CN201744672U - 一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，包括呈多面形状的刀条和具有与刀条形状相吻合刀体及压板。该刀具的刀条由三组相等的三个切削平面和三个卷屑弧面以及二个副后面组成，其与三条主切削刃和三条副切削刃相关联的前角、主后角、副后角、刃倾角、主偏角和副偏角在刀条转位后仍可保持角度不变。刀条刃口和刀尖处设有棱角及过渡修光刃，以提高刀条强度及加工表面质量。该刀条具有体积小、角度妙、强度高，可转位、可重磨、可调节，装夹方便、牢固的特点，在车削加工过程中可以起到省材、省时、省力、节能、提效的作用。

Description

一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置 
技术领域
本实用新型涉及金属冷加工领域，尤其涉及使用一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置的车削加工领域。 
背景技术
目前在金属冷加工的车削加工领域，常用的刀具有四种类型，即：整体高速钢条车刀、焊接车刀、机夹式车刀、可转位车刀。各种类型车刀应用范围和作用各不相同，就其缺点而言，高速钢不能承受高速切削；焊接车刀焊接后硬质合金刀片受热变质使用时容易脆裂，刃磨次数多，刀片应用率低，加工辅助时间增加，生产效率低；机夹式车刀无法转位，刀片材料利用不够充分；可转位车刀的刀片不能重磨，刀片使用成本高。 
发明内容
本实用新型针对以上现有刀具的不足，设计了一种具有可转位功能、可重磨功能、可调节功能、可高速强力切削的集众多刀具优点于一身的复合可转位刀条的刀具。 
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是： 
一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，包括呈多面形状的刀条和具有与刀条形状相吻合的安装槽的刀体以及具有与刀条形状相吻合的压板。 
该刀具的刀条由三组相等的三个平面和三个卷屑弧面组成，并与其副后面相垂直。其中刀条的三个平面和三个卷屑弧面的相邻之间有三条主切削刃和三条副切削刃，三条主切削刃与三个卷屑槽均形成一个前角γ，主切削刃与其主后面在切削平面内形成一个主后角α2，并与刀杆主后面的主后角α2一致。副切削刃与其副后面在副切削平面内形成一个副后角α1，并与刀杆副后面的副后角α1的角度一致。刀条与刀杆底槽接合面相吻合，并与刀杆的水平轴线形成一个负刃倾角λ，主切削刃上设有刀口水平棱角和倒棱，以增强主刀刃的切削强度。刀条的三个刀尖上都设有过渡刃和修光刃，以提高加工表面的质量。 
该刀具的刀体上设有与刀条形状相吻合的刀杆刀槽接合面和压板座平面。刀杆刀槽接合面的最底处有刀槽力尖保护沟槽，以防止压刀过程中伤及刀刃。刀体上的压板座平面设上有固定压板的紧固螺杆螺孔。 
该刀具的压板上也设有与刀条形状相吻合的刀条斜边接合面、压板紧固工艺槽、压板卷屑槽圆弧、压板倒角面和压板螺杆通孔。 
该刀具的安装方法是：刀条由紧固螺杆固定连接在刀体和压板之间。当刀条的三个刀尖都磨损后再次重磨变短以后，其固定方法由一个较短的辅助紧固刀条来配合压板辅助紧固，以达到刀条材料使用效率的最大化。 
与现有技术相比，本实用新型的优点在于： 
本实用新型的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置的刀条具有体积小、角度妙、强度高，可转位、可重磨、可调节，装夹方便、牢固，节省辅助时间，减轻劳动强度，节约生产成本，提高生产效率的优点。本发明解决了传统焊接车刀刃磨频繁、刃磨费时费力费材，辅助时间增多，刀具成本消耗过快，生产效率低的缺点；解决了机夹刀具刀片无法可转位的缺点；解决了可转位刀具无法重磨和刀片使用率低的缺点。 
附图说明
以下图1-图26所述“刀具”均指本实用新型的“一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置”。 
图1是刀具俯视图；图2是刀具B向视图；图3是刀具C向视图；图4是刀具A-A剖视图；图5是刀具II位置放大图；图6是刀具III位置放大图；图7是刀具I位置放大图；图8是刀具立体图；图9是刀具使用辅助垫块安装示意图；图10是刀具重磨时刀头伸出示意图；图11是刀具外圆车削示意图；图12是刀具端面车削示意图；图13是内孔车削示意图；图14是刀具刀条铣削应用示意图；图15-图26是刀具变换形状设计安装示意图。 
