CN105500084A - 一种用于机床加工的刀座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于机床加工的刀座,属于机械技术领域。它解决了现有刀座强度低的问题。本用于机床加工的刀座包括:底座,底座的横截面呈类等腰梯形设置;安装柱,设置为两个,两安装柱对称设置在底座一侧且两安装柱呈竖直设置,每个安装柱远离底座一侧均向外部分凸起形成凸耳,每个凸耳上均穿设有连接孔且两连接孔同轴设置,在连接孔内壁上开设有沿连接孔径向方向设置的紧固孔。本发明具有强度高且稳定性好的优点。

Description

一种用于机床加工的刀座
技术领域
本发明属于机械技术领域,涉及一种用于机床加工的刀座。
背景技术
伴随着加工件的日益复杂化、精度等级以及加工效率的提高,相应地,加工用的机床需要不断完善自身的条件,数控机床越来越受到青睐,已成为加工业中不可缺少的设备之一。刀库系统是某一部分数控机床中实现自动加工的重要组成部分,是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置。
刀库系统中的刀库可以储存多把不同型号、尺寸的刀具,以适应不同加工需求,刀具往往都是通过刀座、刀爪安装在刀库上,加工时可以根据需要选择工具,并通过刀库系统中的换刀机构进行换刀过程。
由于整个刀库系统在工作时需要不时地动作,因此需要保证刀具安装的稳定性,除了需要在刀库在输送刀具时确保刀具的平稳之外,还需要保证刀具的安装连接方面的稳定性,便于换刀机构进行换刀。
刀座往往安装在刀库上,刀爪与刀座相连,而刀具则安装在刀爪上,那么就需要对刀座、刀爪自身的结构以及强度有一定的要求,进而保证刀具的平稳性。但是现有的刀座自身结构过于简单,连接强度不够,不利于刀具的稳定性。
综上所述,为解决现有刀座结构上的不足,需要设计一种设计合理、强度高且稳定性好的用于机床加工的刀座。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种设计合理、强度高且稳定性好的用于机床加工的刀座。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种用于机床加工的刀座,包括:
底座,底座的横截面呈类等腰梯形设置;
安装柱,设置为两个,两安装柱对称设置在底座一侧且两安装柱呈竖直设置,每个安装柱远离底座一侧均向外部分凸起形成凸耳,每个凸耳上均穿设有连接孔且两连接孔同轴设置,在连接孔内壁上开设有沿连接孔径向方向设置的紧固孔。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述凸耳具有上平面、下平面,所述上平面与对应安装柱的顶面处于同一平面,所述下平面通过一阶梯面与底座的底面相连且下平面与底座的底面平行设置,所述阶梯面与对应的下平面垂直设置。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述紧固孔靠近对应下平面设置并与该下平面垂直设置。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,在底座上穿设有若干螺纹孔,各螺纹孔的中心连线呈等腰三角形设置。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,在螺纹孔之间还穿设有对称设置的两通孔。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述底座由锰铁合金制成,所述锰铁合金由以下重量份数成分组成:铁100-300份,锰200-500份,硅50-80份,碳20-30份,碳化钛20-30份,钼10-20份,钪5-10份,镧5-10份。
铁粉和锰粉是锰铁合金的主要材料,两者需要进行过筛,确保铁粉和锰粉的颗粒度大致一致,当铁粉颗粒大小处于200-400目之间和锰粉颗粒大小处于300-400目之间时,铁粉与锰粉在真空烧结时能形成奥氏体,且碳包覆在铁原子上,隔绝氧气与铁原子的接触,当铁粉颗粒过大时,与锰粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂;当铁粉颗粒过小时,碳将很难包覆在铁原子上,铁原子极易被氧化或者腐蚀;同样当锰粉颗粒过大或过小时,与铁粉无法烧结成合金或者烧结的合金极易断裂。
