开档上下面，不仅加工效率较低，而且由于刀具和机床刀板只是受一个方向的切削反作用力，因此要求刀具和机床刀板能够承受高强度的负载。这对刀具和机床刀板提出了更高的要求。

基于上述原因，申请号为201120070573.3的中国发明专利提出了一种曲拐内开档双向加工刀具，参见图7，其结构主要包括刀杆3，刀杆3的前端为刀头，刀头的前端开设为两斜交的平面：上刀头面和下刀头面；在上刀头面和下刀头面的侧面开设有刀片座，对应刀片座内装有第一刀片6和第二刀片12。通过这样的结构，刀具可同时加工内开档上下面，大大提高了生产效率。但是上述结构的加工刀具中，两个刀片之间的距离是固定的，因此当加工在曲拐前，必须对应该曲拐的内开档尺寸特制一个专门的刀具。这样显然大幅增加了制造成本。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种用于加工曲拐内开档的刀具，通过在刀杆上设置刀体来调节两个刀片之间的间距，使一套刀具可适用于不同尺寸的曲拐内开档加工。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种用于加工曲拐内开档的刀具是通过以下技术方案实现的:

一种用于加工曲拐内开档的刀具，包括构成刀具主体的刀杆,所述刀杆前部的一端凹设有第一刀片座，该第一刀片座上装配有第一刀片，其特征在于：所述刀杆的前部还设有一个以端壁、后壁和侧壁为界的凹进部，以及装配在此凹进部内的刀体和楔形键；其中：

所述刀体表面贴靠在所述后壁和侧壁上并可沿二者相对滑动，且所述刀体与所述刀杆通过紧固件选择性固定；所述刀体朝向所述端壁的端面与所述端壁之间相对倾斜；

所述楔形键介于该相对倾斜的端壁和端面之间并且与它们分别贴靠，所述楔形键通过第一螺栓与所述刀杆栓接；

另外，所述第一螺栓的轴向、所述后壁和侧壁共同界定的滑动方向以及所述刀具的工作方向相互垂直。

所述凹进部的后壁垂直且朝向所述刀具的工作方向。

所述凹进部的侧壁、端壁和后壁相互垂直设置。

所述紧固件为第二螺栓，所述侧壁上开设有至少一个螺孔，所述刀体上对应所述螺孔形成有贯穿设置的腰孔，所述第二螺栓一一对应的穿越所述腰孔与所述螺孔栓接以将所述刀体选择性的固定在所述刀杆上，所述腰孔的长度方向为所述刀体滑动方向。

所述第二螺栓朝所述刀具的工作方向倾斜设置。

所述第二螺栓的轴线平行于所述刀具的工作方向和第一螺栓的轴线所界定的平面，且与所述刀具的工作方向之间的夹角为60-80°。

所述第二螺栓的轴线与所述刀具的工作方向之间的夹角为75°。

所述第一螺栓为双头螺栓，该双头螺栓的两端分别与所述侧壁以及楔形键螺纹配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：刀具前部的两端分别安装刀片，使用中间的楔形键及螺栓调节并固定两刀片刀尖之间的距离，以达到同时加工曲拐内开档上下两表面的目的，同时还可根据调节的距离控制加工尺寸。另外由于刀具的两侧同时受力，并且大小基本相同，使刀座及刀板受到的纵向力相互平衡掉，从而减轻了加工过程中刀板及刀具的振动现象。从曲拐内开档双刀的工作原理中可以看出使用双刀加工内开档相对于单刀可以使走刀的次数减少一半，在维持和单刀相同的切削量及进给量的情况下，加工内开档的时间就可以减少一半，极大的提高了曲拐内开档的加工效率。同时由于在加工过程中减少了刀具的振动现象使加工的表面质量也得到了改善。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明实施例刀具结构的主视图；

图2为本发明实施例刀具结构的左视图；

图3为本发明实施例刀具结构的右视图；

图4为本发明实施例刀杆螺孔和刀体腰孔的配合示意图；

图5为曲拐内开档结构示意图；

图6为本发明实施例刀具加工内开档的原理示意图；

图7为现有曲拐内开档双向加工刀具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-7所示，标号分别表示：

杠杆1、内六角螺钉2、刀杆3、刀垫4、楔形键5、第一刀片6、双头螺栓7、刀体8、装配孔9、腰孔10、螺孔11、第二刀片12、曲拐13、内开档14。

参见图1-4所示，本实施例中提供一种用于加工曲拐内开档的刀具，其包括构成刀具主体的刀杆3，按照刀具的加工方向，刀杆3可分为前部(刀头)和后部两个部分。其中，刀杆3前部的一端凹设有第一刀片座，该第一刀片座上装配有第一刀片6，具体的说，通过杠杆1，此第一刀片6压迫刀垫4并整体被固定在此第一刀片座中。刀杆3的后部还设置有两个装配孔9，用于和机床刀板装配。

除此之外，所述刀杆3的前部还设有一个凹进部，以及装配在此凹进部内的刀体8和楔形键5。

其中：

凹进部是由其端壁、后壁和侧壁三者共同界定的，且侧壁、端壁和后壁相互垂直设置。后壁垂直且朝向刀具的工作方向，侧壁和端壁均平行刀具的工作方向。

所述刀体8被设置在凹进部内，所述刀体的后侧表面和底部表面分别与所述凹进部的后壁和侧壁相贴靠，并可沿所述凹进部的后壁和侧壁相对刀杆3滑动。以下将由所述凹进部的后壁和侧壁共同界定的滑动方向简称为滑动方向。由上述凹进部的结构可知，此滑动方向和刀具的工作方向相互垂直。

