CN218903652U - 一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具 - Google Patents

Abstract

一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具。本实用新型涉及轴承加工技术领域。本实用新型为解决现有轴承外圈沟道加工时，粗车刀片磨损较大，刀片寿命低，影响粗车质量，对后续精车加工造成影响，同时频繁更换刀片导致加工效率低的问题。本实用新型包括刀杆、刀片和压板，刀杆的前端设有刀头，刀头前端的上部设有安装槽，安装槽槽底前端的内侧设有刀槽，刀片设置在刀槽内，刀片通过压板固定在刀槽内，安装槽的槽底由外至内且由后至前向下倾斜设置，刀槽的槽底与安装槽的槽底平行设置。本实用新型用于轴承外圈沟道加工。

Description

一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具

技术领域

本实用新型涉及轴承加工技术领域，具体涉及一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具。

背景技术

数控车床在轴承车削加工已广泛应用。为此数控刀具专业化需求也越来越高.原有轴承外圈加工过程是：用专业车床将轴承锻件平面、外径、外内径(外圈内径)及外沟道，进行粗车。然后再在数控车床上进行细车或精车。所以数控刀具在轴承沟道车削中承受的切削力较为平稳，用如图1所示标准刀具进行沟道细车，刀具的寿命相应也较为理想(以6314外圈为例，可加工200件)，因此刀具的消耗成本也不高。但随着数控车床设计及制造水平提高，数控车床刚性有了较大提高。利用数控车床柔性化较高特点，即一次装夹可加工多个表面，大大提高了加工效率及工件表面质量，体现为利用车床的多工位转塔实现先粗加工之后进行细车或者精车。但粗车外沟道时寿命并不理想，一般情况下(以6314为例，加工50件～100件)，由此可见粗车外沟道刀具寿命较为低下。因此如何用低成本实现高效率是企业必须考虑的必经之路，如何提高数控刀具寿命降低成本也是我们考虑的重要因素，所以我们对如何提高粗车外沟道刀具寿命进行了研究。

由于外圈粗车沟道刀片寿命较低，经统计一个切削刃只能加工50件～100件，甚至有时刚加工几个工件就损坏。粗车刀片损坏直接影响到细车刀片的寿命，由此造成操作者必须频繁更换刀具，从一定程度上影响到加工效率和产品质量，所以我们针对此问题必须进行研究解决。

实用新型内容

本实用新型为解决现有轴承外圈沟道加工时，粗车刀片磨损较大，刀片寿命低，影响粗车质量，对后续精车加工造成影响，同时频繁更换刀片导致加工效率低的问题，进而提出一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具包括刀杆、刀片和压板，刀杆的前端设有刀头，刀头前端的上部设有安装槽，安装槽槽底前端的内侧设有刀槽，刀片设置在刀槽内，刀片通过压板固定在刀槽内，安装槽的槽底由外至内且由后至前向下倾斜设置，刀槽的槽底与安装槽的槽底平行设置。

进一步地，所述安装槽的槽底由外至内向下倾斜的角度为α，α为10°。

进一步地，所述安装槽的槽底由后至前向下倾斜的角度为β，β为3°。

进一步地，所述压板通过螺栓固接在安装槽的槽底，压板的前端压在刀片的上端面上。

进一步地，刀槽后侧的安装槽槽底上设有斜槽，压板后端的下端面上设有定位块，定位块设置在斜槽内，定位块的前端面设有定位斜面，定位斜面与斜槽的前槽壁相配合。

进一步地，刀槽的两个槽壁分别与刀片的内侧面相配合。

进一步地，所述压板前端的下端面上设有压紧块。

进一步地，螺栓上套装有弹簧，弹簧设置在压板的下端面与安装槽的槽底之间。

进一步地，所述刀头前端的外侧设有避让斜面。

进一步地，所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具还包括垫块，垫块设置在刀槽的槽底与刀片之间。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，主要针对刀杆结构进行了改进。改进后的刀具经过实际加工验证产品的精度符合要求，满足生产需要，降低了刀片的磨损，使刀具的寿命提高了三倍以上，即刀具寿命由原来的50件～100件提高到300件～400件，通过实验验证刀具的改进不仅能提高生产效率，而且能保证产品质量。