图中各标号表示： 
1、刀杆            2、刀杆凸台面      3、紧固螺杆 
4、压板            5、压板座平面      6、压板刀头接合面 
7、压板紧固工艺槽  8、刀条副切削刃    9、刀条副后面 
10、刀杆刀条接合面    11、刀杆副后面    12、压板槽侧面 
13、压板槽后面        14、压板倒角面    15、压板卷屑槽 
16、刀条卷屑槽        17、刀条主后面    18、刀条主切削刃 
19、刀杆主后面        20、刀尖          21、刀条 
22、刀槽刀尖保护沟槽  23、刀尖过渡刃    24、刀尖修光刃 
25、主切削刃水平棱角  26、主切削刃倒棱  27、紧固螺杆螺孔 
28、压板螺杆通孔      29、辅助紧固刀条  30、刀条重磨伸出部分 
具体实施方式：
为使本实用新型的目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。 
参见图1-图10，本实用新型一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置由一个特殊的曲面三角形刀条21和与该刀条形状吻合的刀杆1以及与该刀条形状吻合的压板4和紧固螺杆3组成。该刀条21定位在刀体1和压板4之间，由紧固螺杆3通过压板上的螺杆通孔28连接在刀体1上的紧固螺杆螺孔27上，将刀条21和压板4紧固在刀体1上。压板的位置在刀杆前端部位的凸台2上，有压板座平面5，压板座平面两侧有压板槽侧面12和压板槽后面13用于压板的受力定位，压板前端面上有工艺倒角面14，只是用于省材美观。 
整体刀条21定位轮廓曲线面呈等边三角形位置分布，各面都有刀条切削主后角α2和R2圆弧卷屑槽16，三个R2圆弧在刀条三角截面上呈120°均等分布，当某一圆弧R2承担切削卷屑任务时，另两个R2圆弧在刀杆的定位面10上承担定位任务。整个刀条由下面的刀杆刀槽的三条接合面10和上面压板4的压板刀头接合面6压紧定位，压板上的圆弧R1与刀条上卷屑槽R2呈圆弧相切，加工件的屑沿着主切削刃18先后流向刀条卷屑槽16和压板卷屑槽15。为了保护刀条21上的刀刃18和刀尖20，在刀杆刀条定位槽和压板刀条限位槽中都分别开有一条刀尖保护沟槽22和压板紧固工艺槽7，以防压坏刀条上的刀刃和便于紧固刀条。当刀条21安装在刀杆刀座内呈一个负刃倾角λ被压紧后，其刀条副后面9与副切削平面之间就形成了一个副后 角α1，并与刀体1的刀杆副后面11角度一致，刀条21的主切削刃18与副切削刃8在基面上拥有主偏角 
Figure DEST_PATH_GSB00000326963200041
和副偏角 。刀条21的主后面17与刀杆1的主后面19的角度一致。为了增强刀尖20的强度，在刀条21的主切削刃上设有水平棱角25和倒棱26，刀尖21圆弧部分设有过渡刃23和修光刃24，以提高加工件表面的质量，其长度L1和L2可以根据所加工的材料和工艺设计，L3和L4也可以设计成圆弧过渡。 
在切削加工时，当第一刀尖磨损后，只需松开紧固螺杆3，抬起压板4，将刀条21旋转一个面，再将刀条紧固就可以利用第二刀尖进行第二次加工，当第二刀尖磨损后，再按照以上方法松开，紧固后用第三刀尖进行第三次加工，当第三刀尖也磨损后，就可以如图10的30所示将刀条向前伸出，然后紧固刃磨，刃磨时将刀条副后面平面与主后面的平面保持垂直，刃磨后再将所刃磨好的刀条重新安装固定即可以再次进行可转位循环加工。 
本实用新型的刀条每一次刃磨后可以转位三次，而刃磨量正常情况下仅为0.1-0.3mm，最多不会超过0.5mm，以正常可转位刀片20mm的刃口长度计算，在如图9所示的辅助紧固刀条29的辅助装夹下，可以将刀条的使用寿命延续到5mm左右，从20mm到5mm以最多磨量0.5mm计算可以重磨30次，每次重磨后可转位使用三次，实际使用次数达90次，以可转位次数计算是普通可转位刀片的30倍；以同样磨量和材料计算比传统机夹刀具多使用60次，刀条使用率是机夹刀具的3倍；以同样磨量和材料计算比传统焊接刀片多使用120次，刀条使用率是焊接车刀的4倍。 
