CN111843006A - 一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件 - Google Patents

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徐磊
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Abstract

本发明涉及一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，包括圆盘基体（1），圆盘基体（1）的外圆区域处设置有圆盘基座，在所述圆盘基座上沿圆周方向均布有若干可更换圆周成形刀架式铣削组件（2），可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）与所述圆盘基座之间通过廓形角度调整机构（3）相连接。本发明具有对损害刀刃调整或刀片拆装、维护方便的特点；且可根据轮廓需求在刀架上布置刀片数不同的成形刀片，易于满足不同金属坯件轮廓成形切削要求，同时可通过调整廓形角度调整机构实现廓形角度调整功能，以实现不同线路的廓形角度调整，从而有效改善轮轨接触关系。

Description

一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件
技术领域
本发明涉及铁路养护设备，尤其涉及一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件。
背景技术
公开号为CN104439474A的中国发明专利涉及一种圆周成形刀架式铣削组件，其包括圆周成形刀盘基体，该基体的边缘处装有刀架式铣削组件，该刀架式铣削组件上布置至少两列切削刀片，所述两列切削刀片在垂直圆周切削方向相错布置。通过本发明所述的刀架式铣削组件，可实现圆周成形铣削各种材料的毛坯件，特别使用于铁路钢轨轨头轮廓的铣削，该刀架式铣削组件具有刀片维护方便，刀架存储方便、刀具轨迹加工可扩展性强等优点，将有利推动圆周成形，特别是铁路钢轨轨头轮廓圆周成形技术及刀具应用的发展。但该发明中安装在刀盘上可更换的刀架为固定式结构，无法实现不同线路的廓形角度调整，导致轮轨接触关系难以改善。因此仍需改进。
发明内容
为了解决现有圆周成形刀架式铣削组件存在的上述技术问题，本发明采用的技术方案具体如下：
一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，包括圆盘基体，所述圆盘基体的外圆区域处设置有圆盘基座，在所述圆盘基座上沿圆周方向均布有若干可更换圆周成形刀架式铣削组件，所述可更换圆周成形刀架式铣削组件与所述圆盘基座之间通过廓形角度调整机构相连接。
优选的是，所述可更换圆周成形刀架式铣削组件底端设置有至少一条圆弧底座凸槽，所述圆盘基座上相应设置有与所述圆弧底座凸槽相互匹配的圆弧底座凹槽，所述圆弧底座凸槽与所述圆弧底座凹槽之间通过所述廓形角度调整机构形成镶嵌式可调整装配结构。
在上述任一方案中优选的是，所述镶嵌式可调整装配结构通过所述圆弧底座凹槽的凹字形槽面与所述圆弧底座凸槽的凸字形槽面之间形成三个相互抵靠接触面。
在上述任一方案中优选的是，所述三个相互抵靠接触面采用所述圆弧底座凹槽的底面和两内侧面分别与所述圆弧底座凸槽的顶面和两外侧面相接触。
在上述任一方案中优选的是，所述廓形角度调整机构的廓形调整角度在正负2度之间。
在上述任一方案中优选的是，每组所述可更换圆周成形刀架式铣削组件底面至少开有一个螺孔，所述可更换圆周成形刀架式铣削组件与所述圆盘基座之间通过所述螺孔和紧固件进行径向紧固。
在上述任一方案中优选的是，每组所述可更换圆周成形刀架式铣削组件上设置有若干形状不同的刀窝，所述刀窝内装有可更换切削刀片，通过对所述刀窝进行排列组合，使得所述可更换切削刀片的切削刃口在所述圆盘基体的轴平面内的旋转投影所产生的轮廓与所需的钢轨廓形相符。
在上述任一方案中优选的是，所述切削刀片上设有至少一个排屑槽，所述切削刀片与所述可更换圆周成形刀架式铣削组件之间通过螺钉紧固连接。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片包括第一切削刀片、第二切削刀片和第三切削刀片，所述第一切削刀片设有二条圆弧切削刃，所述第二切削刀片设有四条圆弧切削刃，所述第三切削刀片设有四条直线切削刃。
在上述任一方案中优选的是，在所述圆盘基座上的所述圆弧底座凹槽处的所述圆盘基体内部设有T字形空腔，所述T字形空腔内装有所述廓形角度调整机构，所述T字形空腔左侧装有弹簧座、顶杆和碟形弹簧，其中部装有圆螺母防松支撑、圆螺母、第一曲面垫圈、第二曲面垫圈、曲面摆杆，其右侧装有调整螺杆和调整螺杆防松O形圈，所述圆弧底座凸槽底面上与所述T字形空腔中部相应位置开有曲面摆杆孔。
在上述任一方案中优选的是，所述圆螺母防松支撑材质采用有机高分子材料制成。
