CN110539031A - 用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法，该切削刀具包括主体和切削部件，切削部件设置于主体内，包括一个或多个切削刀片，切削刀片以主体的中心轴线为中心呈均匀间隔开的径向分布，切削刀片将主体间隔成多个出削槽，切削刀片两端的轴向外侧面和主体形成两个切削槽；其中，切削刀片的至少一个轴向外侧面设有切削刃，在切削刃的中部上设有凸起，凸起的轴向投影形状和焊接电极中心凹陷的截面形状相同。本发明所述切削刀具可以精准、快速、定期的修整恢复中心凹陷焊接电极的初始焊接面形状，进而保持较高的焊接质量以及保证生产活动的正常有序进行。

Description

用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法

技术领域

本发明涉及机械领域，更具体地涉及一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法。

背景技术

焊接电极用于电阻点焊包括同质或异质工件的两层或多层层叠焊接，如铝工件和铝工件，钢工件与钢工件，铝工件与钢工件。而电阻点焊是将两层或多层搭接的工件通过电极接触施加压力和电流，利用工件之间的电阻产热熔化材料实现连接的方法。该方法在目前汽车生产钢制车身制造中占据主要的制造工序。随着汽车轻量化的普及，铝合金材料被越来越多地用于白车身中，目前汽车车身生产中铝合金的连接方法主要以铆接连接为主。而铆接是一种成本较高，工序复杂，表面质量差，增加车身重量的方法。而常规铝合金电阻点焊存在诸多问题，例如强度低、电极寿命低、焊点强度不稳定、表面质量差、焊接电流值较大，焊接飞溅严重，焊点强度与铆接相比也较低，从而极大地限制了其应用范围。因此，为降低制造成本，扩大铝合金的应用量和应用范围，需要一种能够获得更高的焊接强度、电极寿命更长，更容易推广的焊接电极，而焊接端面带有向内凹陷的焊接电极，可以很好地克服铝合金点焊焊点强度低、飞溅严重、电流值较大等缺点。

在实际生产应用中，电极经过重复的点焊过程，在压力和电流的作用下，端面会发生不同程度的磨损及老化。这主要是由于焊接过程中电极焊接面温度升高导致局部塑性变形以及电极与材料之间反应发生的粘连现象产生的污染物堆积。而电极老化及形状改变会造成焊接质量下降，表面质量下降等缺陷，所以定期地使焊接面恢复到原有形状非常重要。而且恢复过程的快速、精准非常重要，不能打断生产制造节拍。

因此，针对中心凹陷焊接电极，目前并没有相应的快速、有效的修整刀具，本领域中急需一种可以有效解决上述问题的用于修整其表面的切削刀具及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法，本发明的切削刀具可以精准、快速、定期的修整恢复焊接电极的初始焊接面形状，进而保持较高的焊接质量以及生产活动的正常有序进行。

在本发明的第一方面，提供了一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具包括：主体，所述主体为两端开口的中空柱体结构；和切削部件，所述切削部件设置于所述主体内，所述切削部件包括一个或多个切削刀片，所述切削刀片以所述主体的中心轴线为中心呈均匀间隔开的径向分布，所述切削刀片在所述主体的中心轴线处固定成整体，且所述切削刀片的径向外侧与所述主体固定连接，所述切削刀片将所述主体间隔成多个出削槽，所述切削刀片两端的轴向外侧面和所述主体分别形成两个切削槽，所述切削槽用于接受待修整的所述焊接电极，所述切削槽包括第一切削槽和第二切削槽；其中，所述切削刀片的至少一个轴向外侧面设有切削刃，在所述切削刃的下端部上设有凸起，位于同一侧的所述切削刃上的凸起的叠加轴向投影形状(轴向投影形状为切削刃径向观察的形状)与其所修整的焊接电极中心凹陷的截面形状相同。

在另一优选例中，所述切削刀片的一个轴向外侧面上的所述切削刃包括第一切削刃和第二切削刃。

在另一优选例中，所述第一切削刃和所述第二切削刃成对出现。

在另一优选例中，所述切削刃具有向上成型的前缘和在所述前缘之下偏移正后角向上成型的后缘。

在另一优选例中，以所述后缘所在曲面为基面，所述凸起的高度大于所述前缘的高度。

在另一优选例中，位于同一侧的多个所述切削刃上的凸起的形状相同，所述凸起的轴向投影形状与其所修整的焊接电极中心凹陷的截面形状相同。

在另一优选例中，位于同一侧的多个所述切削刃上的凸起的形状不完全相同，但所述凸起的叠加轴向投影形状与其所修整的焊接电极中心凹陷的截面形状相同。

在另一优选例中，所述第一切削槽和所述第二切削槽修正的所述焊接电极的形状完全相同或者存在差异。

在另一优选例中，所述切削刃分为上端部分、中段部分和下端部分；所述上端部分的切削刃结构被所述焊接电极外边沿形状(球面、弧面或圆锥面)所限定；所述中段部分的切削刃结构被所述焊接电极的端面形状(平面、曲面或凹陷或突出)限定；所述下端部分的切削刃设有所述凸起，以此能切割复原出所述中心凹陷的焊接电极的形状。

