CN212191286U - 一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，它包括柱状体结构的刀杆，刀杆侧表面为圆弧面和平面组成的曲面，平面部分为夹装面，夹装面与车刀夹具配合；刀杆一端底面开设有圆形槽孔，圆形槽孔靠近圆弧面一侧，与刀杆底面组成偏心圆；圆形槽孔内设置有刀头，刀头一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔与刀杆配合；刀头另一端为切削端，切削端连接有刀片。该装置解决了现有通用刀具在工件通孔内部的台阶面上进行凹球面加工时，刀头和刀柄容易与作业面接触从而形成干涉，导致刀片无法接触加工面的问题，具有加工内部凹球面时不会形成干涉，结构简单合理的特点。

Description

一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具

技术领域

本实用新型涉及数控机床刀具设备领域，具体包括一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具。

背景技术

对于采油机械中转换接头本体和旋转导向系统等部件的加工，常常需要在经过深孔钻镗床加工过的工件的孔内加工曲面或球面；对于部分需要在工件内部的台阶面上加工凹球面，或者在工件内部的曲面上加工凹球面的工作，现有的普通车刀无法有效完成，由于现有车刀常用于工件外表面的加工，往往只更换刀片即可满足多种不同工作需求；但对于内部凹球面的加工，通用刀具的刀杆和刀头的棱边或外表面会在刀片切削时与球面其余部位接触，造成干涉，以至于在工件内部的凹球面加工中，刀片部分因刀头或刀杆的阻挡干涉无法触碰部分位置，从而形成加工死角，无法完成作业。

基于上述原因，设计一种结构合理的，用于工件内部凹球面加工的偏心刀具，来避免刀头和刀杆在内部凹球面加工中对刀片造成干涉，就显得十分必要了。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，该装置解决了现有通用刀具在工件通孔内部的台阶面上进行凹球面加工时，刀头和刀柄容易与作业面接触从而形成干涉，导致刀片无法接触加工面的问题，具有加工内部凹球面时不会形成干涉，结构简单合理的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，它包括柱状体结构的刀杆，刀杆侧表面为圆弧面和平面组成的曲面，平面部分为夹装面，夹装面与车刀夹具配合；刀杆一端底面开设有圆形槽孔，圆形槽孔靠近圆弧面一侧，与刀杆底面组成偏心圆；圆形槽孔内设置有刀头，刀头一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔与刀杆配合；刀头另一端为切削端，切削端连接有刀片。

所述夹装面上开设有多个螺纹孔，螺纹孔一端贯通至圆形槽孔内；螺纹孔内设置有螺栓与圆形槽孔内的刀头外表面抵触配合。

所述切削端为曲面结构、第一平面和第二平面围成的异形结构；曲面结构为圆柱体刀头的侧表面的一部分；第一平面为垂直于刀杆底面的三角形结构；第二平面为半椭圆形结构。

所述第二平面的弧线部分为第二平面与曲面结构的交界线；第二平面的直线部分为第二平面与第一平面的交界线；第二平面与第一平面垂直。

所述切削端远离刀杆的一端开设有台阶状的刀槽，刀槽底面连接有刀垫；刀槽底面和刀垫表面开设有重合的螺纹孔。

所述刀片包括一端为三棱柱结构，另一端为半圆柱体结构连接成的异形块状体结构；刀片的形状与刀槽凹陷部分的形状相同；刀片上表面开设有螺纹孔，螺纹孔与刀槽底面的螺纹孔重合，刀片通过螺栓与刀槽固定连接。

所述刀片上表面两侧开设有台阶状的断屑槽，断屑槽靠内一侧的表面为斜面结构。

所述切削端的第一平面表面连接有压片，压片一端通过螺栓固定在切削端表面，另一端与刀片上表面接触配合。

一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，它包括柱状体结构的刀杆，刀杆侧表面为圆弧面和平面组成的曲面，平面部分为夹装面，夹装面与车刀夹具配合；刀杆一端底面开设有圆形槽孔，圆形槽孔靠近圆弧面一侧，与刀杆底面组成偏心圆；圆形槽孔内设置有刀头，刀头一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔与刀杆配合；刀头另一端为切削端，切削端连接有刀片。该装置解决了现有通用刀具在工件通孔内部的台阶面上进行凹球面加工时，刀头和刀柄容易与作业面接触从而形成干涉，导致刀片无法接触加工面的问题，具有加工内部凹球面时不会形成干涉，结构简单合理的特点。

在优选的方案中，夹装面上开设有多个螺纹孔，螺纹孔一端贯通至圆形槽孔内；螺纹孔内设置有螺栓与圆形槽孔内的刀头外表面抵触配合。结构简单，使用时，螺栓结构选用内六角螺钉，可以通过夹装面上的多个内六角螺钉来固定插入刀杆内的刀头，松开内六角螺钉后可以抽出刀头或者调整刀头长度，解决了现有技术刀头长度固定，容易因长度不够而无法适用于工件深孔加工的问题。

