CN110560716A - 一种深槽加工用车刀组及大型零件深槽加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深槽加工用车刀组及大型零件深槽加工方法，用于加工大型零件深槽的新型车刀组和加工大型零件深槽加工的方法。用于加工大型零件深槽的新型车刀组包括：切槽刀；75°车刀；90°车刀。刀杆中设置精准冷却单元，75°车刀的加工端设置用于刀片的过定位固定方式，提高切削稳定性。用于加工大型零件深槽的加工方法，包括如下步骤：切槽；切宽槽；槽底修整，方法优化了传统的大型零件深槽粗加工过程。该加工深槽的新型车刀组，可有效减少加工大型零件深槽过程的换刀时间、提高金属去除率。
Description
技术领域
本发明涉及大型轴类零件、联轴器、链轮、齿轮等零件上的深槽粗加工、半精加工，尤其涉及一种深槽加工用车刀组及大型零件深槽加工方法。
背景技术
大型轴类零件、联轴器、链轮、齿轮等零件的深槽一般使用切槽刀进行加工，需要经常性更换刀片和刀具进行槽的粗加工。同时切宽较大的槽刀刀片价格较高，使得加工成本难以保证。
此外，传统的75°车刀在重载切削中加工稳定性不佳，需通过其他形式的刀具设计来提高加工安全性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于设计新型加工大型零件深槽的车刀组和加工方法，优化传统的大型零件深槽粗加工过程，提高加工大型零件深槽的效能。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种深槽加工用车刀组，所述车刀组包括切槽刀、75°车刀和90°车刀，所述切槽刀、75°车刀和90°车刀可更换的设置在刀柄上，且所述切槽刀、75°车刀和90°车刀的刀杆轴线方向上对称的两面都能进行切削加工，其中，所述切槽刀用于零件的深槽的切槽深度加工，所述75°车刀用于深槽的槽宽加工，所述90°车刀用于深槽的半精度加工。
优选的，所述切槽刀包括刀体、刀垫、刀垫螺钉、刀片、刀片锁紧螺钉和刀杆辅助支承螺钉，所述刀垫、刀垫螺钉、刀片和刀片锁紧螺钉设置在所述刀体的加工端，在所述刀片的中部设置连接孔并通过刀片锁紧螺钉固定在所述刀体前端头部的加工端上，所述刀杆辅助支承螺钉设置在所述刀体与刀柄的对接处并对刀体进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
优选的，所述刀片锁紧螺钉在刀体的切削刃法线方向设置。
优选的，在所述切槽刀的刀体内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道和喷液孔，所述喷液孔对准所述刀片的切削处。
优选的，所述75°车刀包括刀体、刀片、刀片锁紧螺钉、刀杆辅助支承螺钉，两个对称设置的刀片分别通过刀片锁紧螺钉可拆卸的固定在所述刀体的加工端，所述刀杆辅助支承螺钉设置在所述刀体与刀柄的对接处并对刀体进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
优选的，在所述75°切刀的刀体内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道和喷液孔，所述喷液孔对准所述刀片的切削处。
优选的，在75°切刀的刀片上设置半圆柱形内凹定位槽，在75°切刀的刀体前端刀片安装部相应的设置半圆柱形外凸嵌合部，所述半圆柱形内凹定位槽与所述半圆柱形外凸嵌合部匹配实现刀片的过定位配合从而增加75°切刀的稳定性。
优选的，所述90°车刀包括刀体、刀垫、刀垫螺钉、刀片、刀片锁紧螺钉和刀杆辅助支承螺钉，所述刀片通过刀片锁紧螺钉、刀垫、刀垫螺钉可拆卸的设置在所述刀体的前端，所述刀杆辅助支承螺钉设置在所述刀体与刀柄的对接处并对刀体进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
优选的，在所述90°切刀的刀体内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道和喷液孔，所述喷液孔对准所述刀片的切削处。
一种采用上述车刀组的大型零件深槽加工方法，方法包括：
步骤S1，切槽，使用切槽刀进行深槽切槽加工；
步骤S2，切宽，使用75°车刀两侧刀刃对深槽进行切宽加工，将深槽宽度加工到工艺要求；
步骤S3，槽底粗加工，使用90°车刀对深槽槽底部分进行粗加工；
步骤S4，半精度加工，使用90°车刀一侧刀片后进行深槽的半精加工，完成深槽的加工。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明在刀杆上设置精准冷却单元，通过精准冷却单元提高切削过程中断屑能力，从而提高刀片寿命。
本发明采用已有的标准刀片，或标准刀片改制，无需非标定制刀片。
本发明采用辅助支承螺钉，对刀杆与设备进行过定位支承，提高加工时刀具的刚性。
本发明采用切削刃法线方向的螺钉来固定刀片的安装方式，改变了刀片和螺钉的受力方向，减小加工过程中受到的力的大小。
本发明75°车刀的刀片与刀体采用过定位的固定方式，提高切削的稳定性。
附图说明
图1为本发明车刀组的切槽刀的结构示意图；
图2为切槽刀的局部剖视图；
