CN106041140A - 掏料刀及其使用方法 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor

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Abstract

本发明提供一种掏料刀及其使用方法，包括刀杆和固定在刀杆一端的刀片，所述刀片远离刀杆一端设置一导向部；在加工工件的时候，先在工件的中心加工一与该导向部配合的预留孔，如此由于导向部与预留孔相配，刀刃在切削工件之前，导向部先会伸入预留孔内，之后刀刃切削工件，由于导向部抵接预留孔，因此刀片在切削的时候不会发生偏移，或者偏移量极小，保证加工质量，且由于刀片基本不会发生偏移，因此刀杆也不会发生偏移，对刀杆的刚性需求较低，并且可以一次进给完成整个工件的掏孔加工，掏孔直径120‑150mm，加工效率高。

Description

掏料刀及其使用方法
技术领域
本发明涉及车床加工领域，特别涉及掏料刀及其使用方法。
背景技术
掏料刀的刀杆一般比较细长，导致其刚性和强度相对较低，在切削过程中容易产生振动，影响孔壁光洁度，影响工件加工质量，同时该振动也会导致刀杆易折断。针对此种情况，目前主要采用解决方案分为两种：1.使用高强度等材料制作刀杆，提升其刚性和强度；2.采用切削直径较小的刀具进行切削，降低进给速度。
第一种方式虽然能在一定程度上解决上述问题，但是对于一些孔径较大的工件，刀杆的振动性大(刀片振动带动刀杆振动)，虽然刀杆并不会断，但是其加工误差大，产品质量差，且刀杆的生产成本高。
第二种方式主要存在的问题是加工效率低。
因此有必要研发一款掏料刀，保证加工质量，提升加工效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种掏料刀，加工效率高，加工质量高。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种掏料刀，包括刀杆和固定在刀杆一端的刀片，所述刀片远离刀杆一端设置一导向部。
如此设置，在加工工件的时候，先在工件的中心加工一与该导向部配合的预留孔，如此由于导向部与预留孔相配，刀刃在切削工件之前，导向部先会伸入预留孔内，之后刀刃切削工件，由于导向部抵接预留孔，因此刀片在切削的时候不会发生偏移，或者偏移量极小，保证加工质量，且由于刀片基本不会发生偏移，因此刀杆也不会发生偏移，对刀杆的刚性需求较低，刀杆不易断，可以一次进给完成整个工件的掏孔加工，加工效率高。
进一步的，所述导向部与刀杆通过连接条连接且形成一供刀片穿过的安装通孔，所述刀片穿过安装通孔并使用螺栓与刀杆固定，所述刀杆、连接条与导向部一体成型。
如此设计，方便刀杆与刀片的连接，方便刀片的更换,同时可以移动刀片，只需保证其中一侧的切削刃的切削半径即可继续加工，因此掏料刀的使用寿命长。
进一步的，所述导向部上套接一套筒，所述套筒通过螺栓固定在导向部上。
由于导向部易磨损，因此通过在导向部上套设套筒的方式，这里实际上的导向部为套筒，套筒通过螺栓与导向部连接，在套筒损坏后可以快速更换。
进一步的，所述刀片的切削直径为120-150mm，所述刀杆直径为30-50mm。
刀片的切削直径太大，切削阻力太大，刀杆的直径越小，生产成本越低，但是其相应的刚性也会降低。
进一步的，所述刀片由高速钢制成。高速钢耐磨、耐热，切削效果好。
进一步的，所述刀杆由调质钢制成。调整钢价格低，有利于降低生产成本。
进一步的，所述套筒由模具钢制成。模具钢耐磨。
本发明的另一目的在于提供一种掏料刀的使用方法。
一种掏料刀的使用方法，在工件中心先加工一预留孔，预留孔的直径大于导向部的外径0.05-0.2mm，将掏料刀的刀杆安装部固定在车床刀架上，移动车床刀架使得导向部的轴线与预留孔的轴线处于同一直线上，之后掏料刀沿刀杆轴向进给对工件进行掏孔。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明结构简单，加工效率高，使用寿命长。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例1中刀杆与导向部的连接结构示意图；
图3是实施例3的结构示意图；
图4是实施例4的结构示意图；
图5是实施例5的结构示意图。
附图标记：1、刀杆；2、导向部；3、连接条；4、安装通孔；5、刀片；6、刀刃；7、套筒。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：如图1-2，一种掏料刀，包括刀杆1和位于刀杆1一端的导向部2，本实施例中导向部2为圆柱体，且导向部2的轴心线与刀杆1的轴心线处于同一直线上，导向部2通过两个连接条3与刀杆1连接并形成一安装通孔4，导向部2、连接条3和刀杆1一体成型；其中刀杆1采用调质钢制成，具体型号为40Cr；刀片5穿过安装通孔4，螺栓穿过连接条3与刀片5抵接，螺栓对称设置两个，刀片5包括中心对称设置的两个刀刃6(以刀片5中心为对称点)，刀杆1的轴心线穿过刀片5的中心，刀片5采用高速钢制成，具体型号为MH55；套筒7套接在导向部2上，套筒7抵接刀片5，螺栓穿过套筒7与导向部2连接，套筒7采用模具钢制成，具体型号为4Cr5MoSiV1。
刀杆1总长465mm，直径40mm，连接片的的外侧面与刀杆1的侧面处于同一平面内，连接片沿刀杆1轴向的长度为20mm，导向部2直径为35mm，导向部2沿刀杆1轴向的长度为15mm；套筒7内径35，外径50，套筒7沿轴向的长度为15mm；刀片5切削直径为135mm，刀片5沿刀杆1轴向的高度为19.8-19.95mm。
实施例2：一种掏料刀，与实施例1不同的是，未设置套筒7。
实施例3：一种掏料刀，与实施例1不同的是，套筒7沿轴向的长度为13mm，套筒7背离刀杆1的一端面与导向部2背离刀杆1的端面平齐。
实施例4：一种掏料刀，与实施例1不同的是，导向部沿刀杆1轴向的长度为17mm，套筒7背离刀杆1的一端面与导向部2背离刀杆1的端面平齐。
实施例5：一种掏料刀，与实施例1不同的是，套筒7背离刀杆1的一端面凸出导向部2背离刀杆1的端面2mm。
实施例6，选用工件直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，工件数量50，采用实施例1的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min，在本实施例中，套筒7为实际与预留孔抵接的导向部。
实施例7，选用工件直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，工件数量50，采用实施例3的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min，本实施例中，导向部2在加工的时候并不与预留孔接触。
实施例8，选用工件直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，工件数量50，采用实施例1的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min，在本实施例中，套筒7为实际与预留孔抵接的导向部。
实施例9，选用工件直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，工件数量50，采用实施例1的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min，在本实施例中，套筒7为实际与预留孔抵接的导向部。
实施例10，选用工件直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，工件数量50，采用实施例1的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min，在本实施例中，套筒7为实际与预留孔抵接的导向部。
最大切削误差mm(50次平均值) 刀杆折断率％
实施例6 0.01 0％
实施例7 0.26 16％
实施例8 0.01 0％
实施例9 0.01 0％
实施例10 0.01 0％
最大切削误差指的是:最大切削误差a＝b-c
b：被加工出的通孔内壁上任意一点距预留孔中心的距离的最大值；
c：c为加工直径＝135mm；
如因刀杆折断，以目前已经加工的通孔进行测量得出b，并不更换刀杆。
刀杆折断率：加工50次，刀杆折断的概率。
从上述表格看出，本发明的掏料刀加工质量高，且因为刀杆基本不会发生折断，可以对工件可一次完成加工，掏孔直径120-150mm，加工效率高，且产品合格率高。
寿命检测：
刀具寿命是指一把新刀具从投入切削起，直到刀具报废为止的切削时间总和。
实验选用工件：直径为150mm，长度为40mm的圆柱体，需要加工直径为135mm的通孔，且已经预先在工件中心加工直径为50.05-50.2mm的预留孔，分别采用采用实施例1-2、4-6的掏料刀进行加工，进给速度15m/min、刀片5转速35.37r/min。
实施例1-2、4-6的掏料刀各50把，统计50把掏料刀的使用寿命取平均值，且在统计平均寿命的时候去掉最高值和最低值，之后再将48把刀具的平均使用寿命。
从上述表格看出实施例3-5掏料刀的使用寿命明显高于实施例1-2。