在上述任一方案中优选的是，所述有机高分子材料采用PU。
在上述任一方案中优选的是，在所述T字形空腔右侧安装所述调整螺杆处的内壁上开有环形槽，所述环形槽内装有所述调整螺杆防松O形圈用于防松。
在上述任一方案中优选的是，所述圆螺母防松支撑装在所述圆螺母下方。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片采用粗加工切削刀片。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片采用精加工切削刀片。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片外形采用棱柱型、方形六面体和弧形六面体中任一种，用于铁路轨头轮廓铣削轨迹。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片外形采用弧形六面体，所述弧形六面体上设有至少四条切削刃，用于铣削钢轨轨顶。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片外形采用方六面体，所述方六面体上设有至少四条切削刃，用于铣削钢轨肥边。
在上述任一方案中优选的是，所述可更换切削刀片外形采用棱柱型，所述棱柱型上设有至少二条切削刃，用于铣削钢轨轨头圆弧接触区。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过拆装本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，实现对刀架上个别切削刃损害处的切削刃调整或刀片更换，并基于刀架重新检测、调整更换后的切削刀片位置度即可保证圆周成形切削刀片满足具体成形金属坯件轮廓尺寸要求，因此本发明具有对损害刀刃调整或刀片拆装、维护方便的特点；由于本发明的刀架外形尺寸较小，易于刀架的加工、存储、搬运，因此本发明具有存储空间小、搬运方便、制造成本低的特点；且可根据轮廓需求在刀架上布置刀片数不同的成形刀片，易于满足不同金属坯件轮廓成形切削要求，同时可通过调整廓形角度调整机构实现廓形角度调整功能，以实现不同线路的廓形角度调整，从而有效改善轮轨接触关系，因此，本发明具有铣削轨迹加工扩展性强的技术特点。
综上所述，本发明可用于铣削或者锯削金属坯件或者高速进给的铣削工艺或锯削工艺，特别可用于成形不同轨廓的铁路钢轨，可实现圆周成形铣削，特别对铁路钢轨轨头轮廓的铣削，同时具有刀片维护方便，刀架存储方便、刀具轨迹加工可扩展性强等技术优势，从而有利于推动圆周成形技术，特别是铁路钢轨轨头轮廓圆周成形技术及刀具应用的发展。
附图说明
图1为按照本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的一优选实施例与圆盘基体的装配立体图。
图2为按照本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的图1所示实施例与圆盘基座之间的镶嵌式装配接合面的一优选实施例的立体图。
图3为按照本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的图1所示实施例中廓形角度调整机构的剖视图。
图4为按照本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的图1所示实施例中可更换圆周成形刀架及可更换切削刀片的一优选实施例的立体图。
图5为按照本发明的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的图1所示实施例的廓形角度调整示意图。
附图标记说明：
1圆盘基体；12圆弧底座凹槽；2可更换圆周成形刀架式铣削组件；21圆弧底座凸槽；3廓形角度调整机构；22螺钉；23第一切削刀片；24第二切削刀片；25第三切削刀片；31圆螺母防松支撑；32圆螺母；33第一曲面垫圈；34第二曲面垫圈；35曲面摆杆；36调整螺杆；37弹簧座；38顶杆；39碟形弹簧；301调整螺杆防松O形圈。
具体实施方式
下面结合图1-5详细描述所述可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件的优选技术方案：
一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，包括圆盘基体1，圆盘基体1的外圆区域处设置有圆盘基座，在所述圆盘基座上沿圆周方向均布有若干可更换圆周成形刀架式铣削组件2，可更换圆周成形刀架式铣削组件2与所述圆盘基座之间通过廓形角度调整机构3相连接，以实现传递切削力的目的。廓形角度调整机构3用于将可更换圆周成形刀架式铣削组件2可拆装地固定在圆盘基体1的边缘区域上。