图3为本发明车刀组的75°车刀的结构示意图；
图4为75°切刀的局部剖视图；
图5为75°切刀的加工端的局部放大图；
图6为本发明车刀组的90°切刀的结构示意图；
图7为90°切刀的局部放大图；
图8为采用本发明车刀组的切槽加工流程示意图。
图中：1、切槽刀；101、刀体；102、刀垫；103、刀垫螺钉；104、刀片；105、刀片锁紧螺钉；106、刀杆辅助支承螺钉；110、冷却液通道；111、喷液孔；
2、75°车刀；201、刀体；202、刀片；203、刀片锁紧螺钉；204、刀杆辅助支承螺钉204；210、冷却液通道；211、喷液孔；220、半圆柱形内凹定位槽；
3、90°车刀；301、刀体；302、刀垫；303、刀垫螺钉；304、刀片；305、刀片锁紧螺钉；306、刀杆辅助支承螺钉；310、冷却液通道；311、喷液孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-图7，一种深槽加工用车刀组，车刀组包括切槽刀1、75°车刀2和90°车刀3，切槽刀1、75°车刀2和90°车刀3可更换的设置在刀柄上，且切槽刀1、75°车刀2和90°车刀3的刀杆轴线方向上对称的两面都能进行切削加工，其中，切槽刀1用于零件的深槽的切槽深度加工，75°车刀2用于深槽的槽宽加工，90°车刀3用于深槽的半精度加工。
本发明的上述车刀组用于加工大型零件深槽。通过切槽、切宽、修整的加工过程完成大型零件深槽的加工。车刀组将减少刀具更换次数。
参见图1-图2，切槽刀1包括刀体101、刀垫102、刀垫螺钉103、刀片104、刀片锁紧螺钉105和刀杆辅助支承螺钉106，刀垫102、刀垫螺钉103、刀片104和刀片锁紧螺钉105设置在刀体101的加工端，在刀片104的中部设置连接孔并通过刀片锁紧螺钉105固定在刀体101前端头部的加工端上，刀杆辅助支承螺钉106设置在刀体101与刀柄的对接处并对刀体101进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
其中，刀片锁紧螺钉105在刀体101的切削刃法线方向设置。
在切槽刀1的刀体101内设置精准冷却单元，精准冷却单元包括冷却液通道110和喷液孔111，喷液孔111对准刀片104的切削处。
参见图3-图5，75°车刀2包括刀体201、刀片202、刀片锁紧螺钉203、刀杆辅助支承螺钉204，两个对称设置的刀片202分别通过刀片锁紧螺钉203可拆卸的固定在刀体201的加工端，刀杆辅助支承螺钉204设置在刀体201与刀柄的对接处并对刀体201进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
其中，在75°切刀2的刀体201内设置精准冷却单元，精准冷却单元包括冷却液通道210和喷液孔211，喷液孔211对准刀片202的切削处。
为了提高接触刚性，限制重载切削过程中刀片位移量，在75°切刀2的刀片202上设置半圆柱形内凹定位槽220，在75°切刀2的刀体201前端刀片安装部相应的设置半圆柱形外凸嵌合部，所述半圆柱形内凹定位槽220与所述半圆柱形外凸嵌合部匹配实现刀片2的过定位配合，从而增加75°切刀2的稳定性。
参见图6和图7，90°车刀3包括刀体301、刀垫302、刀垫螺钉303、刀片304、刀片锁紧螺钉305和刀杆辅助支承螺钉306，刀片304通过刀片锁紧螺钉305、刀垫302、刀垫螺钉303可拆卸的设置在刀体301的前端，刀杆辅助支承螺钉306设置在刀体301与刀柄的对接处并对刀体301进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
其中，在90°切刀3的刀体301内设置精准冷却单元，精准冷却单元包括冷却液通道310和喷液孔311，喷液孔311对准刀片304的切削处。
综上，本发明的车刀组的刀杆上设计了支撑结构，并通过刀杆辅助支承螺钉(106、204、306)与机床刀座进行刚性接触，提高加工时刀具的刚性。
其中，车刀组中切槽刀1和90°车刀3使用刀垫(102、302)设计避免刀片损坏时碰伤刀体。
车刀组采用已有的标准刀片，或标准刀片改制，无需非标定制刀片。
车刀组刀杆上设置精准冷却单元(110、111，210、211,310、311)，冷却水通过刀杆尾端的接口接入刀杆，通过刀杆冷却管路精准的喷射在切削刃上，通过精准冷却单元提高切削过程中断屑能力，从而提高刀片寿命。
车刀组中75°车刀2，刀片202上修磨圆柱形定位槽作为过定位，刀片与刀体通过该槽进行过定位配合，进一步限制重载切削过程中的刀片位移量，并进一步提高接触刚性，使得切削过程更加稳定可靠。
本发明与现有大型零件深槽车刀的差异在于：
①刀杆上设置精准冷却单元。
②设置辅助支承螺钉。
③刀片与刀体采用过定位的固定方式，提高切削的稳定性。
④刀杆同时设置左右两侧刀片安装位置减少换刀时间。
参见图8，显示了本发明加工大型零件深槽的过程。本发明的一种采用上述车刀组的大型零件深槽加工方法，方法包括以下步骤：
步骤S1，切槽，使用切槽刀1进行深槽切槽加工。
步骤S2，切宽，使用75°车刀2两侧刀刃对深槽进行切宽加工，将深槽宽度加工到工艺要求。
步骤S3，槽底粗加工，使用90°车刀3对深槽槽底部分进行粗加工。
