CN115592148A - 用于环腔加工的车刀及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于环腔加工的车刀及其加工方法，所述车刀包括刀杆、切削刀头和紧固件；所述刀杆为截面呈非对称扇环形的柱型，且柱型的刀杆具有前柱面、后柱面、内弧柱面和外弧柱面；所述内弧柱面与外弧柱面的弧度不同；所述刀杆的前端面为非对称扇环形平面；所述切削刀头为刀片结构，所述切削刀头通过紧固件固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面、内弧柱面或外弧柱面。本发明的槽车刀刀杆横截面面积可达到理论最大，加工环形深腔时拥有最好的刀具刚性，刚性可数倍高于普通槽车刀，切削定性高，可达到高尺寸精度和高表面粗糙度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及车削加工技术领域，特别是针对于内腔内槽的高精度切削加工，具体提供用于环腔加工的车刀及其加工方法。
背景技术
对于高精度环形深腔结构的零件，腔体底部和侧面要求粗糙度不高于Ra0.8，尺寸精度至少IT6级，车削加工时，通用槽车刀刀杆长径比需达到十二倍才能满足该类零件的加工需求，尽管使用硬质合金刀杆，加工时刀具刚性太弱必定产生振刀，导致侧壁和底面产生明显振纹，无法保证尺寸和粗糙度Ra0.8的要求。
发明内容
本发明的目的是：提供环腔成型车刀及其方法，实现既可以加工侧壁也可横向进给加工底面，从而保证其侧壁及底面粗糙度低，尺寸精度高，底部装配面不允许有接刀痕的要求。
本发明的技术方案是：
提供用于环腔加工车刀，所述车刀包括刀杆1、切削刀头2和紧固件5；
所述刀杆1为截面呈非对称扇环形的柱型，且柱型的刀杆1具有前柱面、后柱面、内弧柱面和外弧柱面；所述内弧柱面与外弧柱面的弧度不同；所述刀杆1的前端面为非对称扇环形平面；
所述切削刀头为刀片结构，所述切削刀头通过紧固件固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面、内弧柱面或外弧柱面。
进一步的，所述切削刀头为菱形刀片，中心开有安装孔，所述紧固件为螺钉。
进一步的，所述内弧柱面的弧度大于外弧柱面的弧度
进一步的，所述内弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
进一步的，所述外弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
进一步的，所述切削刀头的前端形成尖角，所述尖角两侧形成切削刃。
进一步的，所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面、内弧柱面的法平面或外弧柱面的法平面形成小角度，所述小角度不大于30°。
提供环腔加工车刀的使用方法，将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆沿轴向给进，所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面形成角度不大于30°，所述轴向与环腔的轴向平行，通过对工件进行轴向给进形成环腔。
进一步的，将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于内弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述内弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
进一步的，将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于外弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述外弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
本发明改变传统车刀刀杆圆形或方形的截面设计，设计一种拥有类似扇形截面刀杆的车刀，刀杆截面由两个圆弧组成，凹圆弧部分用于刀具进给时避让环形深腔中心的外圆，凸圆弧部分用于刀具进给时避让环形深腔的内孔部分。另外，所述刀杆还可以在后端形成弯折部，前端伸入环腔内，弯折部装夹于刀架上。
本发明的优点是：本发明的槽车刀刀杆横截面面积可达到理论最大，加工环形深腔时拥有最好的刀具刚性，刚性可数倍高于普通槽车刀，切削定性高，可达到高尺寸精度和高表面粗糙度的要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的使用示意图；
图3是本发明的使用剖视图；
图4是内弧柱面、外弧柱面、非对称扇环面以及法向的示意图；
图5是切削刀头安装后的示意图(外弧柱面)；
图6是切削刀头安装后的示意图(内弧柱面)；
其中：1－刀杆、2－切削刀头、3－内弧柱面、4－外弧柱面、5－紧固件、6－非对称扇环面、7凹圆弧面－、8－凸圆弧面、9－内腔平面、10－前柱面、11－后柱面、12－内弧柱面的法向、13－外弧柱面的法向。
具体实施方式
将参照附图更充分地描述所公开的示例，在附图中示出了所公开示例中的一些(但并非全部)。事实上，可描述许多不同的示例并且这些示例不应该被解释为限于本文中阐述的示例。相反，描述这些示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。
实施例1，参见附图1－4，6，提供用于环腔加工车刀，所述车刀包括刀杆1、切削刀头2和紧固件5；
所述刀杆1为截面呈非对称扇环形的柱型，且柱型的刀杆1具有前柱面、后柱面、内弧柱面和外弧柱面；所述内弧柱面与外弧柱面的弧度不同；所述刀杆1的前端面为非对称扇环形平面；
所述切削刀头为刀片结构，所述切削刀头通过紧固件固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面、内弧柱面或外弧柱面。
所述切削刀头为菱形刀片，中心开有安装孔，所述紧固件为螺钉。
所述内弧柱面的弧度大于外弧柱面的弧度
所述内弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
所述外弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