参照图11-图14，本实用新型一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置可以广泛应用于车削加工领域的外圆车削、端面车削和内孔车削中，同时本实用新型的刀条及其紧固装置还可以用于铣削加工领域。 
参照图15-图26，上述实施外圆车刀案例仅是本实用新型的优选实施方案，该刀具的刀条设计应用类型可为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀和铣刀。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明原理的前提下，可对刀条的设计形状在多边形范围内作若干等同变换，这些等同变换都应视为本实用新型的保护范围。 
刀条材料同样也是根据车削加工领域的优选方案选择为硬质合金材料，同理也可以根据加工材料及工艺的需要选择高速钢材料或其他材料。 
本实用新型的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置可以广泛应用于机械制造金属冷加工领域，在省材、省时、省力的情况下可以降低生产成本，提高生产效率。 

Claims (10)

1.一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，包括呈多面形状的刀条(21)和具有与刀条形状相吻合的安装槽的刀体(1)以及具有与刀条形状相吻合的压板(4)，所述刀条(21)由三组相等的三个平面(6)和三个卷屑弧面(16)组成，并与其副后面(9)相垂直，其特征在于：三个平面(6)和三个卷屑弧面(16)相邻之间有三条主切削刃(18)和三条副切削刃(8)，三条主切削刃(18)与三个卷屑槽(16)均形成一个前角，主切削刃(18)与其主后面(17)在切削平面内形成一个主后角，并与刀杆主后面(19)的主后角一致，副切削刃(8)与其副后面(9)在副切削平面内形成一个副后角，并与刀杆副后面(11)的副后角的角度一致，刀条(21)与刀杆底槽接合面(10)相吻合，并与刀杆(1)的水平轴线形成一个负刃倾角，主切削刃(18)上有刀口水平棱角(25)和倒棱(26)，刀条(21)的三个刀尖(20)上有过渡刃(23)和修光刃(24)。
2.根据权利要求1所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀体(1)上有与刀条形状相吻合的刀杆刀槽接合面(10)和压板(4)的压板座平面(5)。
3.根据权利要求2所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀体(1)上的与刀条形状相吻合的刀杆刀槽接合面(10)的最底处有刀槽刀尖保护沟槽(22)。
4.根据权利要求2所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀体(1)上的压板座平面(5)上有固定压板(4)的紧固螺杆螺孔(27)。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述压板(4)上有与刀条形状相吻合的压板刀条接合面(6)、压板紧固工艺槽(7)、压板卷屑槽圆弧(15)、压板倒角面(14)和压板螺杆通孔(28)。
6.根据权利要求1所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述的安装方法是刀条(21)由紧固螺杆(3)固定连接在刀体(1)和压板(4)之间。
7.根据权利要求6所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述的刀条重磨变短后的固定方法由辅助紧固刀条(29)辅助紧固。
8.根据权利要求1所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀具的刀条设计应用类型为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、铣刀。
9.根据权利要求1所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀条的设计形状为三角形和四边形的变形类型。
10.根据权利要求1所述的一种复合功能可转位刀具、刀条及紧固装置，其特征在于：所述刀条的材料为硬质合金或高速钢。
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