專利名稱：無孔型刀片機夾車刀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明無孔型刀片機夾車刀涉及金屬切削刀具。
可轉位刀具因具有無需操作工人自行刃磨、調換刀片迅速、易保持工件尺寸精度及有較好的斷屑效果而被應用于自動機床、數(shù)控機床、組合機床、流水線及自動線上，對保證生產(chǎn)節(jié)拍、提高生產(chǎn)效率有明顯的效果。但由于其自身結構上的弊病使它的普遍推廣應用受到了障礙，特別反映在普通車床上的應用具有不少缺陷(1)可轉位刀片的斷屑槽形、槽寬是壓制成型的，當切削用量發(fā)生較大變化后，很難保證刀具的斷屑效果，(2)復磨刀片條件苛求，不少廠沒有正常復磨設備，很難保證刀片復磨質量，特別是斷屑槽形無復磨手段，(3)可轉位刀片中間的定位孔及刀桿的夾緊結構，限制了刀片的可調范圍，致使刀片利用率僅為10%，使刀具消耗費用提高，(4)可轉位刀片、刀桿規(guī)格類型繁多，而且刀具的通用性和互換性較差，不便于應用和管理。因此，目前普通車床上所用的硬質合金車刀，還是以焊接式的為主。
日本51-23890的夾持刀具主要是對不重磨刀片夾持機構的改進，利用裝有活塞的壓緊機構按程序指令達到對刀片夾緊和放松的目的，這種結構適用于自動化生產(chǎn)，在一般普通車床上不宜使用，斷屑塊與壓板分體結構，顯得結構復雜一點，而且刀片在主刀刃和副刀刃方向的復位比較麻煩。
本發(fā)明的任務是針對現(xiàn)有可轉位刀具之不足，為社會提供一種既具備一般機夾刀具的優(yōu)點，又比較適宜在普通車床上應用，而且刀片利用率高達60%，刀片刃磨簡單易行，刀具切削輕快，斷(卷)屑可靠，刀片通用性好，管理方便，刀具消耗費用可成倍下降的無孔型刀片機夾車刀。
本發(fā)明是這樣實施的無孔型刀片機夾車刀由刀體、刀片、丁字形定位鍵、調節(jié)螺釘和壓緊機構組成，壓緊機構由壓板、偏心軸雙頭螺栓、墊圈、螺母所組成。它的結構特點是采用丁字形定位鍵與壓緊機構中具有大偏心量的偏心軸雙頭螺栓的鎖緊裝置來作為克服刀片在水平面內偏轉的定位面，達到較大幅度調整刀片主刀刃位置的目的。
刀體頭部的前刀面上有螺孔和鍵槽，丁字形定位鍵裝入前刀面的鍵槽內作為刀片主刀刃對稱方向的定位面，它通過偏心軸雙頭螺栓上的偏心凸輪的推動，使丁字形定位鍵沿著刀體的鍵槽推動刀片作垂直于主刀刃方向移動，達到主刀刃刀尖復位的調節(jié)目的。刀體頭部一側的調節(jié)螺釘，用于調節(jié)刀片副刀刃的復位。
丁字形定位鍵有雙刃和單刃，它在車刀中起了來自鍵槽方向平面切削合力的止退作用，為了使丁字形定位鍵在鍵槽內起到自鎖作用，必須合理選擇鍵在鍵槽中的配合長度。
刀片是上、下兩面平行、不開定位孔、不開斷屑槽的，其前角γot＝0°，刃傾角λst＝0°，刀片有雙刃刀片和單刃刀片，單刃刀片又分左單刃刀片和右單刃刀片。雙刃定位鍵前裝雙刃刀片，單刃定位鍵前裝單刃刀片，雙刃刀片可旋轉180°使用，也可翻轉180°使用。刀片在主刀刃方向的可調范圍是偏心軸雙頭螺栓與偏心凸輪偏心量的二倍。
無孔型刀片機夾車刀屬定前角上壓式機夾車刀，在刀片上不需磨斷屑槽，通過彎板式壓板所具有的各種擋屑角與刀片前面構成各種斷(卷)屑槽形來達到斷(卷)屑的目的。刀片的重磨部位是刀片主后角、副后角及刀尖圓弧。