可更换圆周成形刀架式铣削组件2底端设置有至少一条圆弧底座凸槽21，所述圆盘基座上相应设置有与圆弧底座凸槽21相互匹配的圆弧底座凹槽12，圆弧底座凸槽21与圆弧底座凹槽12之间通过廓形角度调整机构3形成镶嵌式可调整装配结构。通过圆盘弧形槽及廓形角度调整机构3可实现可更换圆周成形刀架式铣削组件2角度调整，以实现不同线路的廓形角度调整，改善轮轨接触关系。所述镶嵌式可调整装配结构均布于圆盘基体1的圆周方向，每组位于圆盘基体1上的可更换圆周成形刀架式铣削组件2之间所形成的切削轨迹一致。
所述镶嵌式可调整装配结构通过圆弧底座凹槽12的凹字形槽面与圆弧底座凸槽21的凸字形槽面之间形成三个相互抵靠接触面。所述三个相互抵靠接触面采用圆弧底座凹槽12的底面和两内侧面分别与圆弧底座凸槽21的顶面和两外侧面相接触。所述三个相互抵靠接触面用于吸收所述刀架式铣削组件的切削力。
廓形角度调整机构3的廓形调整角度在正负2度之间。
每组可更换圆周成形刀架式铣削组件2底面至少开有一个螺孔，可更换圆周成形刀架式铣削组件2与所述圆盘基座之间通过所述螺孔和紧固件进行径向紧固。在可更换圆周成形刀架式铣削组件2镶嵌至所述圆盘基座上后，在每组所述刀架与所述圆盘基座镶嵌处，所述圆盘基座上均有与之相互匹配的安装面，该装配结构可以有效地减少或者缓冲圆盘铣刀在圆周方向上切削的有害振动。
每组可更换圆周成形刀架式铣削组件2上设置有若干形状不同的刀窝，所述刀窝内装有可更换切削刀片，通过对所述刀窝进行排列组合，使得所述可更换切削刀片的切削刃口在圆盘基体1的轴平面内的旋转投影所产生的轮廓与所需的钢轨廓形相符，以实现对铁路轨廓的成形加工，通过调整所述刀架与所述可更换切削刀片配合角度及刀片的外形尺寸，可实现不同成形轮廓的切削要求。所述切削刀片上设有至少一个排屑槽，用于解决切削过程中的排屑问题，提高铁屑收集效率。所述切削刀片与可更换圆周成形刀架式铣削组件2之间通过螺钉22紧固连接。
所述可更换切削刀片包括第一切削刀片23、第二切削刀片24和第三切削刀片25，第一切削刀片23设有二条圆弧切削刃，第二切削刀片24设有四条圆弧切削刃，第三切削刀片25设有四条直线切削刃。
在所述圆盘基座上的圆弧底座凹槽12处的圆盘基体1内部设有T字形空腔，所述T字形空腔内装有廓形角度调整机构3，所述T字形空腔左侧装有弹簧座37、顶杆38和碟形弹簧39，其中部装有圆螺母防松支撑31、圆螺母32、第一曲面垫圈33、第二曲面垫圈34、曲面摆杆35，其右侧装有调整螺杆36和调整螺杆防松O形圈301，圆弧底座凸槽21底面上与所述T字形空腔中部相应位置开有曲面摆杆孔。圆螺母防松支撑31材质采用有机高分子材料制成，所述有机高分子材料优选采用PU。在所述T字形空腔右侧安装调整螺杆36处的内壁上开有环形槽，所述环形槽内装有调整螺杆防松O形圈301用于防松。圆螺母防松支撑31装在圆螺母32下方。
廓形角度调整机构3调整廓形角度的工作原理：松开圆螺母32少许,按圆盘基体1上的刻度及调整螺杆36上的指针调整调整螺杆36，向内顶入或向外松出，在曲面垫圈33、曲面垫圈34、顶杆38、碟形弹簧39的联合作用下，曲面摆杆35带动可更换圆周成形刀架式铣削组件2转动，当调整螺杆36调至相应刻度后，拧紧圆螺母32，可更换圆周成形刀架式铣削组件2的圆弧底座凸槽21与圆盘基体1上的圆弧底座凹槽12完全贴合，由于圆弧镶嵌槽具有良好的定位及承力能力，圆螺母32和调整螺杆36所需的拧紧力矩及防松力矩均不大。
廓形角度调整机构3可实现廓形角度调整功能，以实现不同线路的廓形角度调整，改善轮轨接触关系。此外由于采用圆周成形铣削，将在被成形铣削金属坯件上沿着圆周切削方向上产生与可更换圆周成形刀架式铣削组件2上所布置的刀片数量关联的切削轨迹，后续可采用圆周磨削或端面铣削或其它切削方式对切削轨迹进行打磨。
所述可更换切削刀片可采用粗加工切削刀片或精加工切削刀片。当圆盘基体1上装配带有粗加工切削刀片的可更换圆周成形刀架式铣削组件2时，可实现对铁路钢轨轨头轮廓的粗加工；当圆盘基体1上装配带有精加工切削刀片的可更换圆周成形刀架式铣削组件2时，可实现对铁路钢轨轨头轮廓的精加工。例如：布置于可更换圆周成形刀架式铣削组件2的所述切削刀片，可根据成形轨廓，通过调整所述刀架与切削刀片配合角度及刀片的外形尺寸，实现不同轨型如50 kg/m 、60kg/m或其它轨型的轨头轮廓的成形加工。
所述可更换切削刀片外形可优选采用棱柱型、方形六面体和弧形六面体中任一种，用于铁路轨头轮廓铣削轨迹。
所述可更换切削刀片外形可优选采用弧形六面体，所述弧形六面体上设有至少四条切削刃，用于铣削钢轨轨顶。
所述可更换切削刀片外形可优选采用方六面体，所述方六面体上设有至少四条切削刃，用于铣削钢轨肥边。
所述可更换切削刀片外形可优选采用棱柱型，所述棱柱型上设有至少二条切削刃，用于铣削钢轨轨头圆弧接触区。
