CN111730078B - 切削加工软橡胶的车刀及其制备方法、车床 - Google Patents
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Abstract
本发明的切削加工软橡胶的车刀，属于车刀的技术领域，解决现有技术的产品加工橡胶材料时加工精度较低技术问题。其包括刀体(1)和在所述刀体(1)顶面上设置的切削刀片(2)，其中：所述刀体(1)，用于安装在车床上且能固定所述切削刀片(2)；切削刀片(2)，用于加工软橡胶，所述切削刀片(2)上相邻设置有主切削刃(21)和副切削刃(22)，所述主切削刃(21)和所述副切削刃(22)形成有夹角(23)，所述夹角(23)以弧结构设置。本发明用以完善切削加工软橡胶的车刀的功能，满足人们对软橡胶加工时的精度要求。
Description
技术领域
本发明属于刀具的技术领域，尤其涉及一种切削加工软橡胶的车刀及其制备方法、车床。
背景技术
橡胶材料由于具有较高的弹性和可曲性，稍加外力就能使其伸长、压缩、弯曲和扭转等特性，因此，橡胶材料的加工相对于金属的加工难很多。实际中，邵氏硬度为80°～95°的硬质橡胶可用白钢刀车削，但在车削过程中，由于白钢刀的导热性不佳，导致高温退火刃口磨损，车削下来的橡胶残渣容易粘结在白钢刀的刃口上，容易形成积屑瘤，影响车削的顺利进行，尤其是邵氏硬度为15°～55°橡胶的车削加工，橡胶材料的加工面坑洼不平的撕裂状，更是无法保证加工面的精度和粗糙度。
现有技术中，公开号“CN207013763U”,公开了“一种橡胶车刀”，包括刀杆和刀头，刀杆和刀头一体式结构设置，刀头安装在刀杆侧面，刀头采用白钢刀。实践中，对邵氏硬度为15°～55°橡胶进行加工时，橡胶材料的加工面精度较低，无法达到加工要求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种切削加工软橡胶的车刀，解决现有技术的产品加工橡胶材料时加工精度较低技术问题。
一方面提供一种切削加工软橡胶的车刀，包括刀体和在所述刀体顶面上设置的切削刀片，该结构设置，提高切削刀片的切削效果，并且降低了切削刀片的安装难度，安装时，将刀体安装在机床上便可实现对切削刀片的安装，增大切削刀片的稳固力，切削刀片在切削时不易晃动，保证加工精度；
所述刀体，用于安装在车床上且能固定所述切削刀片；
切削刀片，用于加工软橡胶，所述切削刀片上相邻设置有主切削刃和副切削刃，所述主切削刃和所述副切削刃形成有夹角，所述夹角以弧结构设置。弧结构设置的夹角在加工时，能够起到光滑加工面的作用，避免软橡胶加工面出现坑洼不平的情况，并且还能提高切削刀片的强度，延长刀片的使用时间。
在一个优选或可选的方案中，在所述主切削刃和/或所述副切削刃的后刀面设有用于增加切削刀片强度的刃带。刃带，例如，刃带小后角角度为0°～1°，宽度在0.5mm以下，是刃带在后角的基础上磨出刃带小后角，该结构是为提高主切削刃和副切削刃的强度，还能保持刃口的锋利性，不会因为追求刀具的锋利程度带来刃口过于薄弱而产生的崩口情况出现，进一步提高刀具的使用寿命。
在一个优选或可选的方案中，所述夹角以锐角或钝角角度设置。夹角即为刀尖，例如，主偏角和副偏角两角相交成的“V”字型刀尖，刀尖修磨成为弧形，优选的，为圆弧型，圆弧半径不大于0.8mm。
在一个优选或可选的方案中，主切削刃和副切削刃的非切割侧面和合金刀体相交成用以排屑的排屑槽。
在一个优选或可选的方案中，所述主切削刃的主偏角为45°～80°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；
所述副切削刃的主偏角为3°～45°，前角为45°～59°，后角为3°～7°。
在一个优选或可选的方案中，所述主切削刃和/或所述副切削刃前角和后角相交形成的楔角为31°～45°。
在一个优选或可选的方案中，所述切削刀片由超硬材料制成。
另一方面提供一种车床，用于加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶，其特征在于，安装有如以上部分或全部所述的切削加工软橡胶的车刀。弥补了目前对加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶的空白，保证了软橡胶的加工精度和粗糙度，避免软橡胶表面出现的坑洼不平的撕裂状现象。
另一方面提供一种切削加工软橡胶的车刀加工的方法，所述方法包括：
S1:选用具有高导热性、高硬度且高耐磨性的超硬材料，可采用切割、铣、线切割、磨或精密模具成型等方式加工制成切削刀片，所述切削刀片上相邻设置有主切削刃和副切削刃，所述主切削刃和所述副切削刃形成有以弧结构设置的夹角；
S2:在所述主切削刃和所述副切削刃的后面加工削出刃带；
S3:加工所述主切削刃的主偏角为45°～80°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；
加工所述副切削刃的主偏角为3°～45°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；
加工所述主切削刃和所述副切削刃前角和后角相交形成的楔角为31°～45°，形成切削刀片；