在另一优选例中，所述主体和所述切削部件可拆卸地连接。

在另一优选例中，多个所述切削刀片可拆卸地连接。

在另一优选例中，每个所述切削刀片的切割侧与所述焊接电极的表面形状是相适形的。

在本发明的第二方面，提供了一种用于修整焊接电极的方法，所述方法包括：

a)提供如权利要求1所述的切削刀具；

b)在所述切削刀具的第一切削槽中接受第一焊接电极焊接面；

c)在所述切削刀具的第二切削槽中接受第二焊接电极的焊接面；

d)通过转动所述切削刀具来切割和复原所述第一焊接电极焊接面和所述第二焊接电极焊接面的几何形状。

在另一优选例中，所述切削刀具通过切割机器被固定。

在另一优选例中，所述切割机器卡住所述切削刀具的外表面。

在另一优选例中，所述主体的内侧表面为凹凸面。

在另一优选例中，所述本体的外侧面的上端表面为环形壁面且设有凸缘，中下段表里面具有整体锁止螺母的结构特征，即具有围绕所述本体的外侧面均匀间隔布置且边缘相交的多个表面。

在另一优选例中，所述切削刀片包括用于支撑切削刃的细长足部。

在另一优选例中，所述切削刀片通过所述足部与所述本体的内侧面固定连接。

在另一优选例中，所述足部和所述本体的内表面通过机械配合锁紧在一起，从而将所述切削部件固定在所述本体内。

在另一优选例中，所述足部和所述本体的内表面一体成形，从而将所述切削部件固定在所述本体内。

在另一优选例中，所述切削槽上由具有上端部分、中段部分和下端部分的一个或多个切削刃和出削槽组成。

在另一优选例中，所述切削刃和出削槽具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。

在另一优选例中，所述切削刀片下端部分具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘，前端形状为所修整电极中心凹陷的截面形状。

在另一优选例中，多个所述切削刀片是相同形状。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，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是本发明一个实施例中的切削刀具的轴侧图；

图2是图1中的切削刀具的分解图；

图3是图1中的切削刀具的反向轴侧图；

图4是图1中的切削刀具的俯视图；

图5是本发明一个实施例中的切削刀具的轴侧图；

图6是图5中的切削刀具的俯视图；

图7是本发明一个实施例中的切削刀具本体的轴侧图；

图8是图1中的切削刀片的轴侧图；

图9是图8中的切削刀片的局部放大图；

图10是图8中的切削刀片的正视图；

图11是沿图10所示100-100截面所得剖面图；

图12是图5中的切削刀片的轴侧图；

图13是图12中的切削刀片的正视图；

图14是图1中的切削刀具所对应的电极形状的轴侧图；

图15是图14的局部放大图；

图16是沿图14所示电极60中心截面6-6剖切所形成的剖面图；

图17是图5中的切削刀具所对应的电极形状的轴侧图；

图18是沿图17所示电极70中心截面7-7剖切所形成的剖面图；

图19是本发明一个实施例中电极形状的轴侧图；

图20是沿图19所示电极90中心截面9-9剖切所形成的剖面图；

图21是图19所示电极所对应的切削刀片的轴侧图；

图22是图21中的切削刀片的正视图；

图23是本发明一个实施例中的弹性垫圈的轴侧图；

图24是本发明一个实施例中的切削刀具在使用时与焊接电极进行装配的结构示意图；

图25是图12中凸起的放大图；

图26是图8中凸起的立体图；

图27是仅通过图12中所示的切削刀片进行修整时，与之对应的焊接电极的局部截面图；

图28a-28e均是本发明的多个优选实例中的切削刀具所能修整的焊接电极的截面图。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具及其方法，与现有技术相比，本发明的切削刀具可以同时切割和复原经受不同老化机理的两个中心凹陷焊接电极的焊接面几何形状，具体地，切削刀具中心具有特殊的凸起结构，可以达到通过切削刀具围绕其轴线周期性的旋转转动来修整或切割第一焊接电极的第一焊接面和第二焊接电极的第二焊接面的几何形状，使其焊接面具有中心凹陷的特征，本发明的切削刀具更加精准、快速，同时可以保持较高的焊接质量，在此基础上完成了本发明。

