CN105965194B - 超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于超硬刀具生产技术领域，公开了一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法。装置包括定位基座和定位载体，定位载体的一端具有刀片槽，定位基座设置有用于供定位载体与刀具基体沿轴向放置的定位槽，定位载体呈圆柱形且与刀具基体的直径相等，定位基座连接有用于将定位载体中的超硬刀片和刀具基体保持对接的轴向定位部件，定位基座连接有用于将定位载体和刀具基体压紧于定位槽的径向定位部件。焊接方法采用上的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置。本发明所提供的一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法，其利于提高刀具的加工精度，且易实现批量稳定焊接生产，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。

Description

超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法
技术领域
本发明属于超硬刀具生产技术领域，尤其涉及一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法。
背景技术
随着现代制造业以及航空航天产业的迅速发展，对材料轻质量化、高比强度的要求日益提高，高温合金、钛合金、铝合金、碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、纤维增强金属以及陶瓷、石墨等新材料在工业中得到了广泛的应用，市场需求也日益增长。例如，高温合金作为航空发动机的主体结构材料(40-60wt.％)，国内需求每年在2万吨以上，市场容量达到80亿。
高温合金、钛合金、铝合金等合金材料以及纤维增强复合材料都属于典型的难加工材料，在现代制造已经成为全球各个国家和有竞争力的企业广泛共识的大背景下，难加工材料的制造以及如何实现这些难加工材料的超精密高效加工已经国内外广大学者和产业界广泛关注的前沿课题。综合考虑难加工材料制造对高效精密加工技术及高端精密刀具的需求，硬度和精度高的焊接式刀具可以有效地对难加工材料进行高效精密加工。现有技术中，焊接式刀具中的超硬刀片(硬质合金刀片)与圆柱形的刀具基体中心对称问题，而现有技术是通过人工手动调整，存在不对称，无法精确定位的缺点，影响刀具的精度，难以实现批量稳定焊接生产。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法，其利于提高刀具的加工精度，焊接效率高，且易实现批量稳定焊接生产，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。
本发明的技术方案是：一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，包括定位基座和用于定位超硬刀片的定位载体，所述定位载体的一端具有用于供超硬刀片插入的刀片槽，所述定位基座设置有供定位载体和刀具基体沿轴向放置的定位槽，所述定位槽的横断面处处相同,且所述定位槽的断面呈V字形，所述定位载体呈圆柱形且与所述刀具基体的直径相等，所述定位基座连接有用于将定位载体中的超硬刀片和刀具基体保持对接的轴向定位部件，所述定位基座连接有用于将所述定位载体和刀具基体压紧于所述定位槽的径向定位部件；所述径向定位部件包括用于将所述定位载体和刀具基体分别压紧于所述定位槽内的压板，所述压板的下端设置有副定位槽，所述副定位槽设置于压板靠近于定位载体和刀具基体的一面。
可选地，所述刀片槽设置于所述定位载体的前端，所述刀片槽设置有两个且关于所述定位载体的中心对称，所述定位载体的侧面设置有螺纹孔，所述螺纹孔连接有用于压紧刀片槽中超硬刀片的螺纹锁紧件。
可选地，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽两端且可以分别抵顶于所述定位载体和刀具基体的调节杆；或者，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽一端且可以抵顶于所述定位载体或刀具基体的调节杆。
可选地，所述定位槽的两端设置有固定连接于所述定位基座的固定板，所述固定板开设有与所述定位槽相通的螺纹通孔，所述调节杆螺纹连接于所述螺纹通孔且伸入所述定位槽内。
可选地，所述定位基座连接有用于将超硬刀片的侧面和刀具基体的焊接面限定于水平面的定位件。
可选地，所述定位件为滑动连接于所述定位基座的直角定位块，所述直角定位块包括纵向板和固定连接或一体成型于所述纵向板的横向板，所述纵向板贴于所述定位基座的侧面。
可选地，所述径向定位部件包括用于将所述定位载体和刀具基体分别压紧于所述定位槽内的压板，所述压板横跨于所述定位槽的上方。
可选地，所述径向定位部件还包括连接轴、压板、螺纹杆和螺母，所述连接轴设置于所述定位基座的一侧，所述压板的一端转动连接于所述连接轴，所述螺纹杆设置于所述定位基座另一侧，所述螺母螺纹连接于所述螺纹杆且压于所述压板的另一端。
本发明还提供了一种超硬刀片与刀具基体的焊接方法，采用上述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，包括以下步骤：将超硬刀片插接于定位载体的刀片槽，将定位载体与刀具基体放入定位基座的定位槽，且使超硬刀片与刀具基体的焊接端相对，通过轴向定位部件使超硬刀片的焊接面与刀具基体的焊接面对接，通过径向定位部件使定位载体和刀具基体压紧于定位槽内，对超硬刀片与刀具基体进行焊接。