Claims (8)

1.一种掏料刀，包括刀杆(1)和固定在刀杆(1)一端的刀片(5)，其特征在于：所述刀片(5)远离刀杆(1)一端设置一导向部(2)。
2.根据权利要求1所述的掏料刀，其特征是：所述导向部(2)与刀杆(1)通过连接条(3)连接且形成一供刀片(5)穿过的安装通孔(4)，所述刀片(5)穿过安装通孔(4)并使用螺栓与刀杆(1)固定，所述刀杆(1)、连接条(3)与导向部(2)一体成型。
3.根据权利要求2所述的掏料刀，其特征是：所述导向部(2)上套接一套筒(7)，所述套筒(7)通过螺栓固定在导向部(2)上。
4.根据权利要求1所述的掏料刀，其特征是：所述刀片(5)的切削直径为120-150mm，所述刀杆(1)直径为30-50mm。
5.根据权利要求1所述的掏料刀，其特征是：所述刀片(5)由高速钢制成。
6.根据权利要求1所述的掏料刀，其特征是：所述刀杆(1)由调质钢制成。
7.根据权利要求3所述的掏料刀，其特征是：所述套筒(7)由模具钢制成。
8.一种如权利要求1所述的掏料刀的使用方法，其特征是：在工件中心先加工一预留孔，预留孔的直径大于导向部(2)的外径0.05-0.2mm，将掏料刀的刀杆(1)安装部固定在车床刀架上，移动车床刀架使得导向部(2)的轴线与预留孔的轴线处于同一直线上，之后掏料刀沿刀杆(1)轴向进给对工件进行掏孔。
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