S4:采用真空焊接或低温粘接的工艺将所述切削刀片与合金刀体连接为一体；
S5：在所述合金刀体上与所述主切削刃和所述副切削刃的非切割侧面对应位置加工出排屑槽。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
刀体和在所述刀体顶面上设置的切削刀片，该结构设置，提高切削刀片的切削力，并且降低了切削刀片的安装难度，安装时，将刀体安装在机床上便可实现对切削刀片的安装，增大切削刀片的稳固力，切削刀片在切割时不易晃动，保证加工精度和粗糙度。切削刀片的夹角以弧形结构设置，弧结构设置的夹角在加工时，能够起到光滑加工面的作用，避免软橡胶加工面出现坑洼不平的撕裂状情况，并且还能提高切削刀片的强度，延长刀片的使用时间。
另一方面，提供一种机床，采用以上所述的车刀，能够加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶，保证加工精度。
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为本发明的车刀车削时的结构示意图；
图2为本发明的车刀的示意图；
图3为本发明的车刀B的放大图；
图4为本发明的车刀中刃带的结构示意图；
图5为本发明的车刀中刃带F的放大图。
其中：1、刀体；2、切削刀片；21、主切削刃；22、副切削刃；23、夹角；24、刃带；25、排屑槽；26、主偏角；27、副偏角；28、楔角；29、后角；3、软橡胶辊；241、刃带小后角；31、被切割的软橡胶条。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
相关解释：
主切削刃----是直接加工件切削的刀刃；
副切削刃----是面对已加工表面的刀刃；
前面和基面的夹角是前角，后面和切削平面的夹角是后角；
前角，作用：加大前角，刀具锋利，切削层的变形及前面屑摩擦阻力小，削力和切削温度可减低，可抑制或消除积屑瘤；
后角，作用：减少刀具后面与工件的切削表面和已加工表面之间的摩擦；
主偏角，作用：改变主偏角的大小可以调整径向切削分力和轴向切削分力之间的比例，主偏角增大时，径向切削分力减小，轴向切削分力增大；
副偏角，作用：减小副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦。
如图1所示的切削加工软橡胶的车刀，包括刀体1和在刀体1顶面上设置的切削刀片2，刀体1采用现有技术的刀体，刀体1与切削刀片2形状相适配，其形状可选的为V型或弧形或折形结构，切削刀片2的结构优选为V形结构设置，也可选优其他结构的形状，以下，为V形结构为例，进行说明，但切削刀片2的形状不局限于V形结构。
刀体1和在刀体1顶面上设置的切削刀片2，提高切削刀片2的切削力，并且降低了切削刀片2的安装难度，安装时，将刀体1安装在机床上便可实现对切削刀片2的安装，并且增大切削刀片2的稳固力，切削刀片2在切割时不易晃动，保证加工精度，其中：
刀体1，用于安装在车床上且能固定切削刀片2；
切削刀片2，用于加工软橡胶，切削刀片2上相邻设置有主切削刃21和副切削刃22，主切削刃21和副切削刃22形成有夹角23，如图2和图3所示，夹角23以弧结构设置。弧结构设置的夹角23在加工时，能够起到光滑加工面的作用，避免软橡胶加工面出现坑洼不平的撕裂状情况，并且还能提高切削刀片2的强度，延长刀片的使用时间。夹角23的形状，例如，夹角23以锐角或钝角角度设置，夹角23即为刀尖，优选的，主偏角26和副偏角27两角相交成的“V”字型刀尖，刀尖修磨成为弧形，优选的，为圆弧型，圆弧半径不大于0.8mm。
作为可选的实施方式，如图4和图5所示，在主切削刃21和/或副切削刃22的非切割侧棱边设有用于增加切削刀片2韧性的刃带24。刃带24，例如，刃带小后角241角度为0°～1°，宽度在0.5mm以下，刃带小后角241是刃带在后角的基础上磨出刃带小后角。刃带24的作用是提高主切削刃21和/或副切削刃22的强度，还能保持刃口的锋利性，不会因为追求刀具的锋利程度带来刃口过于薄弱而出现崩口的情况，进一步提高刀具的使用寿命。
作为可选的实施方式，如图2和图3所示，夹角23以锐角或钝角角度设置。夹角23即为刀尖，例如，主偏角26和副偏角27两角相交成的“V”字型刀尖，刀尖修磨成为弧形，优选的，为圆弧型，圆弧半径小于0.4mm。“V”字型刀尖的夹角优选为钝角设置，如为100度，主切削刃长可选的20-22mm，副切削刃长可选的为11mm，优选为钝角角度设置，例如，100度的角度设置，切削加工软橡胶的车刀在使用一段时间后出现刃口磨损而不能正常车削时，可通过修磨后循环使用。
作为可选的实施方式，主切削刃21和副切削刃22的非切割侧面相交成用以排屑的排屑槽25，刀体1在对应位置也开设有与排屑槽25结构相适配的凹槽，方便被切割的软橡胶条31的顺利排除。
如图1所示，其工作原理为：软橡胶辊3被切割时产生的被切割的软橡胶条31，通过排屑槽25直接排除，避免的被切割的软橡胶条31影响主切削刃21/或副切削刃22的切削效率，需要指出的是，主切削刃21和副切削刃22的非切割侧面的棱边上设有刃带24。