本发明提供了一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具，它是一种具有特定结构的切削刀具。

典型地，本发明的切削刀具为能够修整复原一类具有中心凹陷焊接面特征电极的切削刀具，具体地包括本体和位于本体内的切削部件。本体包括具有两端开口沿纵向轴线方向延伸的柱状结构。切削部件具有一个或多个切削刀片构成，切削刀片的两端分别形成第一切削槽和第二切削槽，每个切削槽由所修整电极的焊接表面形状限定，且切削槽内具有一个或多个出削槽以及一个或多个切削刃。第一切削槽与本体一端开口相接近，第二切削槽与本体另一端开口相接近。当焊接电极放入切削槽内后，通过切削刀具的转动，两个切削槽分别切割和复原两边的电极表面形状，所修复切割电极表面形状具有中心凹陷的特征。

需要说明的是，该切削刀具的整体构造可以经过一些变化而不丧失它的修整能力。例如，一个或多个切削刀片可以整体与切削刀具主体过盈配合地机械连接在一起，或通过具有弹性性质的垫圈装配在一起，也可以将切削刀片与刀具主体采用整体成型的方法或焊接等其他连接方法成型连接在一起。

作为切削刀具的特别构造的另一个示例，切削部件可以由两个切削刀片通过机械装配组成，两个切削刀片的一端构建为第一切削槽，另一端构建为第二切削槽。每个切削刀片上有两条切削刃，切削刀片彼此圆周间隔均匀分布，位于切削刀片上的切削刃也彼此圆周间隔均匀分布，而切削刃的具体结构形状分别由电极焊接面的形状所限定，每个切削刀片的两端切削槽可以是相同或不同的，包括但不限于下述例子：一端切削槽作为切削刃切割、修整电极，另一端为中心无切削槽，边缘部分具有限定电极形状的功能，从而使两个切削刀片可以反向的装配在一起构成第一切削槽和第二切削槽。

进一步地，当切削部件由两个切削刀片组成时，每个切削刀片上同一端的切削刃表面是对齐的。并且位于一端的一对切削刃的切削表面的下端部具有向上成型的前缘和低于前缘偏移正后角的向上成型的后缘。同样，位于另一端的一对切削刃也具有相同的结构特征。

可由切削刀具修整的对称的第一焊接面和第二焊接面的几何形状包含多种不同结构。例如，在一个实施方式中，焊接面几何形状为中心深度为0.1至2mm，半径为2至20mm的弧面凹陷，端面直径为3至15mm的圆台形状或半径为20至100mm的弧面形状，侧面为半径为8至100mm的弧面形状或与端面角度为10-90°的锥面。在另一个示例中，焊接面几何形状为中心深度为0.1至2mm，底部为0.1-2mm的平面，两侧半径为0.1-3mm的圆弧过渡连接的凹陷形状，端面直径为3至15mm的圆台形状或半径为20至100mm的弧面形状，侧面半径为8至100mm的弧面形状或与端面角度为10-90°的锥面。其中，所有连接过渡部位可包含有圆角过渡。

在另一个示例中，焊接面几何形状为中心深度为0.1至2mm，半径为2至20mm的弧面凹陷，端面为直径为3至15mm的圆台形状或半径为20至100mm的弧面形状，侧面半径为8至100mm的弧面形状或与端面角度为10-90°的锥面，而在所有面上可局部或整体都包含有一个或多个高度为20至500微米的突出环形脊或阶梯状结构。在另一个示例中焊接面几何形状为中心为深度为0.1至2mm，底部为0.1-2mm的平面，两侧半径为0.1-3mm的圆弧过渡连接的凹陷形状，端面直径为3至15mm的圆台形状或半径为20至100mm的弧面形状，侧面半径为8至100mm的弧面形状或与端面角度为10-90°的锥面，在所有面上可局部或整体都包含有一个或多个高度为20至500微米的突出环形脊或阶梯状结构。其中，所有连接过渡部位可包含有圆角过渡。

修整具有对称的焊接面的焊接电极的方法可以通过一定的偏好实施。例如，切削刀具可以在围绕第一焊接面和第二焊接面的轴线的1-30个整圈之间转动，以使在复原第一焊接面和第二焊接面的情况下，从其表面去除10到500微米范围的深度的材料。另外，也可以在焊接面使用10-1000次范围内后对其进行修整。当然也可以实施电阻点焊方法的许多其他变型。