在优选的方案中，切削端为曲面结构、第一平面和第二平面围成的异形结构；曲面结构为圆柱体刀头的侧表面的一部分；第一平面为垂直于刀杆底面的三角形结构；第二平面为半椭圆形结构；第二平面的弧线部分为第二平面与曲面结构的交界线；第二平面的直线部分为第二平面与第一平面的交界线；第二平面与第一平面垂直。结构简单，使用时，切削端的结构等同于刀头的圆柱体结构被第一平面和第二平面切割得到的结构，切削端结构的棱边为倾斜的半椭圆型，半椭圆形的倾斜度和离心率均可以通过调整第二平面与水平面的夹角来调整，这样的结构保证了刀片部分接触加工面时，刀具的其余部分均不会与加工面接触形成干涉，从而可以无死角的加工内部凹球面。

在优选的方案中，切削端远离刀杆的一端开设有台阶状的刀槽，刀槽底面连接有刀垫；刀槽底面和刀垫表面开设有重合的螺纹孔；刀片包括一端为三棱柱结构，另一端为半圆柱体结构连接成的异形块状体结构；刀片的形状与刀槽凹陷部分的形状相同；刀片上表面开设有螺纹孔，螺纹孔与刀槽底面的螺纹孔重合，刀片通过螺栓与刀槽固定连接。结构简单，使用时，螺纹孔开设在刀片的半圆柱体的圆心处，刀片可以沿螺纹孔在刀槽内旋转，从而进行一定的角度调整来适应多种作业需求。

在优选的方案中，刀片上表面两侧开设有台阶状的断屑槽，断屑槽靠内一侧的表面为斜面结构。结构简单，使用时，断屑槽用于对切削过程中产生的切屑进行切断，使切屑利于排出。

在优选的方案中，切削端的第一平面表面连接有压片，压片一端通过螺栓固定在切削端表面，另一端与刀片上表面接触配合。结构简单，使用时，压片可以绕螺栓结构旋转，当固定时，压片前端压在刀片上表面，对刀片进行固定压紧。

一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，它包括柱状体结构的刀杆，刀杆侧表面为圆弧面和平面组成的曲面，平面部分为夹装面，夹装面与车刀夹具配合；刀杆一端底面开设有圆形槽孔，圆形槽孔靠近圆弧面一侧，与刀杆底面组成偏心圆；圆形槽孔内设置有刀头，刀头一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔与刀杆配合；刀头另一端为切削端，切削端连接有刀片。当对工件内部台阶面上进行凹球面加工时，刀头可以调整长度，刀杆也可以伸入工件深孔内，由于刀头为偏心结构靠近刀杆一侧表面，因此可以避免刀杆干涉影响作业。该装置解决了现有通用刀具在工件通孔内部的台阶面上进行凹球面加工时，刀头和刀柄容易与作业面接触从而形成干涉，导致刀片无法接触加工面的问题，具有加工内部凹球面时不会形成干涉，结构简单合理的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中刀头与刀杆分离的结构示意图。

图3为本实用新型中刀头切削端的结构示意图。

图4为本实用新型的主视示意图。

图5为本实用新型的右视示意图。

图6为本实用新型的俯视示意图。

图7为本实用新型中涉及的现有技术的刀具加工内部凹球面的俯视示意图。

图8为本实用新型中涉及的现有技术的刀具加工内部凹球面的主视示意图。

图9为本实用新型加工内部凹球面的俯视示意图。

图10为本实用新型加工内部凹球面的主视示意图。

图中附图标记为：刀杆1，夹装面11，圆形槽孔12，刀头2，切削端3，曲面31，第一平面32，第二平面33，刀槽34，刀片4，断屑槽41，压片5。

具体实施方式

如图1~图6中，一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，它包括柱状体结构的刀杆1，刀杆1侧表面为圆弧面和平面组成的曲面31，平面部分为夹装面11，夹装面11与车刀夹具配合；刀杆1一端底面开设有圆形槽孔12，圆形槽孔12靠近圆弧面一侧，与刀杆1底面组成偏心圆；圆形槽孔12内设置有刀头2，刀头2一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔12与刀杆1配合；刀头2另一端为切削端3，切削端3连接有刀片4。该装置解决了现有通用刀具在工件通孔内部的台阶面上进行凹球面加工时，刀头和刀柄容易与作业面接触从而形成干涉，导致刀片无法接触加工面的问题，具有加工内部凹球面时不会形成干涉，结构简单合理的特点。

优选的方案中，夹装面11上开设有多个螺纹孔，螺纹孔一端贯通至圆形槽孔12内；螺纹孔内设置有螺栓与圆形槽孔12内的刀头2外表面抵触配合。结构简单，使用时，螺栓结构选用内六角螺钉，可以通过夹装面11上的多个内六角螺钉来固定插入刀杆1内的刀头2，松开内六角螺钉后可以抽出刀头2或者调整刀头2长度，解决了现有技术刀头2长度固定，容易因长度不够而无法适用于工件深孔加工的问题。

