CN212310870U - 适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，包括刀杆和两个仿形刀片，所述两个仿形刀片安装在刀杆端部的同一工作面上，其中一个仿形刀片的工作端主刀尖刃左偏角度α，另一个仿形刀片的工作端主刀尖刃右偏角度α，且两个仿形刀片左右镜像对称分布，其中α为锐角。相比于标准槽刀，在沿径向进给的过程中减少刀具与切削工件的接触面积，因此径向切削力减小；对槽的加工采用沿轴向来回进刀逐层切削，因此由加工产生的切削力主要在轴向径向切削力大幅度减小，解决了加工过程中的颤动问题，提高加工精度，还利于提高加工效率。

Description

适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀

技术领域

本实用新型涉及机械零部件加工技术领域，具体涉及一种适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀。

背景技术

在复杂型面的机械加工中，由于大量的毛坯余量需要刀具切除，而刀具精度、结构形式等参数都将直接影响产品的质量和加工成本。特别是针对大型弱刚性零件的加工，由于需要在该零件口部位置加工一个深度大于30mm，深宽比大于1的内环形槽子，该槽距离夹持部位大于1m，因此在加工中容易颤动。而且该件零件单批次批量较大、精度要求高，那么在寻求高精度车加工的同时，高效刀具的开发就显得尤为重要。对于该零件的加工，最初是采用标准槽刀(4mm宽、悬长25mm，如图1所示)进行粗加工，由于工件刚性差，刀宽接触面大，切削力为径向，导致加工震动大，无法完成正常加工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：常规的标准槽刀在加工弱刚性零件的环形槽时，由于工件刚性差，刀宽接触面大，切削力为径向，导致加工震动大，无法完成正常加工，本实用新型提供了解决上述问题的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀。

本实用新型通过下述技术方案实现：

适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，包括刀杆和两个仿形刀片，所述两个仿形刀片安装在刀杆端部的同一工作面上，其中一个仿形刀片的工作端主刀尖刃左偏角度α，另一个仿形刀片的工作端主刀尖刃右偏角度α，且两个仿形刀片左右镜像对称分布，其中α为锐角。

特别是针对大型弱刚性零件的加工，由于需要在该零件口部位置加工一个深度大于30mm，深宽比大于1的内环形槽子，该槽距离夹持部位大于1m，因此在加工中容易颤动。而且该件零件单批次批量较大、精度要求高，那么在寻求高精度车加工的同时，高效刀具的开发就显得尤为重要。对于该零件内环槽加工，通常的加工方法是使用标准槽刀进行加工，由于在加工过程中，槽刀沿径向进刀且背吃刀量较大。所以沿径向的切削力也加大，固在加工过程中工件容易发生颤动，进而无法达到加工要求。

基于上述背景，克服振动提高加工精度及加工效率的方法有很多中，如对工件的夹持固定改进、对数控加工精度计算及控制方法方面改进，而本实用新型通过改进加工刀具结构，改变刀具的进给方向，实现对刀具对工件作用力方向，防止工件振动，提高了加工精度。具体地，针对本零件的加工特点，本实用新型选用左偏、右偏镜像对称设置的两个仿形刀同时加工，相比于切槽刀由于在径向进给过程中背吃刀量减少，大大减少了切屑与刀具的接触面积，有效的降低径向方向的切削力。由于采用轴向进刀，轴向方向切削力增大而在轴向方向是刚性固定对实际切削加工的影响并不大，也因此解决了加工中工件振动的问题。

但若使用单把左偏或者右偏仿形刀时，由于成形刀本身几何形状特点导致工件部分区域无法一次加工到位，存在无法加工的部位，因此在加工该槽时需要来回装卸校对左、右35°仿形刀，劳动强度大，加工效率低。本实用新型提供的一种新型双刀头槽刀，不仅解决了加工过程中刀具颤动的问题，而且可以避免来回换刀；既提高加工精度，同时还提高了加工效率。

