CN104028834B - 一种镶合金刀片单键拉刀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镶合金刀片单键拉刀，其包括刀体，合金刀片，以及一体设置在刀体上的刀柄和安装刀座；安装刀座包括刀背和底座；刀背下端与刀体连接为一体，前端面垂直，后端面设置为向前端面倾斜的斜面；底座下端与刀体连接为一体，后端与刀背前端垂直连接为一体，底座前端与刀背后端或刀柄末端之间设置容屑槽；合金刀片呈长方体，一一对应设置在安装刀座上，合金刀片两个相邻平面对应与刀背前端和底座上端焊接固定，焊接固定后合金刀片的前角为0°，从靠近刀柄的第一个合金刀片到最后一个合金刀片，合金刀片的顶端高度逐渐增加。通过分开成型而后焊接的刀体和合金刀片，能够采用不同硬度的合金材料，加工方便要求低，长度大幅缩短，不易断裂。

Description

一种镶合金刀片单键拉刀
技术领域
本发明涉及一种拉刀，具体为一种镶合金刀片单键拉刀。
背景技术
现有技术中，在片齿轮拉单键工序中存在如下问题：热处理前零件单键拉削检测合格，但热处理后有一定缩量导致键窄。这部分零件热处理后不进行返修只能报废，在返修是采用拉削该键槽的同一把拉刀再进行二次拉削，这样报废零件的数量减少，但由于经过热处理后零件金相性质发生变化，结构更加致密和稳定，并且收缩量不确定，因此拉削后键槽表面粗糙度差，并且刀具严重崩刃，成本大幅增加。
现有技术中，针对热后零件硬度高，选用硬度为HRA89～94的硬质合金刀齿进行切削，硬质合金较高速钢高温硬度大、耐磨性好、切削速度高。加工时采用整体合金条单键拉刀，由于材料要求高，加工难度大，并且拉刀长度在400mm～500mm，造价高达17000元/把，但是硬质合金材质较脆且拉刀长度较大，如图1所示，一般设置有60～80刀齿，如图2所示，刀齿的前角在5°～20°，因此制造、使用和刃磨中经常出现断裂。加之合金条刀齿宽度会受到现有一些产品胎具的限制，刀具键宽只能设计在4mm～9mm之间，但一些产品的键宽会大于9mm，从而一次加工成型，导致精度降低。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种成本低，能适应任何键槽宽度的镶合金刀片单键拉刀。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种镶合金刀片单键拉刀，包括刀体，合金刀片，以及一体设置在刀体上的刀柄和安装刀座；安装刀座包括刀背和底座；刀背下端与刀体连接为一体，前端面垂直，后端面设置为向前端面倾斜的斜面；底座下端与刀体连接为一体，后端与刀背前端垂直连接为一体，底座前端与刀背后端或刀柄末端之间设置容屑槽；合金刀片呈长方体，一一对应设置在安装刀座上，合金刀片两个相邻平面对应与刀背前端和底座上端焊接固定，焊接固定后合金刀片的前角为0°，从靠近刀柄的第一个合金刀片到最后一个合金刀片，合金刀片的顶端高度逐渐增加。
优选的，刀背和底座的宽度均小于刀体宽度；合金刀片的宽度大于刀背宽度小于刀体宽度。
优选的，合金刀片两侧从上端面向下端1～1.2mm呈直刃设置，直刃以下呈向内收缩的斜面设置。
优选的，合金刀片两侧从前端向后端0.05～0.2mm呈直刃设置，直刃向后呈向内收缩的斜面设置。
进一步，直刃所处侧面位置与刀体两侧所在垂直面呈2°～3°的夹角。
进一步，合金刀片上端面从前端面向后端面呈向下收缩的斜面设置，斜面与水平面夹角为2°～3°。
进一步，刀体采用Cr12MoV钢制成，合金刀片采用硬质合金制成。
进一步，合金刀片共设置有十一个，从靠近刀柄的第一个合金刀片到第十一个合金刀片的顶端高度依次增加，相邻两个合金刀片的顶端高度差为0.60～0.70mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明通过分开成型而后焊接的刀体和合金刀片，使得刀体和合金刀片能够采用不同硬度的合金材料，加工要求低，通过安装刀座的设置，能够在拉削时将作用力全部传递到刀体上，因此焊接要求也不高，长度大幅缩短，不容易断裂，加工方便，成本极低，仅为现有拉刀成本的15％；并且合金刀片的宽度和刃口设计也不会受到刀体本身结构的限制，能够根据不同键槽和工件加工需要对合金刀片的长度，也就是拉刀加工的宽度进行调整，能够适应于任何键槽宽度，一次定位加工成型；利用合金刀片的0°前角设置解决了现有技术中拉刀崩刃易断的致命缺陷，大幅提高了使用寿命，保证了拉削的效果和效率。
进一步的，利用在宽度方向上刀背、底座、刀体和合金刀片的差异性尺寸设置，能够保证在拉削时刀刃的有效接触和作用；并且通过直刃和背刃面的斜面设置使得合金刀片刀刃在进行拉削时保证每次加工量的稳定和统一，并且为碎屑提高排出空间，提高了加工的光洁度；还利用具体角度的限定保证了合金刀片的强度。
进一步的，通过对刀体和合金刀片材料的选择，能够使其在焊接配合，以及协同加工上起到互补作用，利用易加工的普通材料做为刀体，利用高硬度的硬质合金制成合金刀片，降低成本的同时，还提高了拉削效果。
进一步的，在本发明拉刀的结构基础之上，增加合金刀片的齿升量，减少刀齿数量齿数少，使其总长度缩短，使得拉削效果能够提升，满足加工要求，光洁度高，切削速度高，更加耐磨寿命长，还避免了拉刀的断裂。
附图说明
图1为现有技术中单键拉刀的结构示意图。
图2为图1中刀齿结构的剖视图。
图3为本发明实例中所述结构的正视图。
图4为图3的俯视图。
图5为图3中A-A截面图。
图6为图5中I处放大图。
图7为图6中C-C截面图。
图8为图3中容屑槽剖面图。
图中：1为刀体，2为刀柄，3为刀背，4为底座，5为合金刀片，6为容屑槽。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种镶合金刀片单键拉刀，如图3所示，其包括刀体1，合金刀片5，以及一体设置在刀体1上的刀柄2和安装刀座；如图8所示，安装刀座包括刀背3和底座4；刀背3下端与刀体1连接为一体，前端面垂直，后端面设置为向前端面倾斜的斜面；底座4下端与刀体1连接为一体，后端与刀背3前端垂直连接为一体，底座4前端与刀背3后端或刀柄2末端之间设置容屑槽6；如图3和图4所示，合金刀片5呈长方体，一一对应设置在安装刀座上，合金刀片5两个相邻平面对应与刀背3前端和底座4上端焊接固定，从而实现了刀体1和合金刀片5的分体设置，以刀体1做基础为合金刀片5的支撑和定位固定基础，以合金刀片5做加工拉削的作用部件，能够实现不同材料，多尺寸设置，大高度差配合，从而降低成本，提高了拉削效果，保证了光洁度，避免了拉刀因长度较长而带来的断裂，如图8所示，焊接固定后合金刀片5的前角为0°，避免了现有技术中经常出现的崩刃，导致了整个拉刀无法再次使用；如图3所示，从靠近刀柄2的第一个合金刀片5到最后一个合金刀片5，合金刀片5的顶端高度逐渐增加。
如图4所示，刀背3和底座4的宽度均小于刀体1宽度；合金刀片5的宽度大于刀背3宽度小于刀体1宽度，避免了非切削面对加工面带来的磨损和刮擦。如图5和图6所示，合金刀片两侧从上端面向下端1～1.2mm呈直刃设置，直刃以下呈向内收缩的斜面设置。如图7所示，合金刀片两侧从前端向后端0.05～0.2mm呈直刃设置，直刃向后呈向内收缩的斜面设置。直刃所处侧面位置与刀体两侧所在垂直面呈2°～3°的夹角。如图8所示，合金刀片上端面从前端面向后端面呈向下收缩的斜面设置，斜面与水平面夹角为2°～3°，本优选实施例中以2°为例进行说明，各个在切削面后方的平面以倾斜面收缩设置，保证了良好的排屑通道，同时保证了切削面定位的准确，不会发生二次摩擦带来的加工误差，提高了加工精度和表面光洁度。
本优选实施例中，刀体采用Cr12MoV钢制成，合金刀片采用硬质合金制成，整个拉刀中刀体占据绝大部分体积和成本，采用成本低廉的钢材，大幅节省了成本，并且利用优质合金钢制成的合金刀片切削键槽，保证了切削效果的同时，配合其结构设置，提高了使用寿命和切削效率。如图3所示，合金刀片共设置有十一个，从靠近刀柄的第一个合金刀片到第十一个合金刀片的顶端高度依次增加，相邻两个合金刀片的顶端高度差为0.60～0.70mm，本优选实施例中以0.62mm为例进行说明，较大的刀齿落差，使得其长度答复缩短，结构紧凑，加工效率高，避免断裂。