本发明所提供的一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法，其通过将直径相等的定位载体和刀具基体放置于定位槽内，通过轴向定位件使定位载体上的超硬刀片与刀具基体对接，再通过径向定位部件使定位载体和刀具基体压紧于定位槽内，可以使定位载体和刀具基体对称精度高，两者轴心可以保持高精度重合，进而使超硬刀片可以精准对接于刀具基体的焊接面，利于提高刀具的加工精度，焊接效率高，且易实现批量稳定焊接生产，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的超硬刀片的立体示意图；
图2是本发明实施例提供的超硬刀片与刀具基体组成的刀具的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置的立体示意图；
图4是本发明实施例提供的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置中定位载体的立体示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，可以用于超硬刀片91(切削刀片，可为硬质合金刀片)与刀具基体92(可为普通合金，例如不锈钢等)的焊接加工，包括定位基座1和用于定位超硬刀片91的定位载体2，定位载体2呈圆柱形，可以采用金刚石片棒材等刚性材料制成。所述定位载体2的一端具有用于供超硬刀片91插入的刀片槽，超硬刀片91可以定位于刀片槽内。所述定位基座1设置有供定位载体2和刀具基体92沿轴向相向放置的定位槽10，定位槽10的横断面处处相同，用于将所述定位载体2与刀具基体92同轴定位。所述定位载体2呈圆柱形且与所述刀具基体92的直径(最大外径)相等，所述定位基座1连接有用于将定位载体2中的超硬刀片91和刀具基体92保持对接的轴向定位部件，所述定位基座1连接有用于将所述定位载体2和刀具基体92压紧于所述定位槽10的径向定位部件。这样，通过将直径相等的定位载体2和刀具基体92放置于定位槽10内，通过轴向定位部件使定位载体2上的超硬刀片91与刀具基体92对接，再通过径向定位部件使定位载体2和刀具基体92压紧于定位槽10内，可以使定位载体2和刀具基体92对称精度高，两者轴心可以保持高精度重合，进而使超硬刀片91可以精准对接于刀具基体92的焊接面，利于提高刀具的加工精度，焊接效率高，且易实现批量稳定焊接生产，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。
具体地，所述定位槽10的断面可以呈V字形或半圆形或倒梯形等合适形状，定位槽10可以贯穿于定位基座1的两端，定位槽10可以使直径相等的定位载体2和刀具基体92在受到径向定位部件的压力时可以保持中心重合的状态。
具体地，所述刀片槽设置于所述定位载体2的前端，所述刀片槽设置有两个且关于所述定位载体2的中心对称，可以用于PCD双刃倒角刀等刀具的生产加工。所述定位载体2的侧面设置有螺纹孔，螺纹孔可以连通于刀片槽，所述螺纹孔连接有用于压紧刀片槽中超硬刀片91的螺纹锁紧件21，螺纹锁紧件21可以为顶丝(螺纹杆)，其易于将超硬刀片91锁紧于刀片槽。
具体地，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽10两端且可以分别抵顶于所述定位载体2和刀具基体92的调节杆31，即调节杆31设置有两个，两个调节杆31设置于定位基座1的两端，可分别直接抵顶于定位载体2和刀具基体92以对其轴向位置进行调节。
或者，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽10一端且可以分别抵顶于所述定位载体2或刀具基体92的调节杆31，即调节杆31设置有一个，此调节杆31设置于定位基座1的一端，可以直接作用于定位载体2或刀具基体92，定位基座1的另一端可以通过挡板封闭。
本实施例中，调节杆31设置有两个，所述定位槽10的两端设置有固定连接于所述定位基座1的固定板32，所述固定板32开设有与所述定位槽10相通的螺纹通孔，螺纹通孔的轴心位于定位槽10的对称中心面上，所述调节杆31螺纹连接于所述螺纹通孔且伸入所述定位槽10内，通过转动调节杆31便可以对定位载体2和刀具基体92的轴向位置进行精确调节。固定板32可以通过紧固螺栓固定于定位基座1的两端。
具体地，所述定位基座1连接有用于将超硬刀片91的侧面和刀具基体92的焊接面限定于水平面的定位件5，以进一步提高焊接的精度。定位件5可以设置于定位基座1的一侧并部分延伸至定位槽10的上方。
本实施例中，所述定位件5为滑动连接于所述定位基座1的直角定位块，所述直角定位块包括纵向板和固定连接或一体成型于所述纵向板的横向板，所述纵向板贴于所述定位基座1的侧面，横向板延伸至定位槽10的上方。
具体地，径向定位部件可设置有至少两个，以分别压紧位载体和刀具基体92。本实施例中，径向定位部件设置有两个，所述径向定位部件包括用于将所述定位载体2和刀具基体92分别压紧于所述定位槽10内的压板41，所述压板41横跨于所述定位槽10的上方。
具体地，所述径向定位部件还包括连接轴42、螺纹杆43和螺母44，所述连接轴42设置于所述定位基座1的一侧，所述压板41的一端转动连接于所述连接轴42，所述螺纹杆43设置于所述定位基座1另一侧，压板41的另一端设置有可以供螺纹杆43的端穿过的贯孔。所述螺母44螺纹连接于所述螺纹杆43且压于所述压板41的另一端，螺母44可以为蝶形螺母，便于手动操作。具体地，定位基座1的两侧均设置有连接臂11，连接轴42的下端和螺纹杆43的下端分别连接于所述定位基座1两侧的连接臂11。