通过刀杆设计结构的改进，使得刀具的寿命提高外，还防止刀具意外损坏，极大地降低了刀具使用成本。经生产验证，使用效果良好，为企业节约挖潜，降低消耗做出了贡献。

附图说明

图1是本实用新型中轴承外圈沟道的加工示意图；

图2是本实用新型中切削刀具前端面的结构示意图；

图3是本实用新型中刀头1-1内侧的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明，本实施方式一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具包括刀杆1、刀片2和压板4，刀杆1的前端设有刀头1-1，刀头1-1前端的上部设有安装槽1-2，安装槽1-2槽底前端的内侧设有刀槽1-3，刀片2设置在刀槽1-3内，刀片2通过压板4固定在刀槽1-3内，安装槽1-2的槽底由外至内且由后至前向下倾斜设置，刀槽1-3的槽底与安装槽1-2的槽底平行设置。

沟道车削过程是这样的：主轴带动轴承外圈6旋转做主运动，刀片2通过压板4安装在刀杆1上，刀杆1安装在机床的可转位刀塔上，在进给机构驱动下，按着编好的程序自沟道右端点B向沟道左端点A进行圆弧切削。我们对刀片2只加工了几个工件就损坏现象进行了分析，刀片2正常磨损是整个刀尖圆弧磨损，而从现场加工情况来看是刀尖左侧先磨损，而且带有蹦刃痕迹，我们视这种现象为非正常磨损。

经分析发现，为了增加切削刃的数量，刀片2本身的选则是没有前后角的，因此实际使用中将刀杆1做出倾斜角，刀片2安装到刀杆1上自然形成前角和后角以便切削。在刀杆1设计时只有前角和后角，即安装槽1-2的槽底由外至内向下倾斜设置，在直线切削中是没有问题的，而刀具切削的路线是一个圆弧，是沿轴向和径向的复合运动，当刀片2刚开始从沟道右端点B切削到沟道左端点A点时，结合图1不难看出刀片2自始至终只有刀尖圆弧和左侧的切削刃在参与切削，而刀尖的左侧在切削到接近沟道左端点A时，由于粗车加工时吃刀深度较大，刀片2左侧的主后刀面始终与加工表面发生干涉，加剧刀片2主后刀面的磨损，导致加工寿命不长。为此我们经过三维建模，我们模拟了刀具行走的轨迹，分析了干涉区域，最终优化设计将前刀面沿着刀杆轴线方向向下倾斜，即安装槽1-2的槽底由后至前向下倾斜设置，也就是增加了刀具沿刀杆轴向的刃倾角，相当于为刀具的左侧面增加了后角，从而就避免了刀具在沟道右端点B、沟道左端点A两处切削时发生干涉现象。经验证在接下来的实际应用中刀片磨损正常，进一步提高了刀片寿命。

所述安装槽1-2的后槽壁由上至下向前倾斜设置。以便于刀片2的安装，防止发生干涉，同时安装槽1-2的后槽壁与槽底通过平滑曲线过渡连接，有效减少应力集中。

具体实施方式二：结合图1至图3说明，本实施方式所述安装槽1-2的槽底由外至内向下倾斜的角度为α，α为10°。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

如此设计刀片2安装到刀杆1上自然形成前角和后角以便切削。

具体实施方式三：结合图1至图3说明，本实施方式所述安装槽1-2的槽底由后至前向下倾斜的角度为β，β为3°。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

如此设计增加了刀具沿刀杆轴向的刃倾角，相当于为刀具的左侧面增加了后角，从而就避免了刀具在沟道右端点B、沟道左端点A两处切削时发生干涉现象。

具体实施方式四：结合图1至图3说明，本实施方式所述压板4通过螺栓5固接在安装槽1-2的槽底，压板4的前端压在刀片2的上端面上。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二或三相同。