本发明通过拆装可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，实现对刀架上个别切削刃损害处的切削刃调整或刀片更换，并基于刀架重新检测、调整更换后的切削刀片位置度即可保证圆周成形切削刀片满足具体成形金属坯件轮廓尺寸要求，因此本发明具有对损害刀刃调整或刀片拆装、维护方便的特点；由于本发明的刀架外形尺寸较小，易于刀架的加工、存储、搬运，因此本发明具有存储空间小、搬运方便、制造成本低的特点；且可根据轮廓需求在刀架上布置刀片数不同的成形刀片，易于满足不同金属坯件轮廓成形切削要求，同时可通过调整廓形角度调整机构实现廓形角度调整功能，以实现不同线路的廓形角度调整，从而有效改善轮轨接触关系，因此，本发明具有铣削轨迹加工扩展性强的技术特点。
上述实施例仅为优选的技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于所描述的以上实施方案，所述优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

Claims (10)

1.一种可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，包括圆盘基体（1），其特征在于，圆盘基体（1）的外圆区域处设置有圆盘基座，在所述圆盘基座上沿圆周方向均布有若干可更换圆周成形刀架式铣削组件（2），可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）与所述圆盘基座之间通过廓形角度调整机构（3）相连接。
2.如权利要求1所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）底端设置有至少一条圆弧底座凸槽（21），所述圆盘基座上相应设置有与圆弧底座凸槽（21）相互匹配的圆弧底座凹槽（12），圆弧底座凸槽（21）与圆弧底座凹槽（12）之间通过廓形角度调整机构（3）形成镶嵌式可调整装配结构。
3.如权利要求2所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，所述镶嵌式可调整装配结构通过圆弧底座凹槽（12）的凹字形槽面与圆弧底座凸槽（21）的凸字形槽面之间形成三个相互抵靠接触面。
4.如权利要求3所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，所述三个相互抵靠接触面采用圆弧底座凹槽（12）的底面和两内侧面分别与圆弧底座凸槽（21）的顶面和两外侧面相接触。
5.如权利要求1所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，廓形角度调整机构（3）的廓形调整角度在正负2度之间。
6.如权利要求1所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，每组可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）底面至少开有一个螺孔，可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）与所述圆盘基座之间通过所述螺孔和紧固件进行径向紧固。
7.如权利要求1所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，每组可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）上设置有若干形状不同的刀窝，所述刀窝内装有可更换切削刀片，通过对所述刀窝进行排列组合，使得所述可更换切削刀片的切削刃口在圆盘基体（1）的轴平面内的旋转投影所产生的轮廓与所需的钢轨廓形相符。
8.如权利要求7所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，所述切削刀片上设有至少一个排屑槽，所述切削刀片与可更换圆周成形刀架式铣削组件（2）之间通过螺钉（22）紧固连接。
9.如权利要求7所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，所述可更换切削刀片包括第一切削刀片（23）、第二切削刀片（24）和第三切削刀片（25），第一切削刀片（23）设有二条圆弧切削刃，第二切削刀片（24）设有四条圆弧切削刃，第三切削刀片（25）设有四条直线切削刃。
10.如权利要求2所述的可变廓形角度圆周成形刀架式铣削组件，其特征在于，在所述圆盘基座上的圆弧底座凹槽（12）处的圆盘基体（1）内部设有T字形空腔，所述T字形空腔内装有廓形角度调整机构（3），所述T字形空腔左侧装有弹簧座（37）、顶杆（38）和碟形弹簧（39），其中部装有圆螺母防松支撑（31）、圆螺母（32）、第一曲面垫圈（33）、第二曲面垫圈（34）、曲面摆杆（35），其右侧装有调整螺杆（36）和调整螺杆防松O形圈（301），圆弧底座凸槽（21）底面上与所述T字形空腔中部相应位置开有曲面摆杆孔。
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