所述刀体8与所述刀杆3通过紧固件选择性固定。具体的说，所述紧固件为两个第二螺栓(图中未示)，另外，凹进部的侧壁上开设有两个沿滑动方向设置的螺孔11，所述刀体8上对应所述螺孔11形成有贯穿设置的腰孔10，所述第二螺栓一一对应的穿越所述腰孔10与所述螺孔11栓接以将所述刀体8选择性的固定在所述刀杆3上。所述腰孔10的长度方向为所述刀体滑动方向，而腰孔10所提供的调节范围即为刀体8上可沿凹进部的后壁和侧壁滑动的范围。需要注意的是，所述第二螺栓朝所述刀具的工作方向倾斜设置。具体的说，所述第二螺栓的轴线平行于端壁，且与所述刀具的工作方向之间具有60-80°的夹角，优选的，此夹角为75°，第二螺栓采用这样倾斜设置的目的是在螺栓把合时起到自锁作用。

所述刀体8相对所述凹进部的端壁的另一端凹设有第二刀片座，所述第二刀片座上装配有第二刀片12。第二刀片12和第一刀片6的刀尖均朝外设置，由此，通过调节刀体8相对刀杆3的位置，即可调节第二刀片12和第一刀片6的刀尖之间的距离。

但是，由于刀具在加工时所受到的切削反作用力非常大，第二螺栓并不足以提供如此大的静摩擦力。因此，在本实施例中是通过设置楔形键5来保证加工时刀体8不会相对刀杆3发生相对滑动。

所述刀体8朝向所述凹进部的端壁的端面(为简化描述，以下将该端面称为第一端面，而刀体8相对所述第一端面的另一端设置第二刀片座)相对所述端壁倾斜，且二者所在平面的交线应当平行于刀具的工作方向。而所述楔形键5正介于该相对倾斜的端壁和第一端面之间，且楔形键5的两个侧面同样相对倾斜设置，以分别与凹进部的端部和第一端面贴靠。另外，所述楔形键5通过第一螺栓与所述刀杆3栓接，具体的说，该第一螺栓为双头螺栓7，而楔形键5和凹进部的侧壁上对应的开设螺孔，该双头螺栓7的两端分别与楔形键5和所述侧壁上的螺孔栓接。需要注意的是，双头螺栓7的轴向轴线方向与所述刀体滑动方向以及所述刀具的工作方向分别垂直。当旋转双头螺栓7时，楔形键5沿双头螺栓7的轴向移动，此时楔形键5的一侧表面始终贴靠在凹进部的端壁上，而通过滑动刀体8，则可使其第一端面和楔形键5的另一侧表面贴合。通过这样的结构，刀体8受到楔形键5和凹进部端壁的支撑，其受到的切削反作用力和压力相互抵消，因此能够保证刀具的可靠性。

以上通过实施例对于本发明的发明意图和实施方式进行详细说明，但是本发明所属领域的一般技术人员可以理解，本发明以上实施例仅为本发明的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本发明权利要求技术方案的实施，都在本发明的保护范围内。

需要注意的是，以上内容是结合具体的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方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于加工曲拐内开档的刀具，包括构成刀具主体的刀杆,所述刀杆前部的一端凹设有第一刀片座，该第一刀片座上装配有第一刀片，所述刀杆的后部设置有两个装配孔；其特征在于：所述刀杆的前部还设有一个以端壁、后壁和侧壁为界的凹进部，以及装配在此凹进部内的刀体和楔形键；其中：

所述刀体可滑动式贴靠在所述后壁和侧壁上并与所述刀杆选择性固定，由所述后壁和侧壁共同界定的刀体滑动方向与所述刀具的工作方向相互垂直；所述刀体朝向所述端壁的第一端面与所述端壁之间相对倾斜；所述刀体相对所述第一端面的另一端凹设有第二刀片座，所述第二刀片座上装配有第二刀片；

所述楔形键介于所述端壁和第一端面之间并且与它们分别贴靠，所述楔形键与所述刀杆通过第一螺栓栓接，以通过旋转所述第一螺栓调节所述端壁和第一端面之间间距。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述凹进部的后壁垂直且朝向所述刀具的工作方向，所述端壁平行于所述刀具的工作方向。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述第一螺栓的轴向、所述刀体滑动方向以及所述刀具的工作方向相互垂直。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述侧壁上开设有至少一个螺孔，所述刀体上对应所述螺孔形成有贯穿设置的腰孔，第二螺栓一一对应的穿越所述腰孔与所述螺孔连接以将所述刀体选择性的固定在所述刀杆上，所述腰孔的长度方向为所述刀体滑动方向。

5.根据权利要求4所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述第二螺栓朝所述刀具的工作方向倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述第二螺栓的轴线平行于所述刀具的工作方向和第一螺栓的轴线所界定的平面，且与所述刀具的工作方向之间的夹角为60-80°。

7.根据权利要求6所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述第二螺栓的轴线与所述刀具的工作方向之间的夹角为75°。

8.根据权利要求7所述的一种用于加工曲拐内开档的刀具，其特征在于：所述第一螺栓为双头螺栓，该双头螺栓的两端分别与所述侧壁以及楔形键螺纹配合。