CN206010028U - 管子端口内削薄的专用铰刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管子端口内削薄的专用铰刀，包括尾部夹头、螺旋刃刀头，螺旋刃刀头上设置了切削刃，螺旋刃刀头的几何角度包括螺旋角β、切削角λs、前角γo、后角αo，所述螺旋角β为20°～35°；所述切削角λs为10°～15°；所述前角γo为10°～15°；所述后角αo为5°～10°，该铰刀相比现有的加工刀具具有刚性较好、加工效率高、耐用性强、加工尺寸精度高的优点。

Description

管子端口内削薄的专用铰刀

技术领域

本实用新型涉及铰刀，尤其针对的是处理管子端口内壁处理的铰刀，属于数控机床刀具制造领域。

背景技术

传统针对管子端口内削薄加工使用刀具是由刀体和高速钢刀条组成，基本结构为：高速钢刀条经手工刃磨后装在附有一定角度装夹槽的刀体上，并用紧定螺钉锁紧固定位置。

现有背景同类产品或技术在进行处理过程中有如下缺点：

切削过程中，单刀头作旋转切削运动，若加工切削深度大于15mm的斜锥面时，由于切削力大，使得切削速度和进给速度难以增加，加工效率低下，同时对专机的主轴和进给系统带来冲击和震动，造成专机的精度下降与结构损伤；由于震动，固定高速钢刀条的紧定螺钉产生松动，容易发生打刀现象甚至断刀，严重影响内削薄的孔面质量，导致产品报废；针对锅炉蛇形管两端管子加工时，由于管子端口位于锅炉蛇形管两端，装夹及位置固定困难，加工难以进行；在低速、断续切削运动中，管子内孔表面粗糙度无法达到设计要求；因手工刃磨刀具，且次数较多，使得刀具的尺寸、角度难以达到一致性，对产品加工带来隐患，无法满足产品要求；采用通用的成形高速钢刀体整体结构，对于孔径较小的内孔，由于铰刀齿数固定，对切削刃的空间布置带来困难，影响切屑的顺利排出，且刀头磨损后刃磨工作量大，整体结构成本高，置换性差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有加工管子端口内削薄中存在的不足，提供一种刚性较好、加工效率高、耐用性强、加工尺寸精度高的用于加工不同直径管子端口内削薄的专用铰刀。

为了解决上述技术问题，本实用新型的管子端口内削薄的专用铰刀，包括尾部夹头、螺旋刃刀头，所述螺旋刃刀头上设置了切削刃，螺旋刃刀头的几何角度包括螺旋角β、切削角λ_S、前角γ_O、后角α_O，所述螺旋角β为20°～35°；所述切削角λ_S为10°～15°；所述前角γ_O为10°～15°；所述后角α_O为5°～10°。

上述技术方案中，所述螺旋刃刀头为3～4个。当待加工管子内孔直径≤Φ40mm，采用三个；管子内孔直径＞Φ40mm时，采用4个。所述尾部夹头为阶梯轴，所述螺旋刃刀头为3个时，尾部夹头直径为Φ15～Φ25mm；所述螺旋刃刀头为4个时，尾部夹头直径为为Φ20～Φ28mm。

上述技术方案中，所述后角宽度为2～4mm、刃带宽度为0.2～0.5mm、刃带厚度为1～2mm。

上述技术方案中，所述螺旋刃刀头为高性能高速钢或涂层高速钢材质。采高性能高速钢或涂层高速钢较普通高速钢可提高刀具耐用度为2倍～8倍。

该铰刀的加工原理是将铰刀的尾部夹头部分与对应型号的手提式倒角机压紧螺套、压紧螺杆相互配合连接使用，刀体的另一端螺旋刃刀头部分上切削刃轴向进给同时径向逐渐切入管子端口内孔，完成管孔内削薄加工。

本实用新型的铰刀较现有的加工刀具具有如下优点：

1.在相同切削条件下，采用螺旋刃铰刀，铰削力小，工作平稳。

2.采用高速钢刀头，刀头部分设置切削刃、排屑槽，确定排屑槽宽度、数量、角度数值，有利于切屑的卷曲，保证切削锋利的同时排屑及时顺畅，减少铣削时的热量，提高使用寿命及铣削质量。

3.根据管子端口内径选用铰刀齿数，较小管径可减少齿数以增加容屑空间，保证了刀齿强度，同时可使专机系统切削平稳。

4.选择刀头几何角度：螺旋角β、切削角λ_S、前角γ_O、后角α_O，使得铰削加工不同直径的管子端口内表面时，保证了刀刃强度，减少了刀面与工件加工表面的摩擦，减少刀头破损机率；适当增大后角能减小摩擦，可以提高加工表面质量和刀具耐用度；刀具材料的抗弯强度较大、韧性较好时，应选用较大的前角。

5.根据管子端口内削薄的锥度要求，选用后角宽度、刃带宽度和刃带厚度，螺旋刃铰刀内削薄孔的表面粗糙度值小，孔内表面精度高，满足加工需求；

6.可采用组合式结构代替整体结构，可置换性强，修磨方便，制造成本低；由于刀具刃磨方便，可重复修磨次数增多，延长了刀具的使用寿命，达到降本增效的目的；

7.在原有普通高速钢刀具材料的基础上，采用高性能高速钢或涂层高速钢，以提高硬度、耐磨性和耐热性，其强度、韧性和工艺性能均较好，磨出的切削刃比较锋利，切削速度提高50％～100％，刀具耐用度提高2倍～8倍。