进一步优选，所述角度α等于35°。

依据刀具本身结构以及加工需求，为保障刀片合理受力，提高加工稳定性和刀具使用寿命，本实用新型优选设计两个仿形刀片分别左偏35°、和右偏35°。

进一步优选，所述两个仿形刀片均通过螺钉固定在刀杆端部的同一工作面上。

将两个仿形刀片安装在同一平面内，且两个仿形刀片的工作端主刀尖刃位于同一平面内，加工时，沿工件轴向进给，可采用双刃同时切削，采用逐层往复切削方式，实际加工距离也将缩短一半，相比于单刃仿形刀加工空行程非常小，每个刀片都是两个刀刃都在交替切削，刀具耐用度大大提高，该槽整体加工效率提高2倍以上。

进一步优选，所述两个仿形刀片的几何中心处设有通孔，所述螺钉穿过通孔后螺纹旋接固定在刀杆端部的同一工作面上。

采用螺钉连接刀片和刀杆，结构简单，拆装方便。

进一步优选，所述刀杆端部的一个工作面上开设有安装槽，所述两个仿形刀片嵌入安装槽内固定。

通过安装槽对刀片起到固定和限位作用。

进一步优选，所述安装槽上远离刀杆自由端的相邻两侧壁呈V型结构，安装槽内底面上凸设有楔形限位件I和楔形限位件II，且楔形限位件I和楔形限位件II位于两个仿形刀片镜像对称的中心线上；其中一个仿形刀片的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构一侧壁和楔形限位件I的一侧斜壁相抵接触，仿形刀片的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽、另一侧壁与楔形限位件II的一侧斜壁相抵接触；另一个仿形刀片的的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构另一侧壁和楔形限位件I的另一侧斜壁相抵接触，仿形刀片的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽、另一侧壁与楔形限位件II的另一侧斜壁相抵接触。

本实用新型设计的安装槽结构，可实现对每个仿形刀片三面定位，即对每个仿形刀片的三个依次连的侧边进行稳固定位，定位方式可靠，结构稳固，利于保障刀片均匀受力，提高刀片使用寿命。

进一步优选，所述安装槽上远离刀杆自由端的相邻两侧壁相接触设有让位孔，两个仿形刀片的非工作端主刀尖伸入让位孔内。

本实用新型涉及让位孔用于保护两个仿形刀片的主刀尖刃，还利于提高刀片与刀杆连接的适配性，方便快速装卸。

进一步优选，所述楔形限位件I和楔形限位件II之间设有让位间隙，所述让位间隙用于容纳两个仿形刀片的副刀尖刃。

本实用新型涉及让位间隙用于保护两个仿形刀片的副刀尖刃，还利于提高刀片与刀杆连接的适配性，方便快速装卸。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型通过改进加工刀具结构，改变刀具的进给方向，实现对刀具对工件作用力方向，防止工件振动，提高了加工精度。具体地，针对本零件的加工特点，本实用新型选用左偏、右偏镜像对称设置的两个仿形刀同时加工，相比于切槽刀由于在径向进给过程中背吃刀量减少，大大减少了切屑与刀具的接触面积，有效的降低径向方向的切削力。由于采用轴向进刀，轴向方向切削力增大而在轴向方向是刚性固定对实际切削加工的影响并不大，也因此解决了加工中工件振动的问题。

2、本实用新型提供的一种新型双刀头槽刀，不仅解决了加工过程中刀具颤动的问题，而且可以避免使用单把左偏或者右偏仿形刀加工时来回换刀；既提高加工精度，同时还提高了加工效率。

3、本实用新型可采用双刃同时切削，采用逐层往复切削方式，实际加工距离也将缩短一半，相比于单刃仿形刀加工空行程非常小，每个刀片都是两个刀刃都在交替切削，刀具耐用度大大提高，该槽整体加工效率提高2倍以上。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为现有槽刀结构示意图；A表示刀刃；