如此设计压板4的中部通过螺栓5与安装槽1-2的槽底固接，压板4对刀片2施加向下的压力，将刀片2压紧夹紧。

具体实施方式五：结合图1至图3说明，本实施方式刀槽1-3后侧的安装槽1-2槽底上设有斜槽1-4，压板4后端的下端面上设有定位块4-1，定位块4-1设置在斜槽1-4内，定位块4-1的前端面设有定位斜面，定位斜面与斜槽1-4的前槽壁相配合。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

如此设计对刀片2实现刚性夹紧。在压板4向下压紧的同时，通过定位块4-1的定位斜面与斜槽1-4的前槽壁的配合，有效的将刀片2在压紧的同时还向刀槽1-3的两个后面槽壁拉紧，实现了刀片2的底面跟侧面同时预紧，使切削时可以承受更大的载荷与震动。

具体实施方式六：结合图1至图3说明，本实施方式刀槽1-3的两个槽壁分别与刀片2的内侧面相配合。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1至图3说明，本实施方式所述压板4前端的下端面上设有压紧块。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。

如此设计通过压紧块对刀片2进行压紧，防止出现干涉，便于实现刀片2的有效压紧。

具体实施方式八：结合图1至图3说明，本实施方式所述螺栓5上套装有弹簧，弹簧设置在压板4的下端面与安装槽1-2的槽底之间。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。

如此设计在压板4下面设置弹簧，当松开螺栓5后，弹簧会自动将压板4慢慢抬起，缩短了工人更换刀片的时间，提高了生产效率。

具体实施方式九：结合图1至图3说明，本实施方式所述刀头1-1前端的外侧设有避让斜面。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式十：结合图1至图3说明，本实施方式所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具还包括垫块3，垫块3设置在刀槽1-3的槽底与刀片2之间。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、五、六、七、八或九相同。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他实施例中。

Claims (10)

1.一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：它包括刀杆(1)、刀片(2)和压板(4)，刀杆(1)的前端设有刀头(1-1)，刀头(1-1)前端的上部设有安装槽(1-2)，安装槽(1-2)槽底前端的内侧设有刀槽(1-3)，刀片(2)设置在刀槽(1-3)内，刀片(2)通过压板(4)固定在刀槽(1-3)内，安装槽(1-2)的槽底由外至内且由后至前向下倾斜设置，刀槽(1-3)的槽底与安装槽(1-2)的槽底平行设置。

2.根据权利要求1所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述安装槽(1-2)的槽底由外至内向下倾斜的角度为α，α为10°。

3.根据权利要求2所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述安装槽(1-2)的槽底由后至前向下倾斜的角度为β，β为3°。

4.根据权利要求1、2或3所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述压板(4)通过螺栓(5)固接在安装槽(1-2)的槽底，压板(4)的前端压在刀片(2)的上端面上。

5.根据权利要求4所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：刀槽(1-3)后侧的安装槽(1-2)槽底上设有斜槽(1-4)，压板(4)后端的下端面上设有定位块(4-1)，定位块(4-1)设置在斜槽(1-4)内，定位块(4-1)的前端面设有定位斜面，定位斜面与斜槽(1-4)的前槽壁相配合。

6.根据权利要求5所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：刀槽(1-3)的两个槽壁分别与刀片(2)的内侧面相配合。

7.根据权利要求6所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述压板(4)前端的下端面上设有压紧块。

8.根据权利要求7所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述螺栓(5)上套装有弹簧，弹簧设置在压板(4)的下端面与安装槽(1-2)的槽底之间。

9.根据权利要求1所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述刀头(1-1)前端的外侧设有避让斜面。

10.根据权利要求1、2、3、5、6、7、8或9所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具，其特征在于：所述一种用于深沟球轴承外圈沟道加工的切削刀具还包括垫块(3)，垫块(3)设置在刀槽(1-3)的槽底与刀片(2)之间。

Images