8.优化的高速钢刀头几何角度参数，能够获得满意的表面粗糙度以及较小的铰削抗力。

附图说明

图1：本实用新型实施例内削薄铰刀(四刃)结构示意主视图；

图2：本实用新型实施例内削薄铰刀(四刃)结构示意左视图；

图3：本实用新型实施例内削薄铰刀(四刃)结构示意右视图；

图4：本实用新型实施例内削薄铰刀(四刃)结构B-B剖视图；

图5：本实用新型实施例内削薄铰刀(四刃)结构C-C剖视图；

图6：本实用新型实施例管子Φ38×7端口加工结构示意图；

图7：本实用新型实施例管子Φ60×6端口加工结构示意图。

具体实施方式

结合附图1至7，管子端口内削薄的专用铰刀，包括尾部夹头1、螺旋刃刀头2，螺旋刃刀头2上设置了切削刃，螺旋刃刀头2的几何角度包括螺旋角β、切削角λ_S、前角γ_O、后角α_O，所述螺旋角β为20°～35°；所述切削角λ_S为10°～15°；所述前角γ_O为10°～15°；所述后角α_O为5°～10°；后角宽度为2～4mm、刃带宽度为0.2～0.5mm、刃带厚度为1～2mm；所述尾部夹头为阶梯轴。

本实用新型的铰刀其制作加工方法为：

a.根据管子端口内径选用铰刀齿数；

b.铰刀刀体的一端尾部夹头1的加工：将选定材料的棒材经过粗磨——半精磨——精磨后，将刀体一端尾部夹头1与对应型号的手提式倒角机压紧螺套、压紧螺杆相互配合的面加工修磨至装配要求，打磨光滑；

c.确定铰刀用刀头的长度及高速钢刀头的各个几何角度；

d.刀头的磨切：将高速钢刀头磨切至规定尺寸后，在其表面用线切割或修磨出排屑槽；

e.刀头的螺旋角、切削角、前角、后角及排屑槽型的打磨，修磨出角度及槽型；

f.成型、清洗、检验。

铰刀的材料选用可根据加工材料、加工结构形状、加工精度要求选用相匹配的高速钢材料，为提高刀具耐用度，可采用高性能高速钢或涂层高速钢；高速钢刀头部分设置切削刃、排屑槽，排屑槽的宽度、数量、角度数值将影响刀齿强度；高速钢刀头中，根据管子端口内径选用的铰刀齿数，如管子内孔直径在Φ32～Φ40mm之间，采用三刃铰刀；管子内孔直径＞Φ40mm时，采用四刃铰刀，减少齿数可以增加容屑空间，便于切屑顺利排出；高速钢刀头中，刀头的几何角度需设置，所述铰刀的螺旋角β为20°～35°、切削角λ_S为10°～15°、前角γ_O为10°～15°、后角α_O为5°～10°，选配几何角度可以减小轴向力。选用后角宽度为2～4mm、刃带宽度为0.2～0.5mm、刃带厚度为1～2mm，以满足加工需求；高速钢刀头可根据使用、磨损情况进行修磨。

具体实施例1：加工管子Φ38×7端口内削薄锥面，参见图6，有如下加工方法；

加工方法为：将Φ38×7用内削薄铰刀(三刃)与对应型号手提式倒角机压紧螺套、压紧螺杆配合连接，依靠内削薄铰刀螺旋刃刀头的前端锥面导向，沿轴向进给的同时径向切削；在铰孔加工过程中，应根据切削力大小，来调节进给速度，以铰刀不产生振动为前提，选择进给速度和进给量。

具体实施例2：加工管子Φ60×6端口内削薄锥面，参见图7，有如下加工方法；

加工方法为：将Φ60×6用内削薄铰刀(四刃)与对应型号手提式倒角机压紧螺套、压紧螺杆配合连接，依靠内削薄铰刀螺旋刃刀头的前端锥面导向，沿轴向进给的同时径向切削；在铰孔加工过程中，应根据切削力大小，来调节进给速度，以铰刀不产生振动为前提，选择进给速度和进给量。

Claims (5)

1.管子端口内削薄的专用铰刀，包括尾部夹头、螺旋刃刀头，其特征在于螺旋刃刀头上设置了切削刃，螺旋刃刀头的几何角度包括螺旋角β、切削角入s、前角γo、后角αo，所述螺旋角β为20°～35°；所述切削角λs为10°～15°；所述前角γo为10°～15°；所述后角αo为5°～10°。

2.如权利要求1所述的管子端口内削薄的专用铰刀，其特征在于：所述螺旋刃刀头为3或4个。

3.如权利要求1或2所述的管子端口内削薄的专用铰刀，其特征在于：后角宽度为2～4mm、刃带宽度为0.2～0.5mm、刃带厚度为1～2mm。

4.如权利要求2所述的管子端口内削薄的专用铰刀，其特征在于：所述尾部夹头为阶梯轴，所述螺旋刃刀头为3个时，尾部夹头直径为Φ15～Φ25mm；所述螺旋刃刀头为4个时，尾部夹头直径为Φ20～Φ28mm。

5.如权利要求4所述的管子端口内削薄的专用铰刀，其特征在于：所述螺旋刃刀头为涂层高速钢材质。