在另一优选例中，切削刀具包括：具有两端开口的主体和在主体内部的切削部件；切削部件由一个或多个相同的切削刀片组成。切削刀片的两端分别具有第一切削槽和第二切削槽，每个切削槽由电极的切削表面形状限定，且上面具有一个或多个出削槽，一个或多个切削刃。当焊接电极放入切削槽内后，通过切削刀具的转动，两个切削槽分别切割和复原两边的电极表面形状。

在另一优选例中，两端开口的主体沿着第一端和第二端中心轴线纵向延伸，包括内部具有的内凹陷表面和一端具有凸台的圆柱状结构特征。

在另一优选例中，一个或多个切削刀片包括在本体内部支撑切削刃的细长足部。

在另一优选例中，一个或多个切削刀片的细长足部与本体的内凹陷表面通过机械配合锁紧在一起，从而将切削部件固定在本体内。

在另一优选例中，一个或多个切削刀片的细长足部与本体的内凹陷表面整体成型，从而将切削部件固定在本体内。

在另一优选例中，切削部件由一个切削刀片组成或多个切削刀片沿圆周均匀分布间隔组成。

在另一优选例中，切削刀片两端具有完全相同或者存在差异的第一切削槽和第二切削槽。

在另一优选例中，切削槽上由具有上端部分、中段部分和下端部分的一个或多个切削刃和出削槽组成。

在另一优选例中，切削刃和出削槽具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。

在另一优选例中，切削槽上端部分的切削刃结构被所对应电极外边沿形状(球面、弧面或圆锥面)所限定；中段部分切削刃结构形状被所对应的电极端面形状(平面、曲面或凹陷或突出)限定；下端部分整体具有向上结构的切割刃，以此能切割复原出中心凹陷的电极形状。

在另一优选例中，切削刀片下端部分具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘，前端形状为所修整电极中心凹陷的截面形状。

在另一优选例中，切削刀具本体具有环形壁的外表面，外表面包括整体锁止螺母，整体锁止螺母具有围绕外表面均匀间隔布置边缘相交的多个表面。

在另一优选例中，修整具有中心凹陷焊接面形状的焊接电极的方法包括：提供包括本体和本体内的切削部件的切削工具，切削部件包括一个或多个切削刀片，切削刀片构建出第一切削槽和第二切削槽，第一切削槽能与本体一端开口相接近，第二切削槽能与本体另一端开口相接近的；在切削刀具的第一切削槽中接受第一焊接电极焊接面；在切削刀具的第二切削槽中接受第二焊接电极的焊接面；通过转动切削刀具来切割和复原第一焊接面和第二焊接面的几何形状。

本发明的主要优点包括：

(a)结构简单，便于加工制造；

(b)装配形式多样，适用多种场合；

(c)可以精准、快速、定期的修整恢复中心凹陷焊接电极的初始焊接面形状；

(d)焊接电极修整质量高；

(e)保证生产活动的正常有序进行。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如“轴向”、“径向”、“外”以及“内”等的位置关系是相对于本发明切削刀具的主体结构而言的，“轴向外侧”是指与主体的中轴线垂直且远离主体中心的侧面，“径向外侧”是指与主体的中轴线平行且远离主体中心的侧面；切削刃上的凸起的轴向投影形状是指本发明切削刃径向观察的形状。

实施例

如图1-27中所示，本实施例公开了一种可以同时切割和复原遭受不同程度损害的两个焊接电极的焊接面的切削刀具，特别适用于焊接电极的焊接面具有中心凹陷特征且焊接面是对称的情况。通过该切削刀具可分别切割、修整两边焊接电极的焊接面来切割出焊接面中心具有凹陷特征的焊接电极，也可复原出初始焊接面具有中心凹陷特征的焊接电极。切削刀具可以尽可能多的修整焊接面直到由于修整操作导致的材料磨损，焊接面不再支持修整。

本实施例的切削刀具包括本体1、切削部件2，并可以包括装配的弹性垫圈3，其中切削部件2由切削刀片21和切削刀片22组成。

切削部件2的本体1都由可经受焊接电极修整的硬质材料所构成。例如由刀具刃具钢，硬质合金，或陶瓷等材料制成。切削部件2与本体1可以由各种方式配合或组装在一起，例如机械配合、熔焊、钎焊、胶结或这些技术的组合或是本体1与切削部件2是通过一体成型的工艺制作。在本实施例中，本体1与切削部件2分别由刀具钢单独加工而成，然后通过机械过盈配合在一起构成切削刀具的，并通过添加弹性垫圈3使之相互固定。