锰铁合金中的层错是靠Shockley不全位错在滑移面上滑移形成的,而ε马氏体也是以层错形核,靠不全位错的扩展而长大,从晶体结构出发,根据位错运动理论,锰铁在本申请中的比例最佳。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述底座锰铁合金材料的制备方法为:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;
将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;
真空干燥;
过筛;
500-700度真空烧结1小时,800-1000度真空烧结半小时,1100-1300度真空烧结半小时,1400-1500度真空烧结2小时。
在真空烧结时,逐步提升烧结温度,经球磨机混合后的粉体逐步升温,烧结出来的合金强度更大,脆性降低;若将球磨机混合后的粉体直接提温至1500度,将造成烧结的合金断裂,脆性明显加大。
铁粉过少,烧结的合金强度将降低,铁粉过多,烧结的合金脆性加大,强度降低;锰粉过多,合金强度降低,锰粉过少,合金脆性加大,强度降低;硅对合金起到脱氧的作用,大大降低了合金内的氧含量,硅过多,将导致合金的强度降低,硅过少,起不到脱氧的作用,合金耐腐蚀性能将大大降低;碳和碳化钛在球磨机中将与铁粉充分混合,在真空烧结时将包裹铁原子,隔绝铁原子与外界的连接,但又不破坏铁锰之间的金相,碳化钛起到加强硬度的作用,碳化钛过多,将破坏铁锰之间的连接,碳化钛过少,将无法达到加强硬度的作用;碳过多,将导致合金脆性增加,从而降低其强度;碳过少,将无法均匀包裹铁原子,导致耐腐蚀性大大降低;钼加强了碳化钛的作用,钼同时使锰铁合金晶粒细化,在高温时保持合金强度,钼过少,起不到上述作用,钼过多,将破坏碳包覆铁原子;钪用于改善锰铁合金的强度和硬度,钪过少则无法改善合金的强度和硬度,而钪过多,将破坏碳包覆铁原子,导致耐腐蚀性降低;镧增加合金的延展性,镧过少则无法改善合金的延展性,镧过多将破坏碳包覆铁原子,导致耐腐蚀性降低。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述凸耳的材料为铝合金材料,该铝合金材料由以下重量份数成分组成:Al:110-150份,Si:0.1-0.45份,Fe:0.46-0.65份,Cu:4.5-8份,Mn:0.45-0.8份,Mg:15-25份,Cr:1.8-4.5份,Zn:1.5-2.3份,Ti:0.8-1.3份,Zr:2.5-3.8份,PbS:1.5-3份,稀土元素:15-28份。
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,其密度低,强度比较高,接近或超过优质钢,且塑性好,可加工成各种型材,具有优良的抗氧化性。其中,Al-Mg-Si系合金具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性,同时具有中等强度,在退火后仍能维持较好的操作性,但是其强度略显不够,影响成品的表面质量。
因此,本发明优选采用Al-Mg-Si系合金制备凸耳,但是,本发明在该铝合金的基础上,先对铝合金的组成成分及其重量份数进行了上述的调整,以获得综合性能更好的铝合金材料。
本案在Al-Mg-Si系铝合金组成成分及其质量百分比的基础上,提高了Cu元素、Mg元素以及Zn元素的含量,并优选将(Cu元素+Mg元素)/Zn元素的质量比控制在13-14.3,使Cu元素能配合Zn元素使铝合金材料获得高强度、强耐蚀性和较好的塑性等性能,Cu元素和Al元素在合金中能形成足够量的强化相CuAl2,同时Mg元素和Zn元素在合金中能形成足够量的强化相MgZn2,进一步提高铝合金材料的强度。
在本案中,还进一步减少了Si元素和Fe元素的含量,减少合金中难溶或不溶的AlFeSi等脆性相的存在,从而有利于进一步提高本发明铝合金材料的断裂韧性等性能。进一步的,在合金中还加入了能够细化晶粒的PbS,控制冷加工前的晶粒大小,有利于提高产品的疲劳强度。
此外,本发明在对铝合金的组成成分及其质量百分比的调整中,较为明显的是,本发明在Al-Mg-Si系铝合金的组成成分中添加了Zr元素和稀土元素。
其中:微量元素Zr有良好的可塑性和很强的耐腐蚀性,添加上述微量的Zr元素可以抑制再结晶,提高铝合金再结晶温度,改善铝合金的强度、断裂韧性、抗应力腐蚀以及抗剥落(或层状)腐蚀性能。