图2为本实用新型的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀结构示意图；

图3为图2的俯视结构示意图；

图4为图3局部结构示意图；

图5为本实用新型的刀杆俯视的结构示意图；

图6为本实用新型的工作原理结构示意图，图中箭头方向表示进给方向；

图7为单仿形刀片工作原理结构示意图；B表示加工盲区。

附图中标记及对应的零部件名称：1-刀杆，2-仿形刀片，3-螺钉，4-安装槽，5-楔形限位件I，6-楔形限位件II，7-让位孔，8-让位间隙。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例提供了适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，包括刀杆1和两个结构和大小完全相同的仿形刀片2，两个仿形刀片2安装在刀杆1端部的同一工作平面上；其中一个仿形刀片2的工作端主刀尖刃左偏角度α，另一个仿形刀片2的工作端主刀尖刃右偏角度α，且两个仿形刀片2左右镜像对称分布，其中α为锐角，两个仿形刀片2的工作端主刀尖刃位于该平面内的一条直线上。采用该槽刀加工长轴零件的内环槽。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述角度α等于35°，即一个仿形刀片2左偏35°，另一个仿形刀片2右偏35°；两个仿形刀片2均通过螺钉3固定在刀杆1端部的同一工作面上，具体地，两个仿形刀片2的几何中心处设有通孔，螺钉3穿过通孔后螺纹旋接固定在刀杆1端部的同一工作面上。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，所述刀杆1端部的一个工作面上开设有安装槽4，两个仿形刀片2嵌入安装槽内固定。安装槽4上远离刀杆1自由端的相邻两侧壁呈V型结构，安装槽4内底面上凸设有楔形限位件I5和楔形限位件II6，且楔形限位件I5和楔形限位件II6位于两个仿形刀片2镜像对称的中心线上；其中一个仿形刀片2的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构一侧壁和楔形限位件I5的一侧斜壁相抵接触，仿形刀片2的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽4、另一侧壁与楔形限位件II6的一侧斜壁相抵接触；另一个仿形刀片2的的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构另一侧壁和楔形限位件I5的另一侧斜壁相抵接触，仿形刀片2的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽4、另一侧壁与楔形限位件II6的另一侧斜壁相抵接触。

安装槽4上远离刀杆1自由端的相邻两侧壁相接触设有让位孔7，两个仿形刀片2的非工作端主刀尖伸入让位孔7内；楔形限位件I5和楔形限位件II6之间设有让位间隙8，所述让位间隙8用于容纳两个仿形刀片2的副刀尖刃。

在槽刀的俯视方向上，如图3、4、5所示，楔形限位件I5采用等腰梯形结构，楔形限位件II6也采用等腰梯形结构。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，包括刀杆(1)和两个仿形刀片(2)，其特征在于，所述两个仿形刀片(2)安装在刀杆(1)端部的同一工作面上，其中一个仿形刀片(2)的工作端主刀尖刃左偏角度α，另一个仿形刀片(2)的工作端主刀尖刃右偏角度α，且两个仿形刀片(2)左右镜像对称分布，其中α为锐角。

2.根据权利要求1所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述角度α等于35°。

3.根据权利要求1所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述两个仿形刀片(2)均通过螺钉(3)固定在刀杆(1)端部的同一工作面上。

4.根据权利要求3所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述两个仿形刀片(2)的几何中心处设有通孔，所述螺钉(3)穿过通孔后螺纹旋接固定在刀杆(1)端部的同一工作面上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述刀杆(1)端部的一个工作面上开设有安装槽(4)，所述两个仿形刀片(2)嵌入安装槽内固定。

6.根据权利要求5所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述安装槽(4)上远离刀杆(1)自由端的相邻两侧壁呈V型结构，安装槽(4)内底面上凸设有楔形限位件I(5)和楔形限位件II(6)，且楔形限位件I(5)和楔形限位件II(6)位于两个仿形刀片(2)镜像对称的中心线上；

其中一个仿形刀片(2)的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构一侧壁和楔形限位件I(5)的一侧斜壁相抵接触，仿形刀片(2)的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽(4)、另一侧壁与楔形限位件II(6)的一侧斜壁相抵接触；

另一个仿形刀片(2)的非工作端主刀尖刃两侧壁分别与V型结构另一侧壁和楔形限位件I(5)的另一侧斜壁相抵接触，仿形刀片(2)的工作端主刀尖刃一侧壁左偏伸出安装槽(4)、另一侧壁与楔形限位件II(6)的另一侧斜壁相抵接触。

7.根据权利要求6所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述安装槽(4)上远离刀杆(1)自由端的相邻两侧壁相接触设有让位孔(7)，两个仿形刀片(2)的非工作端主刀尖伸入让位孔(7)内。

8.根据权利要求6所述的适用于加工弱刚性零件的双刃槽刀，其特征在于，所述楔形限位件I(5)和楔形限位件II(6)之间设有让位间隙(8)，所述让位间隙(8)用于容纳两个仿形刀片(2)的副刀尖刃。

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