如图7所示，本体1具有上下两端开口的结构。本体1内部具有圆形内表面，该内表面具有4个相同形状尺寸的纵向延伸至上下开口表面的内凹陷通道且其沿中心轴线均匀间隔分布，每个通道由表面171、172和18组成。本体1中间还包含由面15a、15b和16组成的内凹陷环状通道，该内凹陷环状通道用于放置弹性垫圈3，本体1通过弹性垫圈3使其与切削部件2固定连接在一起。4个纵向的内凹陷通道和中间的内凹陷环状通道将本体1的内表面分成如13、16、18的多个径向表面和如171、172所示的多个侧向表面和如15a、15b所示的多个水平表面。本体1的外表面的侧面整体具有锁止螺母的结构特征。本体1的上部分具有如24所示的环形特征、下部分具有例如11a、11b、和11c所示的多边形平面特征。在优选实例中，下部的多边形侧面为相等尺寸的六个平面构成，即为正六边形特征，使其可以将切削刀具固定在切割机器(例如卡盘内)内，随着机器一起转动。本体1的下端具有例如19所示的平端面特征，其可与所配合的切割机器像相适形。

如图1-6中所示，切削部件2由两个切削刀片(21、22)彼此沿轴线平行且相互垂直的相交装配而成，切削部件2的上下表面分别与本体1的上下表面相接近。如图2所示，切削刀片(21、22)上下具有不同的结构特征，但彼此是互补的，相互沿中心轴线垂直相交的装配在一起。如图2和8所示，通过中心半空心结构90a和90b沿相对的25，26，27，35贴合装配在一起。其空心结构深度一般为延伸至整个切削刀具的上下端的中心对称面，其截面形状一般为矩形结构，或是其他形状。当然如前面所述，切削部件不一定是由两个切削刀片机械装配构成，也可以是整体成型或通过焊接、胶结等其他连接方式而构成。当切削刀具沿逆时针旋转时，达到切削刀片22沿逆时针切割，反向的切削刀片21沿顺时针进行切割的目的，从而使上下电极均能得到切割或修整。

切削刀具具有上下两端的第一切削槽和第二切削槽。如图1所示，上端的第一切削槽由切削刀片21的切削表面373、374和切削刀片22的切削表面371、372构成。在第一切削槽内的切削表面371、372执行切割任务，而373、374是371、372的变型，仅有的差异为下端中心不参与切割，其同样具有向上成型的前缘和低于前缘偏移正后角的后缘，偏移角度可以与371、372的偏移角度相同或不同，其主要作用为通过上端部引导和定心焊接电极，其上端部分和中段部分也可以与371、372相同，此时则四个切削表面均参与切割任务，以此更容易和节省时间来恢复第一焊接电极的第一焊接面形状。

如图1和26所示，切削刀片22的切削表面371和372下端对称衔接，切削刀片21的切削表面373和374下端对称衔接。切削刀片22的切削表面371和372下端衔接产生重叠部分，重叠部位横刃长度为L，可防止在修磨过程中刀具中心受力太大，导致刀具损坏，发生崩刀，并减小修磨过程的晃动，增加修磨稳定性。长度L为0.1-2mm，优选地为0.25-1.5mm。

如图8和9是切削刀片22的一个优选实施例，切削刀片22的整体结构为左右及前后对称的两部分组成并且具有细长足部的特征结构。当切削刀片22沿中心轴线逆时针旋转时，可由对称的两边同时参与切割。切削刀片22具有与本体可接近的上下表面31a、31b，侧面包含30，221a和221b的平面，切削刀片22上的面30与本体1内部通道上的面172装配，面221a，221b与本体1内部通道上的面18摩擦过盈配合的装配在一起，其侧面上具有由面23、28所构成的内凹陷通道，其是与弹性垫圈3相装配的。

切削刀片21、22、弹性垫圈3都与本体1相互装配组成切削刀具后，在切削刀具中留有如图4所示的上下贯通的出削槽80a、80b、80c和80d。当切削刀具沿中心轴线逆时针旋转时(本实例中只能是逆时针旋转)(这里的“逆时针转动”是从上向下观察时看到的转动方向)，切削刀具的上端部第一切削槽内的切削刀片22作为切削刀具，在切削刀具背面的第二切削槽此时以顺时针旋转，切削刀片21作为切削刀具，从而电极切削废料从出削槽80a、80b、80c和80d排出，如图3所示为切削刀具的第二切削槽的结构图。