具体的,Zr元素与Al元素生成高密度的亚稳Al3Zr,高密度的亚稳Al3Zr细小弥散,是一种极为有效的强化弥散体和再结晶抑制剂,从而对合金再结晶行为具有抑制作用,以获得具有完全非再结晶组织的各类半成品,使变形过程中产生的高密度位错和纤维组织得以保留下来。而非再结晶组织的存在使合金半成品具有更优良的抗腐蚀性能,Al3Zr的强化弥散则有利于提高合金的断裂韧性和强度,因而Zr元素的添加可以有效改善铝合金的综合性能。
而由于本发明在铝合金材料中加入了适量的Zr元素,可以部分代替Cr元素和Mn元素,因此,本发明可以适当的降低了Cr元素和Mn元素的质量百分比。而降低Cr元素在铝合金材料中的含量可以降低AIFeCrSi相,提高合金中Mg2Si相的含量,从而也可以提高合金的强度。
在本案中,在铝合金材料中加入了稀土元素。稀土元素的加入不仅可以起到微合金化的作用,还能与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力,能生成熔点高的化合物,有一定的除氢、精炼、净化作用。同时,稀土元素化学活性极强,可以在长大的晶粒界面上选择性地吸附,阻碍晶粒的生长,使晶粒细化,有变质的作用,从而提高铝合金的强度、硬度和韧性,改善加工性能、可塑性及可锻性。
在上述的一种用于机床加工的刀座中,所述凸耳的铝合金材料由以下重量份数成分组成:Al:120份,Si:0.2份,Fe:0.5份,Cu:6份,Mn:0.6份,Mg:20份,Cr:3份,Zn:1.8份,Ti:0.9份,Zr:3份,PbS:2份,稀土元素:23份。
上述铝合金材料的技术方案是凸耳铝合金材料的优化技术方案,通过上述优化配比,本案中铝合金材料的强度、耐腐蚀性,表面质量更好。
作为本发明的进一步改进,所述稀土元素为La元素和/或Ce元素和/或Nd元素和/或Yb元素和/或Y元素和/或Sc元素。即是说,本案中增加的稀土元素优选为选自La元素、Ce元素、Nd元素、Yb元素、Y元素、Sc元素中的至少一种,使得组成的铝合金具有具有较好的机械性能和较好的成型加工性能。
相对于现有的铝合金而言,由于本案中铝合金材料合理的组成,更由于特定稀土元素的加入,使得由该铝合金材料获得了优异的高温抗氧化性能。
作为本发明的更进一步改进,所述稀土元素为Yb元素。经研究后,作为优选方案,在铝合金材料中添加Yb元素时,其铝合金的导热性能提高高达36%,而且该组成的铝合金的热膨胀系数也有所改变。进一步的,加入Yb元素后,会形成含Yb共格弥散相,基体保持形变回复组织,基体内未形成明显的亚晶组织,抑制了基体再结晶,提高了韧性。
具体的,未溶于基体的Yb主要以A1CuYb化合物形式存在,这些富稀土化合物多沿晶界分布,该富稀土化合物在300℃环境中能稳定存在于晶界,提高合金高温下晶界强度;而且Yb+Cr合金在热处理过程中还会析出一些弥散相粒子,这些弥散相含有Cr、Mn等元素,其中还有少量A120Cr2Yb粒子;弥散相在合金中起到弥散强化作用,既能阻碍合金中位错滑移,也能强化合金高温下晶界强度,对提高合金室温、高温力学性能均有贡献。
作为本发明的更进一步改进,所述稀土元素为Yb元素和Sc元素,且Yb元素的重量份数是Sc元素重量份数的1.5倍-2倍。
进一步的,为提高稳定性,经研究后,在铝合金材料中进一步添加Sc元素时,并且控制Yb元素和Sc元素的重量比为1.5-2,Sc元素能与铝反应形成Al3Sc相,在高温下仍与基体保持共格关系,有利于提高铝合金材料的韧性、强度等性能。而且,在合金中同时添加Sc和Zr元素,由于两者物理、化学性质相近,Zr元素能代替Al3Sc化合物中的部分Sc原子而形成Al3(Sc,Zr)化合物,不仅继承了Al3Sc化合物的全部有益的性质,而且稳定性更高。
作为本发明的又一种改进,所述凸耳的制备方法如下:
按照上述凸耳的组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;
将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为120-150L/min,压射压力为90-110MPa;
将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为500-520℃,保温时间为13-15h。
上述凸耳的制备工艺操作简单,易上手,成型后的凸耳质量稳定。在最后,本发明对凸耳坯件进行了最重要的表面处理,优选为等离子体微弧氧化处理,经过等离子体微弧氧化处理后得到最终成品,大幅度地提高了产品的表面硬度,超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度。此外,经等离子微弧氧化处理后的凸耳在坯件原位生长陶瓷膜,结合牢固且致密均匀,具有良好的耐磨损性能和抗腐蚀性,有效解决了凸耳在使用过程中易磨损及腐蚀的问题,提高了凸耳的使用寿命。
