CN112276127B - 一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，涉及车刀领域。包括：刀杆组件，其包括可拆卸连接在一起的副刀杆和主刀杆，所述副刀杆设置在所述主刀杆的前端，且向所述主刀杆的一侧倾斜延伸；以及刀体，其安装在所述副刀杆的前端；所述副刀杆与主刀杆之间通过若干长螺栓固定连接；所述主刀杆的前端具有定位槽，所述副刀杆上与所述主刀杆的前端接触的一侧具有与所述定位槽相适配的定位插块，所述定位插块插入所述定位槽内。本发明采用了可拆分的刀杆组件，当副刀杆损坏后，可以只对副刀杆进行更换，与更换整个刀杆相比，大大降低了配件更换成本。

Description

一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀

技术领域

本发明涉及车刀领域，具体是一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀。

背景技术

车削加工在机器制造行业中是使用得最为广泛的一种加工方式，所用刀具主要是车刀，适于加工回转表面，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等。

火车轮幅板表面的粗加工即是使用车刀完成。常规火车轮的幅板表面沿其径向过渡平缓，比较容易加工，因此，利用传统的车刀即可完成加工。但是，对于一些特殊结构的火车轮试验品，无法使用传统的车刀进行加工。例如，如图7中所示的一种火车轮，其幅板(9)沿车轮径向的曲率变化很大，幅板(9)表面存在内凹面(91)，传统的车刀在加工该内凹面(91)部位时刀杆容易与内凹面(91)两侧的幅板表面、轮毂或者轮辋部位产生干涉，导致内凹面(91)内侧存在无法加工到的盲区。

为了解决上述问题，本公司设计了一种火车轮幅板加工专用车刀，该车刀的特点在于：刀杆前端具有一个向一侧倾斜的刀夹臂，刀体安装在刀夹臂的前端。加工上述内凹面(91)时，在保证刀杆避开内凹面两侧的幅板表面、轮毂和轮辋部位的情况下，倾斜的刀夹臂能够轻松伸入内凹面内进行加工，因此能够避免在内凹面(91)内产生无法加工的盲区。但是，在加工所述内凹面(91)时，如果刀夹臂前端的刀体因锁紧失效或者刀体自身损坏而松脱，很难及时撤出刀杆，容易导致刀杆前端的刀夹臂损坏且无法修复，必须整体更换刀杆，由于刀杆价格较高，大大增加了生产成本。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对上述火车轮幅板加工专用车刀的刀杆损坏后，整体更换刀杆成本高的问题，本发明提供了一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，采用了可拆分的刀杆组件，当副刀杆损坏后，可以只对副刀杆进行更换，与更换整个刀杆相比，大大降低了配件成本。

技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，包括：

刀杆组件，其包括可拆卸连接在一起的副刀杆和主刀杆，所述副刀杆设置在所述主刀杆的前端，且向所述主刀杆的一侧倾斜延伸；以及

刀体，其安装在所述副刀杆的前端。

进一步地，所述副刀杆延伸方向与所述主刀杆延伸方向的夹角α为45°～60°。

进一步地，所述副刀杆的宽度d小于所述刀体的直径。

进一步地，所述副刀杆与主刀杆之间通过若干长螺栓固定连接。

进一步地，所述主刀杆的前端具有定位槽，所述副刀杆上与所述主刀杆的前端接触的一侧具有与所述定位槽相适配的定位插块，所述定位插块插入所述定位槽内。

进一步地，还包括勾销、顶销和弹性构件；

所述副刀杆前端具有装刀槽，装刀槽下方具有空腔；

所述勾销具有锁刀端和受压端，勾销容纳于空腔内，受压端水平向空腔的内部延伸，锁刀端从空腔的位于装刀槽中部的上口伸出；所述刀体卡入所述装刀槽内，且套在所述锁刀端上；

所述副刀杆上侧具有竖向连通至空腔的销孔，顶销螺纹连接于所述销孔内，且顶销下端压在所述受压端的上侧；

所述弹性构件设置在空腔内，用于为所述勾销提供回转动力。

进一步地，所述受压端的上侧具有容纳所述顶销下端的凹槽，所述凹槽为圆弧形槽，所述顶销下端具有与所述圆弧形槽配合的球面。

进一步地，所述弹性构件为竖向设置在所述受压端下侧的弹簧，所述受压端的下侧具有凸起部，所述弹簧的上端卡在所述凸起部上。

进一步地，还包括位于所述刀体的下方的刀垫，所述刀垫从所述锁刀端套在所述勾销上，所述勾销靠近其锁刀端的下侧具有用于锁紧刀垫的喉部。

进一步地，还包括可拆卸固定在所述副刀杆上侧的压块，所述压块一端下侧具有向下凸出的压刀部，压刀部压住所述刀体上侧；所述压块另一端下侧具有后卡台，所述副刀杆上侧具有与所述后卡台适配的卡槽，所述后卡台卡入所述卡槽内；所述压块中部压住所述顶销的上端。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，采用了可拆分的刀杆组件，当副刀杆损坏后，可以只对副刀杆进行更换，与更换整个刀杆相比，大大降低了配件更换成本；