步骤S4，半精度加工，使用90°车刀3一侧刀片后进行深槽的半精加工，完成深槽的加工。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种深槽加工用车刀组，所述车刀组包括切槽刀(1)、75°车刀(2)和90°车刀(3)，其特征在于：所述切槽刀(1)、75°车刀(2)和90°车刀(3)可更换的设置在刀柄上，且所述切槽刀(1)、75°车刀(2)和90°车刀(3)的刀杆轴线方向上对称的两面都能进行切削加工，其中，所述切槽刀(1)用于零件的深槽的切槽深度加工，所述75°车刀(2)用于深槽的槽宽加工，所述90°车刀(3)用于深槽的半精度加工。
2.根据权利要求1所述的车刀组，其特征在于：所述切槽刀(1)包括刀体(101)、刀垫(102)、刀垫螺钉(103)、刀片(104)、刀片锁紧螺钉(105)和刀杆辅助支承螺钉(106)，所述刀垫(102)、刀垫螺钉(103)、刀片(104)和刀片锁紧螺钉(105)设置在所述刀体(101)的加工端，在所述刀片(104)的中部设置连接孔并通过刀片锁紧螺钉(105)固定在所述刀体(101)前端头部的加工端上，所述刀杆辅助支承螺钉(106)设置在所述刀体(101)与刀柄的对接处并对刀体(101)进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
3.根据权利要求2所述的车刀组，其特征在于：所述刀片锁紧螺钉(105)在刀体(101)的切削刃法线方向设置。
4.根据权利要求2或3所述的车刀组，其特征在于：在所述切槽刀(1)的刀体(101)内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道(110)和喷液孔(111)，所述喷液孔(111)对准所述刀片(104)的切削处。
5.根据权利要求1所述的车刀组，其特征在于：所述75°车刀(2)包括刀体(201)、刀片(202)、刀片锁紧螺钉(203)、刀杆辅助支承螺钉(204)，两个对称设置的刀片(202)分别通过刀片锁紧螺钉(203)可拆卸的固定在所述刀体(201)的加工端，所述刀杆辅助支承螺钉(204)设置在所述刀体(201)与刀柄的对接处并对刀体(201)进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
6.根据权利要求5所述的车刀组，其特征在于：在所述75°切刀(2)的刀体(201)内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道(210)和喷液孔(211)，所述喷液孔(211)对准所述刀片(202)的切削处。
7.根据权利要求5或6所述的车刀组，其特征在乎：在75°切刀(2)的刀片(202)上设置半圆柱形内凹定位槽(220)，在75°切刀(2)的刀体(201)前端刀片安装部相应的设置半圆柱形外凸嵌合部，所述半圆柱形内凹定位槽(220)与所述半圆柱形外凸嵌合部匹配实现刀片(2)的过定位配合从而增加75°切刀(2)的稳定性。
8.根据权利要求1所述的车刀组，其特征在于：所述90°车刀(3)包括刀体(301)、刀垫(302)、刀垫螺钉(303)、刀片(304)、刀片锁紧螺钉(305)和刀杆辅助支承螺钉(306)，所述刀片(304)通过刀片锁紧螺钉(305)、刀垫(302)、刀垫螺钉(303)可拆卸的设置在所述刀体(301)的前端，所述刀杆辅助支承螺钉(306)设置在所述刀体(301)与刀柄的对接处并对刀体(301)进行过定位支撑，以此提高刀具的刚性。
9.根据权利要求8所述的车刀组，其特征在于：在所述90°切刀(3)的刀体(301)内设置精准冷却单元，所述精准冷却单元包括冷却液通道(310)和喷液孔(311)，所述喷液孔(311)对准所述刀片(304)的切削处。
10.一种采用根据权利要求1-9任一项所述车刀组的大型零件深槽加工方法，其特征在于，方法包括：
步骤S1，切槽，使用切槽刀(1)进行深槽切槽加工；
步骤S2，切宽，使用75°车刀(2)两侧刀刃对深槽进行切宽加工，将深槽宽度加工到工艺要求；
步骤S3，槽底粗加工，使用90°车刀(3)对深槽槽底部分进行粗加工；
步骤S4，半精度加工，使用90°车刀(3)一侧刀片后进行深槽的半精加工，完成深槽的加工。
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Cited By (2)
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| CN112620756A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-09 | 西北机电工程研究所 | 一种异型深槽加工刀具装置及加工方法 |
| CN113579640A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-11-02 | 山西平阳重工机械有限责任公司 | 一种高温合金材料半封闭内型腔加工方法 |
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