如图8所示，在刀片22的中心下端部分具有向下倾斜的表面36，其通常是平面或曲面过渡。其主要作用是作为刀具在切割焊接电极中心凹陷特征时，使得切削料可以沿着36排入出削槽，不会在此处堆积。本实施例的面36为斜面，其倾斜角度通常为5°-60°。当面36为曲面过渡时，过渡半径可以为0.5mm至5mm之间。

如图10所示，在刀片22的另一端与刀片21的另一端共同构建出第二切削槽，其表面49同样具有向上成型的前缘和向后偏移一定的角度(以第二切削槽顺时针旋转观察)的后缘，角度可以与刀片22上端所对应处相同或不同。其边缘表面49一般高度方向偏低，并不作为切割表面来参与电极的切割或修整，当然也可以与其上端具有相同的高度和相同的结构尺寸来参与第二焊接电极焊接面的切割。其中心具有中空的结构90a，从而可以通过面26、25与切削刀片22垂直相交地装配在一起分别构建出第一切割槽和第二切割槽。

如图8所示，在切削刀片(21、22)的最上端部分321具有向上成型的前缘和向正后方偏移一定角度的后缘，但他们不是必须如此。前缘截面形状可以是直线或弧线，其并不作为切割部分来执行切割任务，并不参与焊接电极焊接面的切割或修整，在刀具转动期间，是作为引导面向刀具中心过渡，即其通常不会与电极焊接面接触，并在轴向方向限定电极运动，使电极始终保持在修磨刀具的上方。

在切削刀片(21、22)每边切割部分由上端部分32、中段部分33、下端中心部分34所构成执行切割任务。各个部分整体表现均为具有向上成型的前缘和向正后方偏移一定角度的后缘，正后角偏移角度从3°到30°之间，更窄地为3°到15°之间。每段的上缘截面形状由所切割、修正的电极截面形状限定。例如当所对应电极上段为锥面或曲面球面时，则上端部分32前缘刀刃为相同尺寸形状的斜线或圆弧。当所对应电极中段为平端面或球面时，则中段部分33前缘刀刃也为相同尺寸形状的直线或弧线。当所对应电极中段为平端面或球面上存在突出或凹陷的一层或多层环脊时，则中段部分33的前缘刀刃也为存在对应数量的相同尺寸结构的直线上或弧线上凹陷或凸出的环脊的截面形状。当所对应电极下段部分凹陷为弧面、平台凹陷或其他任何形状的凹陷时，则下端中心部分34的前缘刀刃形状也为对应的焊接电极的凸起截面形状。

例如一个优选的实施方式中，针对图14、15中所示平端面上具有梯形状同心环、中心为弧面凹陷的电极60。图1中所示为所用刀具实例，适用切削刀片22如图8、9、10和11所示，前缘47(图9、10)截面形状为所需修整、切割电极的截面形状。此时，如图9所示，刀片22每边切割部分由上端部分32、中段部分33、下端中心部分34所构成，切削刀片表现为具有下端部分具有向上成型的前缘47和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘39，所形成的倾斜面为37a、37b和37c在同一个平面上，以及由38、47偏移形成的面45和48，当所修整电极外沿形状为球面形时，即刃38为弧线时，则面45为曲面，前缘47为切削刃，通过向正后方偏移角度的面，以使在切割时进行逆时针旋转，切割废削可以从后方排出掉入出削口，正后角偏移角度从3°到30°之间，更窄地为3°到15°之间。

如图25和图26所示的切削刀片，切割刀片下端部分34是由切割刀刃3400、侧面3403、侧面3402和过渡线3401所构成。其中3400、3401、3403可以为直线或曲线，其中过渡处3401可以为圆弧或圆角过渡。示例性地，当修整电极中心凹陷为弧面凹陷时，此时修整刀片下端部分34结构如图25和图26所示。仅通过切割刃3400进行修整的焊接电极中心凹陷的截面如图27所示。通过切割刃3400以保证切割、修整出所需电极中心凹陷的特征形状。高度h为电极凹陷深度，为0.1mm-2mm，优选地为0.1-1mm；电极中心凹陷处外延直径为d3，则切割刀刃3400外延所在端面直径同样为d3，为2-15mm，优选地为2-12mm,刀刃3400的半径为1-50mm。侧面3403与刀片本体交汇处距离中心平面为d4，d4的长度不超过d3/2。从而保证所切割出电极的凹陷形状大小为切割刃3400的形状大小。此实例中，切削表面3402是由3400、3401、3403所构成的曲面。