与现有技术相比,本发明设计合理,通过螺纹孔、通孔以及阶梯面的配合设置确保刀座自身的安装稳定性;连接孔以及紧固孔的设置能够保证与刀座相连的刀爪的安装稳定性,从而确保刀具的稳定性。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1另一视角的结构示意图。
图3是图2另一视角的结构示意图。
图中,10、底座;11、螺纹孔;12、通孔;20、安装柱;30、凸耳;31、上平面;32、下平面;33、连接孔;34、紧固孔;35、阶梯面。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示,本用于机床加工的刀座包括:
底座10,底座10的横截面呈类等腰梯形设置;
安装柱20,设置为两个,两安装柱20对称设置在底座10一侧且两安装柱20呈竖直设置,每个安装柱20远离底座10一侧均向外部分凸起形成凸耳30,每个凸耳30上均穿设有连接孔33且两连接孔33同轴设置,在连接孔33内壁上开设有沿连接孔33径向方向设置的紧固孔34。
现有用于机床的刀库大都是由通过刀座连接刀爪,再在刀爪上安装刀具而形成的环形的结构,但是由于现有的刀座自身结构过于简单,连接强度不够,因此不利于刀具安装的稳定性。为此本发明设计了一种强度高且稳定性好的刀座,便于后续刀爪以及刀具的安装。
作为受力的绝大部分,底座10呈类等腰梯形设置能够在一定程度上加大稳定性,而两安装柱20对称设置在底座10一侧也能保证整个刀座的稳定性。实际使用时,底座10与刀库其他零部件固定连接确保刀座自身的平稳性。
凸耳30的设置是为了便于刀座与刀爪的连接,其中刀爪安装在两凸耳30之间,刀座与刀爪两者通过连接轴相连,连接轴穿过凸耳30上的连接孔33,将刀座以及刀爪连接在一起,连接孔33同轴设置即是为了方便连接轴的穿设。
紧固孔34的设置是为了便于紧固零件,将刀座与刀爪连接得更为紧固,避免因刀座与刀爪之间发生相对转动,而导致刀具发生偏移的现象发生,杜绝刀具掉落。
如图1和图3所示,优选地,凸耳30具有上平面31、下平面32,上平面31与对应安装柱20的顶面处于同一平面,下平面32通过一阶梯面35与底座10的底面相连且下平面32与底座10的底面平行设置,阶梯面35与对应的下平面32垂直设置。
凸耳30的上平面31与对应安装柱20的顶面处于同一平面,便于加工制造,凸耳30的下平面32与底座10的底面平行设置,具体地,上平面31、下平面32以及底座10的底面三者平行设置,有利于整个刀座的稳定性。
阶梯面35的设置在安装时能够抵靠在刀库其他零部件上,进一步增强刀座的稳定性,而阶梯面35与下平面32垂直设置则是为了更好地与刀库其他零部件的某些面贴合设置。
进一步优选地,紧固孔34靠近对应下平面32设置并与该下平面32垂直设置。紧固孔34与下平面32垂直设置也即紧固零件安装在紧固孔34内时与下平面32垂直设置,同时也相当于紧固零件与底座10垂直设置,这样的结构设计能够在一定程度上加大刀座与刀爪连接的稳定性。
如图1和图2所示,优选地,在底座10上穿设有多个螺纹孔11,各螺纹孔11的中心连线呈等腰三角形设置。螺纹孔11的设置是为了方便底座10(整个刀座)与刀库其他零部件之间的连接。
在多边形中,三角形的稳定性最好,因此将螺纹孔11的中心连线设置成等腰三角形状,进一步确保刀座的整体稳定性。此处螺纹孔11的数量优选为三个。
进一步优选地,在螺纹孔11之间还穿设有对称设置的两通孔12。通孔12的设置当然也是为了方便刀座与刀库其他零部件之间的连接,以便增强刀座的平稳性。
优选地,底座10由锰铁合金制成,锰铁合金由以下重量份数成分组成:铁100-300份,锰200-500份,硅50-80份,碳20-30份,碳化钛20-30份,钼10-20份,钪5-10份,镧5-10份。
实施例1:
铁100份,锰500份,硅80份,碳20份,碳化钛20份,钼20份,钪10份,镧5份,经下述步骤制成锰铁合金:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;真空干燥;过筛;500度真空烧结1小时,800度真空烧结半小时,1100度真空烧结半小时,1400度真空烧结2小时。