(2)本发明的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，采用长螺栓固定连接主、副刀杆，并在主、副刀杆的接触面上设置定位插块与定位槽配合，提高了主、副刀杆固定连接的可靠性；

(3)本发明的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，将副刀杆的宽度缩小至小于刀体的直径，使得位于副刀杆宽度方向上的刀体两侧刃部具备加工能力，进而借助该两侧刃部对内凹面内靠近两侧的难加工部位进行加工；

(4)本发明的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，通过对刀体锁紧结构的改进，使得刀体固定可靠，从根源上降低了车刀配件损坏的风险，进而降低了更换配件产生的生产成本。

附图说明

图1为本发明车刀的结构示意图；

图2为图1的A-A方向剖视图；

图3为勾销的结构示意图(一)；

图4为勾销的结构示意图(二)；

图5为压块的主视图(全剖)；

图6为压块的俯视图；

图7为火车轮的截面示意图；

附图中：1、刀杆组件；11、副刀杆；111、装刀槽；112、空腔；113、销孔；114、弹簧槽；115、卡槽；116、托台；117、定位插块；12、主刀杆；121、定位槽；13、长螺栓；

2、勾销；21、锁刀端；22、受压端；23、凹槽；24、凸起部；25、凸缘；26、喉部；

3、顶销；4、弹性构件；

5、压块；51、容纳孔；52、后卡台；53、压刀部；54、排屑槽；55、螺丝安装孔；

6、螺丝；7、刀体；8、刀垫；

9、幅板；91、内凹面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例1

如图1中所示的一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，包括刀杆组件1和刀体7，刀杆组件1包括可拆卸连接在一起的副刀杆11和主刀杆12，所述副刀杆11设置在所述主刀杆12的前端，且向所述主刀杆12的一侧倾斜延伸，刀体7安装在所述副刀杆11的前端。由于采用了可拆分的刀杆组件1，当副刀杆11损坏后，可以只对副刀杆11进行更换，与更换整个刀杆相比，大大降低了配件更换成本。

如图1和图2中所示，本实施例中所述副刀杆11与主刀杆12之间通过若干长螺栓13固定连接。另外，为了加强副刀杆11和主刀杆12之间连接的可靠性，如图1和图2中所示，所述主刀杆12的前端具有定位槽121，所述副刀杆11上与所述主刀杆12的前端接触的一侧具有与所述定位槽121相适配的定位插块117，所述定位插块117插入所述定位槽121内。

为了避让如图7中所示的内凹面91两侧的幅板9表面，所述副刀杆11延伸方向与所述主刀杆12延伸方向的夹角α优选为45°～60°。本实施例中，所述夹角α为60°。

另外，加工内凹面91内靠近两侧的部位时，无法保证副刀杆11与加工面垂直或在接近垂直的状态下进行加工，因此该部位加工难度较大。为了克服这一问题，本实施例中，如图1中所示，所述副刀杆11的宽度d小于所述刀体7的直径，使得位于副刀杆11宽度方向上的刀体7两侧刃部具备加工能力，进而借助该两侧刃部对上述难以加工的部位进行加工。

实施例2

本实施例中的火车轮幅板加工专用车刀，基本结构同实施例1，不同和改进住处在于，如图2中所示，所述火车轮幅板加工专用车刀还包括勾销2、顶销3、弹性构件4、压块5和刀垫8。具体地说：

所述副刀杆11前端具有装刀槽111，装刀槽111下方具有空腔112，空腔112用于容纳勾销2。

如图3中所示，所述勾销2具有锁刀端21和受压端22，勾销2容纳于空腔112内，受压端22水平向空腔112的内部延伸，锁刀端21从空腔112的位于装刀槽111中部的上口伸出。另外，如图3中所示，所述勾销2的肘部具有呈圆形的凸缘25，所述凸缘25的两端延伸至包住勾销2的肘部两侧，所述空腔112底部具有支撑所述凸缘25的托台116。所述凸缘25与托台116配合作为勾销2的转动支点，凸缘25延伸到肘部两侧的部分能够避免勾销2往两侧倾斜晃动。