在本优选实施方式中，如图14、15所示，上端部分32所切割的电极的侧面形状为球面形，则此时上端部分32的形状为完全与电极的球面截面弧线67相同大小形状的弧线，以此来达到切割、修整出侧面为球面形状的电极的目的，当然若所需修整电极侧面为圆锥形时，则此时上端部分32处的前缘刀刃形状应为向对应的直线，其整体结构表现为具有向上成型的前缘以及前缘之下向后偏移一定角度的后缘(如图11中所示偏移角度θ)。

在本优选实施方式中，由于电极形状为平端面上具有梯形状同心环为带有两层截面形状为梯形装的同心环结构，如图15中62、63、64、65所示，64为端面形状为平面，63为最外层环，62为内层环，65为环中间凹陷，所以此时在切削刀片22的中段切割处33的前缘截面形状应为与62、63、64、65所示相同的形状尺寸，在前缘之下，具有向正后方偏移角度的后缘和所形成的面37a、37b、37c以及42(图9所示)，在面42上存在由面37b、41、44及中段前缘截面所构成的凸起结构以此来保证切割出电极端面上65处凹陷，左右两侧空腔来保证电极内外侧凸起环62、63的形成。在向正后方偏移角度形成的面42上可以存在有向内或向外偏移一定角度的面43、40。通过面43向轴中心内部偏移，面40向外偏移，面44向外偏移，面41向内偏移，可以充分地保证在切割、修整62、63、64、65形状时，切削废料的排出。当然若电极中段形状为其他的变型(例如其他数量的环、环截面形状为其他凸起或凹陷形式的脊等)，切削刀片也应为与之对应的变型。

在本优选实施方式中，电极中心凹陷形状为球面形状61，即截面形状为弧形，所以切削刀片22切割位置处下端部分34的截面形状为与之尺寸形状相同的向上凸起的弧形。同样前缘处向后下方偏移一定的角度进而形成弧面46，以保证切削料的排出。

再例如，在另一个优选的实施方式中，针对中心凹陷形状为弧面凹陷71、但端面为平端面72且无其他特殊凸起或凹陷结构的电极70时(图17、18所示)的切削刀具如图12、13所示。此时，切削刀片22的中段部分33则相应变为不存在多处凹陷或凸起的结构，只是一个整体向上成型的前缘并向正后方偏移一定角度的后缘，并形成一个完整的斜面37。下端仍为由与71相同大小尺寸的弧线向后偏移一定角度的弧面34，上端部为与73尺寸大小相同的弧线向后偏移一定角度的曲面45。

再例如，在另一个优选的实施方式中，针对图19、20所示焊接电极时，即中心凹陷形状91为顶端为直线91a、两侧为弧线91b回转所形成的凹陷结构时，焊接接触面上仍然由平面94及平面上凸起的两层同心环92、93，电极侧面为球面97的结构特征时。则本发明中所对应的切削刀片形状为图21及图22所示，其主要差别在于切割中段下部分区域34，是由向正后方偏移一定的角度形成的平面46a和曲面46b构成的实体特征。46a的截面形状尺寸与对应电极90的91a的结构尺寸相同，46b的截面形状尺寸与对应电极90的91b的结构尺寸相同。切割中段下部分区域34向后方偏移的长度不超过平面37即可。

通过本发明的切削刀具进行修整的中心凹陷的焊接电极还可以如图28a-28e所示，但不限于所示示例。

在一个优选实施方式中包含弹性垫圈3，其形状结构如图23所示。其主要包括外圈304及内圈302，上下表面301a、301b。而且弹性垫圈并不是完全闭合的，留有一段开口，在开口处形成平面303，从而可以沿着轴线径向放心伸缩。开口长度通过所选用垫圈材料的弹性性能所决定。当然垫圈3可以设有多段开口。在切削刀具内，垫圈3通过面301a、301b与本体上的15a、15b及切削刀片上的28贴合装配，通过内圈302与刀片上的28装配，外圈304与本体上的面16装配，以此来使切削部件与本体固定连接。

本发明中，所述切割刀片21、22可以有包括各种合金工具钢、高速工具钢、硬质合金、陶瓷合金等各种可用于制作刀具的材料制成；其可经过包括整体淬火、表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗等热处理方法处理。

值得注意的是，在本发明中所提到的焊接电极可由包括适用于点焊的任何导电和导热材料构造出，该种材料可能在焊接期间发生老化。例如电极可由铜合金构造，包括铜铬(CuCr)合金、铜铬锆(CuCrZr)合金，添加氧化铝颗粒的铜合金或其他各种的可用作电极材料的铜合金。