优选的方案中，切削端3为曲面31结构、第一平面32和第二平面33围成的异形结构；曲面31结构为圆柱体刀头2的侧表面的一部分；第一平面32为垂直于刀杆1底面的三角形结构；第二平面33为半椭圆形结构；第二平面33的弧线部分为第二平面33与曲面31结构的交界线；第二平面33的直线部分为第二平面33与第一平面32的交界线；第二平面33与第一平面32垂直。结构简单，使用时，切削端3的结构等同于刀头2的圆柱体结构被第一平面32和第二平面33切割得到的结构，切削端3结构的棱边为倾斜的半椭圆型，半椭圆形的倾斜度和离心率均可以通过调整第二平面33与水平面的夹角来调整，这样的结构保证了刀片4部分接触加工面时，刀具的其余部分均不会与加工面接触形成干涉，从而可以无死角的加工内部凹球面。

优选的方案中，切削端3远离刀杆1的一端开设有台阶状的刀槽34，刀槽34底面连接有刀垫；刀槽34底面和刀垫表面开设有重合的螺纹孔；刀片4包括一端为三棱柱结构，另一端为半圆柱体结构连接成的异形块状体结构；刀片4的形状与刀槽34凹陷部分的形状相同；刀片4上表面开设有螺纹孔，螺纹孔与刀槽34底面的螺纹孔重合，刀片4通过螺栓与刀槽34固定连接。结构简单，使用时，螺纹孔开设在刀片4的半圆柱体的圆心处，刀片4可以沿螺纹孔在刀槽34内旋转，从而进行一定的角度调整来适应多种作业需求。

优选的方案中，刀片4上表面两侧开设有台阶状的断屑槽41，断屑槽41靠内一侧的表面为斜面结构。结构简单，使用时，断屑槽41用于对切削过程中产生的切屑进行切断，使切屑利于排出。

优选的方案中，切削端3的第一平面32表面连接有压片5，压片5一端通过螺栓固定在切削端3表面，另一端与刀片4上表面接触配合。结构简单，使用时，压片5可以绕螺栓结构旋转，当固定时，压片5前端压在刀片4上表面，对刀片4进行固定压紧。

如图7~图8所示，现有技术的通用刀具设计为外表面加工，其刀头往往为方形棱柱结构，且刀头较短，无法伸入深孔工件内部，使用现有技术的刀具进行工件深孔中凹球面的加工时，容易产生图7中A处及图8中B处所示的干涉，从而形成加工死角，导致无法完成加工。

如图9~图10所示，本实用新型所提供的偏心刀具在切削时，由于切削端3的特殊结构以及刀头2与刀杆1连接的偏心结构，可以有效避免刀具干涉，保证刀片4位置可以顺利接触到凹球面的每个部分，从而彻底解决了加工死角的问题。

如上所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具的工作原理如下：根据需要加工的工件的深孔深度，旋转夹装面11上的螺栓对刀头2的长度进行适当调整；然后调整刀片4的角度，设置好压片5，最后将刀杆1的夹装面11装夹在数控机床上，对工件深孔内部进行凹球面的切削加工。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：它包括柱状体结构的刀杆（1），刀杆（1）侧表面为圆弧面和平面组成的曲面，平面部分为夹装面（11），夹装面（11）与车刀夹具配合；刀杆（1）一端底面开设有圆形槽孔（12），圆形槽孔（12）靠近圆弧面一侧，与刀杆（1）底面组成偏心圆；圆形槽孔（12）内设置有刀头（2），刀头（2）一端为圆柱体结构，插入圆形槽孔（12）与刀杆（1）配合；刀头（2）另一端为切削端（3），切削端（3）连接有刀片（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述夹装面（11）上开设有多个螺纹孔，螺纹孔一端贯通至圆形槽孔内；螺纹孔内设置有螺栓与圆形槽孔（12）内的刀头（2）外表面抵触配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述切削端（3）为曲面结构（31）、第一平面（32）和第二平面（33）围成的异形结构；曲面结构（31）为圆柱体刀头（2）的侧表面的一部分；第一平面（32）为垂直于刀杆（1）底面的三角形结构；第二平面（33）为半椭圆形结构。

4.根据权利要求3所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述第二平面（33）的弧线部分为第二平面（33）与曲面结构（31）的交界线；第二平面（33）的直线部分为第二平面（33）与第一平面（32）的交界线；第二平面（33）与第一平面（32）垂直。

5.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述切削端（3）远离刀杆（1）的一端开设有台阶状的刀槽（34），刀槽（34）底面连接有刀垫；刀槽（34）底面和刀垫表面开设有重合的螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述刀片（4）包括一端为三棱柱结构，另一端为半圆柱体结构连接成的异形块状体结构；刀片（4）的形状与刀槽（34）凹陷部分的形状相同；刀片（4）上表面开设有螺纹孔，螺纹孔与刀槽（34）底面的螺纹孔重合，刀片（4）通过螺栓与刀槽（34）固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述刀片（4）上表面两侧开设有台阶状的断屑槽（41），断屑槽（41）靠内一侧的表面为斜面结构。

8.根据权利要求1所述的一种用于工件内部曲面加工的偏心刀具，其特征在于：所述切削端（3）的第一平面（32）表面连接有压片（5），压片（5）一端通过螺栓固定在切削端（3）表面，另一端与刀片（4）上表面接触配合。

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