实施例2:
铁300份,锰200份,硅50份,碳30份,碳化钛30份,钼10份,钪5份,镧10份,经下述步骤制成锰铁合金:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;真空干燥;过筛;700度真空烧结1小时,1000度真空烧结半小时,1300度真空烧结半小时,1500度真空烧结2小时。
实施例3:
铁200份,锰400份,硅60份,碳25份,碳化钛25份,钼15份,钪7份,镧8份,经下述步骤制成锰铁合金:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;真空干燥;过筛;600度真空烧结1小时,900度真空烧结半小时,1200度真空烧结半小时,1450度真空烧结2小时。
对比例1:
铁100份,锰500份,硅80份,钼20份,钪10份,镧5份,经下述步骤制成锰铁合金:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;真空干燥;过筛;500度真空烧结1小时,800度真空烧结半小时,1100度真空烧结半小时,1400度真空烧结2小时。
对比例2:
铁50份,锰600份,硅40份,碳50份,碳化钛50份,钼50份,钪30份,镧30份,经下述步骤制成锰铁合金:
将铁粉过筛,使铁粉颗粒大小处于200-400目之间,将锰粉过筛,使锰粉颗粒大小处于300-400目之间;将符合要求的铁粉、锰粉以及其他成分放入球磨机内2-3小时后静置1小时;真空干燥;过筛;500度真空烧结1小时,800度真空烧结半小时,1100度真空烧结半小时,1400度真空烧结2小时。
表1:锰铁合金材料的性能测试结果
如表1数据可得,在该配比条件下,锰铁合金的抗腐蚀性能强,强度大、延展性佳。
进一步优选地,凸耳30的材料为铝合金材料,该铝合金材料由以下重量份数成分组成:Al:110-150份,Si:0.1-0.45份,Fe:0.46-0.65份,Cu:4.5-8份,Mn:0.45-0.8份,Mg:15-25份,Cr:1.8-4.5份,Zn:1.5-2.3份,Ti:0.8-1.3份,Zr:2.5-3.8份,PbS:1.5-3份,稀土元素:15-28份。
表2:本发明实施例4-8制备凸耳的铝合金材料的组成成分及其重量份数
实施例4:
按照上述表1中实施例4组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为120L/min,压射压力为110MPa;将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为500℃,保温时间为13h。
实施例5:
按照上述表1中实施例5组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为130L/min,压射压力为90MPa;将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为515℃,保温时间为14.5h。
实施例6:
按照上述表1中实施例6组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为140L/min,压射压力为100MPa;将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为510℃,保温时间为14h。
实施例7:
按照上述表1中实施例7组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为145L/min,压射压力为95MPa;将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为520℃,保温时间为15h。
实施例8:
按照上述表1中实施例8组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为150L/min,压射压力为105MPa;将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为505℃,保温时间为13.5h。
对比例3与实施例6的区别仅在于:对比例3的凸耳采用普通Al-Mg-Si系铝合金材料制备得到。
对比例4与实施例6的区别仅在于:对比例4中制备凸耳的铝合金材料中不含Zr元素。