提供环腔加工车刀的使用方法，将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆沿轴向给进，所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面形成角度不大于30°，所述轴向与环腔的轴向平行，通过对工件进行轴向给进形成环腔。
将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于内弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述内弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
实施例2，参见附图1－5，提供用于环腔加工车刀，所述车刀包括刀杆1、切削刀头2和紧固件5；
所述刀杆1为截面呈非对称扇环形的柱型，且柱型的刀杆1具有前柱面、后柱面、内弧柱面和外弧柱面；所述内弧柱面与外弧柱面的弧度不同；所述刀杆1的前端面为非对称扇环形平面；
所述切削刀头为刀片结构，所述切削刀头通过紧固件固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面、内弧柱面或外弧柱面。
所述切削刀头为菱形刀片，中心开有安装孔，所述紧固件为螺钉。
所述内弧柱面的弧度大于外弧柱面的弧度
所述内弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
所述外弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
所述切削刀头的前端形成尖角，所述尖角两侧形成切削刃。
提供环腔加工车刀的使用方法，将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆沿轴向给进，所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面形成角度不大于30°，所述轴向与环腔的轴向平行，通过对工件进行轴向给进形成环腔。
将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于外弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述外弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
已出于例示和描述的目的展示了对不同有利布置的描述，但是该描述并不旨在是排他性的或限于所公开形式的示例。许多修改形式和变化形式对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。另外，不同的有利示例可描述与其他有利示例相比不同的优点。选择和描述所选择的一个示例或多个示例，以便最佳地说明示例的原理、实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开有进行了适于所料想特定使用的各种修改的各种示例。
Claims (10)
1.用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述车刀包括刀杆、切削刀头和紧固件；
所述刀杆为截面呈非对称扇环形的柱型，且柱型的刀杆具有前柱面、后柱面、内弧柱面和外弧柱面；所述内弧柱面与外弧柱面的弧度不同；所述刀杆的前端面为非对称扇环形平面；
所述切削刀头为刀片结构，所述切削刀头通过紧固件固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面、内弧柱面或外弧柱面。
2.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述切削刀头为菱形刀片，中心开有安装孔，所述紧固件为螺钉。
3.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述内弧柱面的弧度大于外弧柱面的弧度
4.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述内弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
5.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述外弧柱面与所述前柱面之间形成90°夹角。
6.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述刀杆还可以在后端形成弯折部，前端伸入环腔内，弯折部装夹于刀架上。
7.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述切削刀头的前端形成尖角，所述尖角两侧形成切削刃。
8.根据权利要求1所述的用于环腔加工的车刀，其特征在于：所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面、内弧柱面的法平面或外弧柱面的法平面形成小角度，所述小角度不大于30°。
9.如权利要求1-8之一所述环腔加工车刀的使用方法，其特征在于：将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且所述切削刀头凸出于非对称扇环形平面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆沿轴向给进，所述切削刀头的切削刃与所述非对称扇环形平面形成角度不大于30°，所述轴向与环腔的轴向平行，通过对工件进行轴向给进形成环腔；
将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于内弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述内弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
10.根据权利要求9所述环腔加工车刀的使用方法，其特征在于：将所述切削刀头安装固定在所述前柱面端部，且使得所述切削刀头凸出于外弧柱面；使得所述工件保持旋转，将所述导杆在所述环腔中沿径向给进，所述切削刀头的切削刃与所述外弧柱面的法平面形成角度不大于30°，通过对工件进行径向给进对环腔内环面进行切削加工。
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