具体地，压板41的下端可以设置有副定位槽，即副定位槽设置于压板41靠近于定位载体2和刀具基体92的一面，副定位槽可以作用于定位载体2和刀具基体92，副定位槽可以为弧形槽或倒V字形槽或梯形槽等，以进一步提高定位的精度。
具体应用中，压板41的下方可以设置有缓冲垫，以避免损伤产品。
本发明实施例还提供了一种超硬刀片与刀具基体的焊接方法，采用上述的超硬刀片91与刀具基体92焊接固定装置，包括以下步骤：将超硬刀片91插接于定位载体2的刀片槽，将定位载体2与刀具基体92放入定位基座1的定位槽10，且使超硬刀片91与刀具基体92的焊接端相对，通过轴向定位件5使超硬刀片91的焊接面与刀具基体92的焊接面对接，通过径向定位部件使定位载体2和刀具基体92压紧于定位槽10内，对超硬刀片91与刀具基体92进行焊接。
具体应用中，将刀具基体92和固定了超硬刀片91的定位载体2放置在定位槽10内，通过直角定位块将超硬刀片91和刀具基体92的焊接面调节至水平共面，在刀具基体92的焊接位置上涂上焊剂，利用定位基座1两端的调节杆31(螺栓)将超硬刀片91(切削刀片)定位载体2和刀具基体92压紧，实现两者中心重合，最后将定位载体2和刀具基体92通过压板41和螺母44压紧，超硬刀片91与刀具基体92精准对接定位，放入焊接炉内，完成焊接加工，刀具的制造精度高，利于提高刀具的加工精度，焊接效率高，且易实现批量稳定焊接生产，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。
本发明实施例所提供的一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置和焊接方法，其通过将直径相等的定位载体2和刀具基体92放置于定位槽10内，通过轴向定位件5使定位载体2上的超硬刀片91与刀具基体92对接，再通过径向定位部件使定位载体2和刀具基体92压紧于定位槽10内，可以使定位载体2和刀具基体92对称精度高，两者轴心可以保持高精度重合，进而使超硬刀片91可以精准对接于刀具基体92的焊接面，焊接效率高，且易实现批量稳定焊接生产，利于提高刀具的加工精度，进而有效保证难加工材料的高效精密加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，包括定位基座和用于定位超硬刀片的定位载体，所述定位载体的一端具有用于供超硬刀片插入的刀片槽，所述定位基座设置有供定位载体和刀具基体沿轴向放置的定位槽，所述定位槽的横断面处处相同,且所述定位槽的断面呈V字形，所述定位基座连接有用于将定位载体中的超硬刀片和刀具基体保持对接的轴向定位部件，所述定位基座连接有用于将所述定位载体和刀具基体压紧于所述定位槽的径向定位部件，所述定位载体和刀具基体的直径相等；所述径向定位部件包括用于将所述定位载体和刀具基体分别压紧于所述定位槽内的压板，所述压板的下端设置有副定位槽，所述副定位槽设置于压板靠近于定位载体和刀具基体的一面。
2.如权利要求1所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述刀片槽设置于所述定位载体的前端，所述刀片槽设置有两个且关于所述定位载体的中心对称，所述定位载体的侧面设置有螺纹孔，所述螺纹孔连接有用于压紧刀片槽中超硬刀片的螺纹锁紧件。
3.如权利要求1所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽两端且可以分别抵顶于所述定位载体和刀具基体的调节杆；或者，所述轴向定位部件为设置于所述定位槽一端且可以抵顶于所述定位载体或刀具基体的调节杆。
4.如权利要求3所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述定位槽的两端设置有固定连接于所述定位基座的固定板，所述固定板开设有与所述定位槽相通的螺纹通孔，所述调节杆螺纹连接于所述螺纹通孔且伸入所述定位槽内。
5.如权利要求1所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述定位基座连接有用于将超硬刀片的侧面和刀具基体的焊接面限定于水平面的定位件。
6.如权利要求1至5中任一项所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述定位件为滑动连接于所述定位基座的直角定位块，所述直角定位块包括纵向板和固定连接或一体成型于所述纵向板的横向板，所述纵向板贴于所述定位基座的侧面。
7.如权利要求1至5中任一项所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述压板横跨于所述定位槽的上方。
8.如权利要求7所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，其特征在于，所述径向定位部件还包括连接轴、压板、螺纹杆和螺母，所述连接轴设置于所述定位基座的一侧，所述压板的一端转动连接于所述连接轴，所述螺纹杆设置于所述定位基座另一侧，所述螺母螺纹连接于所述螺纹杆且压于所述压板的另一端。
9.一种超硬刀片与刀具基体的焊接方法，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一项所述的超硬刀片与刀具基体焊接固定装置，包括以下步骤：将超硬刀片插接于定位载体的刀片槽，将定位载体与刀具基体放入定位基座的定位槽，且使超硬刀片与刀具基体的焊接端相对，通过轴向定位部件使超硬刀片的焊接面与刀具基体的焊接面对接，通过径向定位部件使定位载体和刀具基体压紧于定位槽内，对超硬刀片与刀具基体进行焊接。
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