作为可选的实施方式，如图1至图4所示，为进一步提高切削的效率和主切削刃21和副切削刃22的强度，以如下角度设置，如下：
主切削刃21的主偏角为45°～80°，前角为45°～59°，后角29为3°～7°；
副切削刃22的主偏角为3°～45°，前角为45°～59°，后角29为3°～7°。
作为可选的实施方式，主切削刃21和/或副切削刃22前角和后角29相交形成的楔角28角度为31°～45°。
该楔角角度的设置，例如，在机床转速为200-1000转，切削深度大于0.5mm、进给量0.1-1mm/转时，车削下来的软橡胶条31能顺利从刀体1的排屑槽25排出，避免缠绕在软橡胶辊的加工面上，车出的加工表面光滑平整。
作为可选的实施方式，切削刀片2由超硬材料制成。其目的是，可在不使用冷却液的情况下环保的车削软橡胶，避免产生接屑瘤，影响车削的工作效率，白钢导热性不佳，刀片容易高温退火与车削下来的橡胶残渣形成积屑瘤。
另一方面提供一种车床，用于加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶，安装有如以上部分或全部的切削加工软橡胶的车刀。弥补了目前对加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶的空白，保证加工精度，避免出现了橡胶加工件表面出现的坑洼不平的撕裂状现象。
另一方面提供一种切削加工软橡胶的车刀加工的方法，所述方法包括：
S1:选用高导热性、高硬度且高耐磨性的超硬材料可采用切割、铣、线切割、磨或精密模具成型等方式加工制成切削刀片，所述切削刀片上相邻设置有主切削刃和副切削刃，例如，加工成V形结构，所述主切削刃和所述副切削刃形成有以弧结构设置的夹角；
S2:在所述主切削刃和/或所述副切削刃的非切割侧面车削出刃带。提高主切削刃和副切削刃的强度，还能保持刃口的锋利性，不会因为追求刀具的锋利程度带来刃口过于薄弱而出现崩口的情况，进一步提高刀具的使用寿命；
S3:加工所述主切削刃的主偏角为45°～80°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；
加工所述副切削刃的主偏角为3°～45°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；
加工所述主切削刃和所述副切削刃前角和后角相交形成的楔角为31°～45°，楔角的作用是方面排屑，最终形成切削刀片，满足加工精度；
S4:采用真空焊接或低温粘接的工艺将所述切削刀片与合金刀体连接为一体，优选的车刀安装在刀体顶面一端；
S5：在所述合金刀体上与所述主切削刃和所述副切削刃的非切割侧面对应位置车削加工出排屑槽，排屑槽与切削刀片的楔角相互配合，能够有效排出被切割的软橡胶条。
以上对本发明所提供的方法及其产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种切削加工软橡胶的车刀，用于加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶，其特征在于，包括刀体(1)和在所述刀体(1)顶面上设置的切削刀片(2)，其中：
所述车刀的制备方法包括：S1:选用具有高导热性、高硬度且高耐磨性的超硬材料，可采用切割、铣、线切割、磨或精密模具成型方式加工制成切削刀片，所述切削刀片上相邻设置有主切削刃和副切削刃，所述主切削刃和所述副切削刃形成有以弧结构设置的夹角；
S2:在所述主切削刃和所述副切削刃的后面加工出刃带；
S3:加工所述主切削刃的主偏角为45°～80°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；加工所述副切削刃的主偏角为3°～45°，前角为45°～59°，后角为3°～7°；加工所述主切削刃和所述副切削刃前角和后角相交形成的楔角为31°～45°，形成切削刀片；
S4:采用真空焊接或低温粘接的工艺将所述切削刀片与合金刀体连接为一体；
S5：在所述合金刀体上与所述主切削刃和所述副切削刃的非切割侧面对应位置加工出排屑槽；
所述刀体(1)，用于安装在车床上且能固定所述切削刀片(2)；
切削刀片(2)，用于加工软橡胶，所述切削刀片(2)上相邻设置有主切削刃(21)和副切削刃(22)，所述主切削刃(21)和所述副切削刃(22)形成有夹角(23)，所述夹角(23)以弧结构设置；
主切削刃(21)和副切削刃(22)的非切割侧面和合金刀体相交成用以排屑的排屑槽(25)。
2.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于，在所述主切削刃(21)和所述副切削刃(22)的非切割侧设有用于增加切削刀片(2)强度的刃带(24)。
3.根据权利要求2所述的车刀，其特征在于，所述的刃带(24)宽度在0.5mm以下，并设有角度为0°～1°的刃带小后角(241)。
4.根据权利要求1所述的车刀，其特征在于，所述夹角(23)以锐角或钝角角度设置。
5.一种车床，用于加工邵氏硬度为15°～55°的软橡胶，其特征在于，安装有如权利要求1至4任意一项所述的切削加工软橡胶的车刀。
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