所述刀垫8和刀体7依次卡入副刀杆11上的装刀槽111内，同时套在勾销2的锁刀端21上。如图3中所示，所述勾销2靠近其锁刀端21的下侧具有用于锁紧刀垫8的喉部26，所述喉部26为凸起或凹槽，在锁刀端21锁紧刀体7的同时利用该喉部26锁紧刀垫8。车削生产过程中，当刀体7崩坏从副刀杆11上脱落后，刀垫8仍处于锁紧状态，使得刀垫8能够代替刀体7对工件进行短暂切削，以避免副刀杆11接触到工件而损坏。

所述副刀杆11上侧具有竖向连通至空腔112的销孔113，顶销3安装于所述销孔113内，所述销孔113为螺纹孔，所述顶销3外壁上具有与所述螺纹孔相适配的外螺纹，即顶销3螺纹连接在所述销孔113内，为了便于拆装顶销3，在顶销3的顶部设置有与内六角扳手适配的六边形槽，拆装顶销3均借助内六角扳手完成。顶销3下端压在勾销2的受压端22的上侧，如图3中所示，所述受压端22上侧具有容纳顶销3下端的凹槽23，所述凹槽23包裹住顶销3的下端，以实现两者在受压端22上侧的固定位置接触，使用时，顶销3下压使勾销2顺时针转动锁紧刀体7。如图3中所示，所述凹槽23为圆弧形槽，所述顶销3下端具有与所述圆弧形槽配合的球面，即凹槽23与顶销3下端为圆弧面接触，使得勾销2受压转动锁紧刀体7后，受压端22与顶销3下端始终保持较大接触面，这样改进后，在切屑过程中，即使顶销3下端受力较大，也不易轻易损坏，从而避免了对刀体7的锁紧失效。

所述弹性构件4设置在空腔112内，用于为所述勾销2提供回转动力。更具体地，所述弹性构件4为竖向设置在所述受压端22下侧的弹簧，所述空腔11底部位于所述受压端22正下方的区域内具有弹簧槽114，所述弹簧安装在该弹簧槽114内。如图4中所示，勾销2的受压端22的下侧具有凸起部24，所述弹簧的上端卡在所述凸起部24上，所述凸起部24能够将弹簧上端与受压端22下侧的接触点限制在固定位置，避免弹簧在受压过程中向受压端22的末端一侧偏移而影响勾销2回转复位。

所述压块5设置在副刀杆11上侧，并与副刀杆11上侧通过螺丝6固定连接，如图5和图6中所示，压块5中部具有上下贯通的螺丝安装孔55，所述螺丝6位于所述螺丝安装孔55内，所述螺丝安装孔55为台阶孔，所述螺丝6选用普通的沉头螺栓沉没于该台阶孔内，以避免冒出压块5上侧而与车削工件产生干涉。压块5一端伸至装刀槽111上，用于压紧安装于装刀槽111的刀体7，如图5和图6中所示，压块5该端下侧具有向下凸出的压刀部53，以增加对刀体7的压紧程度，所述压刀部53呈扇环形，与环形的刀体7上侧环面相适配，在避开刀体7中部孔和副刀杆11的同时增大压块5与刀体7的接触面，稳定压紧刀体7。如图5和图6中所示，压块5另一端下侧具有后卡台52，所述副刀杆11上侧具有与所述后卡台52适配的卡槽115，所述后卡台52卡入所述卡槽115内，设置所述后卡台52与卡槽115配合用于定位压块6与副刀杆11的配合位置，便于安装压块5和螺丝6，同时起到锁定压块5的作用，避免在车削加工过程中因振动导致压块5绕螺丝6转动。压块5中部压住所述顶销3的上端，如图5和图6中所示，压块5中部下侧具有容纳孔51，所述容纳孔51位于压刀部53和螺丝安装孔55之间，所述顶销3的上端容纳于所述容纳孔51内，容纳孔51与顶销3以及后卡台52与卡槽115这两处配合协同能够更加精确定位压块5，便于安装螺丝6；所述容纳孔51为上下贯通的通孔，以方便在不取下压块5的情况下，借助内六角扳手直接旋转顶销3，以调整勾销2对刀垫8和刀体7锁定的松紧；为保证在容纳孔51上下贯通的情况下压块5还能够压住顶销3，如图2中所示，顶销3上端的直径缩小形成台阶，容纳孔51与顶销3缩小的上端相适配。如图5和图6中所示，所述压块5的压刀部53所在的一端具有排屑槽54，用于排出车削加工产生的金属屑。