对比例5与实施例6的区别仅在于:对比例5中制备凸耳的铝合金材料中不含稀土元素。
对比例6与实施例6的区别仅在于:对比例6中制备得到的凸耳没有经过表面处理(即等离子体微弧氧化处理)。
将上述实施例4-8和对比例3-6制成的凸耳进行性能测试,测试结果如表3和表4所示。
表3:实施例4-8凸耳性能测试结果
表4:对比例3-6凸耳性能测试结果
从表3和表4可知,采用普通Al-Mg-Si系铝合金材料制成的凸耳和采用对比例3-6配方制成的凸耳的综合性能均不及本申请。而从对比例6可知,铝合金材料制成的凸耳不经过等离子体微弧氧化处理,由于铝合金材料本身的硬度(HB)较低,其表面硬度(HV)也较低。
本用于机床加工的刀座在初始状态下,结构稳定、连接牢固;采用阶梯面35的设置有利于刀座的稳定性,同时凸耳30以及紧固孔34的设置便于刀座与刀爪相连,整个刀座安装方便,结构稳定性好且强度高,实用性好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于机床加工的刀座,其特征在于,包括:
底座,底座的横截面呈类等腰梯形设置;
安装柱,设置为两个,两安装柱对称设置在底座一侧且两安装柱呈竖直设置,每个安装柱远离底座一侧均向外部分凸起形成凸耳,每个凸耳上均穿设有连接孔且两连接孔同轴设置,在连接孔内壁上开设有沿连接孔径向方向设置的紧固孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述凸耳具有上平面、下平面,所述上平面与对应安装柱的顶面处于同一平面,所述下平面通过一阶梯面与底座的底面相连且下平面与底座的底面平行设置,所述阶梯面与对应的下平面垂直设置。
3.根据权利要求2所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述紧固孔靠近对应下平面设置并与该下平面垂直设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,在底座上穿设有若干螺纹孔,各螺纹孔的中心连线呈等腰三角形设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,在螺纹孔之间还穿设有对称设置的两通孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述凸耳的材料为铝合金材料,该铝合金材料由以下重量份数成分组成:Al:110-150份,Si:0.1-0.45份,Fe:0.46-0.65份,Cu:4.5-8份,Mn:0.45-0.8份,Mg:15-25份,Cr:1.8-4.5份,Zn:1.5-2.3份,Ti:0.8-1.3份,Zr:2.5-3.8份,PbS:1.5-3份,稀土元素:15-28份。
7.根据权利要求6所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述凸耳的铝合金材料由以下重量份数成分组成:Al:120份,Si:0.2份,Fe:0.5份,Cu:6份,Mn:0.6份,Mg:20份,Cr:3份,Zn:1.8份,Ti:0.9份,Zr:3份,PbS:2份,稀土元素:23份。
8.根据权利要求6所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述稀土元素为La元素和/或Ce元素和/或Nd元素和/或Yb元素和/或Y元素和/或Sc元素。
9.根据权利要求6所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述稀土元素为Yb元素和Sc元素,且Yb元素的重量份数是Sc元素重量份数的1.5倍-2倍。
10.根据权利要求6所述的一种用于机床加工的刀座,其特征在于,所述凸耳的制备方法如下:
按照上述凸耳的组成成分及其重量份数配料、熔炼,熔炼成铝液后进行扒渣、除气精炼,静置预设时间后进行除渣;
将上述除渣后的铝液倒入压室内,在预设压射速度下填充进模具的型腔进行浇注,使铝液在预设压射压力下凝固成型为凸耳坯件,其中:上述的压射速度为120-150L/min,压射压力为90-110MPa;
将制成的凸耳坯件依次经过后处理、表面处理后得到成品,其中:上述表面处理为等离子体微弧氧化处理,上述后处理包括均匀化退火处理,且均匀化退火处理的温度为500-520℃,保温时间为13-15h。
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