如果需要，切削刀具可用于修整、切割在电阻点焊中包括异质工件的一对焊接电极。例如铝合金和钢的焊接。而且所切割、修整出的电极可用于多层多种材料的层叠电阻点焊，例如三层或四层，等厚度或不等厚度的电阻点焊过程。在工件的搭接接触表面可以包含由各种应用于材料连接的粘结剂或热固化效果的环氧树脂，例如中间层填充热固化作用的Uniseal2343粘结剂。

所应用铝合金可包含变形铝合金或铸造铝合金，包括表面具有涂层或未涂层的铝合金基板。例如铝镁合金、铝硅合金、铝镁硅合金、铝锌合金、铝铜合金等铝合金。而且其材料状态可以包括各种回火，包括退火、应变强化、固溶强化等状态。铝基板的厚度一般为0.3毫米至6.0毫米之间，优选地为从0.5毫米至3.0毫米之间。

所用钢制工件，包括表面具有涂层或未涂层的多种多样的各种钢基板材料。钢基板材料可以通过热轧或冷轧，可以包含任何钢，如低碳钢、无间隙钢、烘烤硬化钢、双向钢、马氏体钢等钢基板材料。钢基板的厚度一般为0.3毫米至6.0毫米，优选地为从0.6毫米至2.5毫米厚度之间。

在执行切割任务时，如图24所示为切割实施过程，将电极110、112连接到所用电极焊枪113、114上，包括C型焊枪或X型焊枪，将装好的切削刀具112放入切割机器(未标出)内，以使其可以随机器一起转动，然后给焊枪施加压力但不通电流，使焊枪两端压入切削刀具的第一切削槽和第二切削槽，根据所需切割量及电极材料和形状结构确定压力及时间，一般地压力为400N至3000N，优选地为500N至2000N之间，切割时间一般为500ms至5000ms，优选地为1000ms至3500ms。通过切削刀具的转动最终切割或修整出所需电极形状。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于修整中心凹陷焊接电极的切削刀具，其特征在于，所述切削刀具包括：

主体，所述主体为两端开口的中空柱体结构；和

切削部件，所述切削部件设置于所述主体内，所述切削部件包括一个或多个切削刀片，所述切削刀片以所述主体的中心轴线为中心呈均匀间隔开的径向分布，所述切削刀片在所述主体的中心轴线处固定成整体，且所述切削刀片的径向外侧与所述主体固定连接，所述切削刀片将所述主体间隔成多个出削槽，所述切削刀片两端的轴向外侧面和所述主体分别形成两个切削槽，所述切削槽用于接受待修整的所述焊接电极，所述切削槽包括第一切削槽和第二切削槽；

其中，所述切削刀片的至少一个轴向外侧面设有切削刃，在所述切削刃的下端部上设有凸起，位于同一侧的所述切削刃上的凸起的叠加轴向投影形状与其所修整的焊接电极中心凹陷的截面形状相同。

2.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刃具有向上成型的前缘和在所述前缘之下偏移正后角向上成型的后缘。

3.如权利要求2所述的切削刀具，其特征在于，以所述后缘所在曲面为基面，所述凸起的高度大于所述前缘的高度。

4.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，位于同一侧的多个所述切削刃上的凸起的形状相同，所述凸起的轴向投影形状与其所修整的焊接电极中心凹陷的截面形状相同。

5.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述第一切削槽和所述第二切削槽修正的所述焊接电极的形状完全相同或者存在差异。

6.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刃分为上端部分、中段部分和下端部分；所述上端部分的切削刃结构被所述焊接电极外边沿形状所限定；所述中段部分的切削刃结构被所述焊接电极的端面形状限定；所述下端部分的切削刃设有所述凸起。

7.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述主体和所述切削部件可拆卸地连接。

8.如权利要求7所述的切削刀具，其特征在于，多个所述切削刀片可拆卸地连接。

9.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，每个所述切削刀片的切割侧与所述焊接电极的表面形状是相适形的。

10.一种用于修整焊接电极的方法，所述方法包括：

a)提供如权利要求1所述的切削刀具；

b)在所述切削刀具的第一切削槽中接受第一焊接电极焊接面；

c)在所述切削刀具的第二切削槽中接受第二焊接电极的焊接面；

d)通过转动所述切削刀具来切割和复原所述第一焊接电极焊接面和所述第二焊接电极焊接面的几何形状。