本实施例中的火车轮幅板加工专用车刀，在勾销2的受压端22上侧设置凹槽23容纳顶销3的下端，让顶销3从勾销2的受压端22的上侧下压勾销2来驱使勾销2转动，而非使用腰型螺丝卡住勾销2的末端来驱动勾销2，避免了因受热和金属疲劳等因素致使腰型螺丝断裂而导致对刀体7的锁紧失效，使用过程中无需频繁更换螺丝，提高了生产效率，降低了因频繁更换腰型螺丝产生的成本；借助弹性构件4为勾销2提供回转动力，在松开顶销3的同时使勾销2自动松开刀体7，极大的方便了刀体7的拆卸和装夹；另外，顶销3螺接于销孔113，将勾销2作用在顶销3上的力传递给副刀杆11而非压块5，能够避免因压块5变形而导致刀体7松动；在此基础上，借助压块5压住顶销3上端，能够减小车削过程中顶销3与销孔113配合处的螺纹承受的压力，保护销孔113内的螺纹，同时能够防止顶销3因振动旋出而导致刀体7松动，即压块5压紧顶销3的同时压紧刀体7，与勾销2相互配合进一步增加了刀体7固定的可靠性。因此，本方案中的火车轮幅板加工专用车刀，刀体7固定的可靠性高，降低了因刀体7松脱而损伤副刀杆11的情况发生。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于，应用于沿火车轮径向曲率变化大的幅板（9），加工幅板（9）表面的内凹面（91），包括：

刀杆组件（1），其包括可拆卸连接在一起的副刀杆（11）和主刀杆（12），所述副刀杆（11）设置在所述主刀杆（12）的前端，且向所述主刀杆（12）的一侧倾斜延伸；以及

刀体（7），其安装在所述副刀杆（11）的前端；

还包括勾销（2）、顶销（3）和弹性构件（4）；

所述副刀杆（11）前端具有装刀槽（111），装刀槽（111）下方具有空腔（112）；

所述勾销（2）具有锁刀端（21）和受压端（22），勾销（2）容纳于空腔（112）内，受压端（22）水平向空腔（112）的内部延伸，锁刀端（21）从空腔（112）的位于装刀槽（111）中部的上口伸出；所述刀体（7）卡入所述装刀槽（111）内，且套在所述锁刀端（21）上；

还包括位于所述刀体（7）的下方的刀垫（8），所述刀垫（8）从所述锁刀端（21）套在所述勾销（2）上，所述勾销（2）靠近其锁刀端（21）的下侧具有用于锁紧刀垫（8）的喉部（26）；所述喉部（26）为凸起或凹槽；

所述副刀杆（11）上侧具有竖向连通至空腔（112）的销孔（113），顶销（3）螺纹连接于所述销孔（113）内，且顶销（3）下端压在所述受压端（22）的上侧；

所述弹性构件（4）设置在空腔（112）内，用于为所述勾销（2）提供回转动力；

所述副刀杆（11）延伸方向与所述主刀杆（12）延伸方向的夹角α为45°～60°。

2.根据权利要求1所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：所述副刀杆（11）的宽度d小于所述刀体（7）的直径。

3.根据权利要求1至2任一所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：所述副刀杆（11）与主刀杆（12）之间通过若干长螺栓（13）固定连接。

4.根据权利要求3所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：所述主刀杆（12）的前端具有定位槽（121），所述副刀杆（11）上与所述主刀杆（12）的前端接触的一侧具有与所述定位槽（121）相适配的定位插块（117），所述定位插块（117）插入所述定位槽（121）内。

5.根据权利要求4所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：所述受压端（22）的上侧具有容纳所述顶销（3）下端的凹槽（23），所述凹槽（23）为圆弧形槽，所述顶销（3）下端具有与所述圆弧形槽配合的球面。

6.根据权利要求5所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：所述弹性构件（4）为竖向设置在所述受压端（22）下侧的弹簧，所述受压端（22）的下侧具有凸起部（24），所述弹簧的上端卡在所述凸起部（24）上。

7.根据权利要求6所述的具有分体式刀杆的火车轮幅板加工专用车刀，其特征在于：还包括可拆卸固定在所述副刀杆（11）上侧的压块（5），所述压块（5）一端下侧具有向下凸出的压刀部（53），压刀部（53）压住所述刀体（7）上侧；所述压块（5）另一端下侧具有后卡台（52），所述副刀杆（11）上侧具有与所述后卡台（52）适配的卡槽（115），所述后卡台（52）卡入所述卡槽（115）内；所述压块（5）中部压住所述顶销（3）的上端。

Images