Claims (6)

1.一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，包括刀体，合金刀片，以及一体设置在刀体上的刀柄和安装刀座；所述的安装刀座包括刀背和底座；刀背下端与刀体连接为一体，前端面垂直，后端面设置为向前端面倾斜的斜面；底座下端与刀体连接为一体，后端与刀背前端垂直连接为一体，底座前端与刀背后端或刀柄末端之间设置容屑槽；所述合金刀片呈长方体，一一对应设置在安装刀座上，合金刀片两个相邻平面对应与刀背前端和底座上端焊接固定，焊接固定后合金刀片的前角为0°，从靠近刀柄的第一个合金刀片到最后一个合金刀片，合金刀片的顶端高度逐渐增加；
刀背和底座的宽度均小于刀体宽度；合金刀片的宽度大于刀背宽度小于刀体宽度；
合金刀片两侧从上端面向下端1～1.2mm呈直刃设置，直刃以下呈向内收缩的斜面设置。
2.根据权利要求1所述的一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，合金刀片两侧从前端向后端0.05～0.2mm呈直刃设置，直刃向后呈向内收缩的斜面设置。
3.根据权利要求2所述的一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，直刃所处侧面位置与刀体两侧所在垂直面呈2°～3°的夹角。
4.根据权利要求1或2所述的一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，合金刀片上端面从前端面向后端面呈向下收缩的斜面设置，斜面与水平面夹角为2°～3°。
5.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，刀体采用Cr12MoV钢制成，合金刀片采用硬质合金制成。
6.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种镶合金刀片单键拉刀，其特征在于，所述的合金刀片共设置有十一个，从靠近刀柄的第一个合金刀片到第十一个合金刀片的顶端高度依次增加，相邻两个合金刀片的顶端高度差为0.60～0.70mm。
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