此機夾車刀的已知角度有主偏角Kr、副偏角Kr′、前角γo、刃傾角λs、主后角αo、副后角αo′。根據(jù)機夾車刀刀具角度、前刀面幾何參數(shù)和刀片刃磨角度之間的關系，通過有關公式的計算和公式轉換，可以求出能滿足刀具預定角度的刀片刃磨角度有刀片主偏角Krt、副偏角Krt′、主后角αot、副后角αot′。
按照本發(fā)明設計的無孔型刀片機夾車刀，由于采用了大偏心量的偏心軸雙頭螺栓和丁字形定位鍵的結合，使在不增大刀頭尺寸的前提下，刀片在主刀刃方向的可調范圍為雙頭螺栓偏心量的二倍，當?shù)镀皇Ｏ乱话霑r，還能正常使用，使刀片的利用率可達60%，而且保證刀片調整到任何位置都能達到自鎖。由于雙刃刀片不但可旋轉180°、還可翻轉180°使用，這就比較充分利用刀片的合金及刀刃，所以刃口利用率很高。根據(jù)被加工材料的切削性能，在不變動刀片的前提下，選擇合適擋屑角的壓板，可與刀片前刀面組成不同槽形、槽寬的斷(卷)屑槽，確保切削過程中可靠的斷(卷)屑。丁字形定位鍵在切削力的作用下，雖然要受到一定的后推力，但由于與刀體鍵槽合理的配合長度，所以能起到來自鍵槽方向推力的止退作用，使刀片夾固穩(wěn)定可靠。該機夾車刀切削輕快、刀片刃磨不受設備條件的限制，通用性好、便于管理、大大節(jié)省刀具消耗。
本發(fā)明有下列附圖。


圖1為本發(fā)明的刀具結構圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為主偏角45°、60°、75°時的刀桿Ⅰ結構圖。
圖5為圖4的A向視圖。
圖6為主偏角90°時的刀桿Ⅱ結構圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖8為平行式壓板。
圖9為圖8的俯視圖。
圖10為外斜式壓板。
圖11為圖10的俯視圖。
圖12為內斜式壓板。
圖13為圖12的俯視圖。
圖14為雙刃丁字形定位鍵。
圖15為圖14的側視圖。
圖16為圖15的C向視圖。
圖17為單刃丁字形定位鍵。
圖18為圖17的側視圖。
圖19為圖18的D向視圖。
圖20為雙刃刀片。
圖21為圖20的側視圖。
圖22為右單刃刀片。
圖23為圖22的側視圖。
圖24為左單刃刀片。
圖25為圖24的側視圖。
以下結合附圖實施例作進一步詳細描述。
參照圖1～圖3無孔型刀片機夾車刀，由刀體(1)、刀片(2)、丁字形定位鍵(7)、調節(jié)螺釘(5)、壓板(3)、偏心軸雙頭螺栓(8)、墊圈(6)、螺母(4)組成。
刀體(1)、丁字形定位鍵(7)、偏心軸雙頭螺栓(8)選用45號鋼或40Cr鋼制造。
刀體(1)在具有不同刀片(2)水平安裝角的前刀面(13)中部有一垂直于前刀面(13)的通螺孔(10)，并開有一條既垂直于前刀面(13)又垂直于主刀刃的鍵槽(11)(圖4～圖7)，該鍵槽(11)一端與螺孔(10)相通，另一端開到主刀刃附近。刀體(1)可制成主偏角45°、60°、75°和90°的刀桿Ⅰ(12)和刀桿Ⅱ(15)。如果將其前刀面(13)主、副偏角、鍵槽(11)位置及其他外形反向加工，即可制成相同主偏角為45°、60°、75°、90°的同類型左刀。
實施例之一是主偏角為45°、60°、75°的刀桿Ⅰ(12)(圖4、圖5)，其前刀面(13)前角γog為10°～30°、刃傾角λsg為-10°～5°，當主偏角Krg＝45°時，副偏角Krg′＝45°;當Krg＝60°時，Krg′＝30°;當Krg＝75°時，Krg′＝15°，它的刀尖角εrg＝90°、主后角αog＝3°～10°、副后角αog′＝3°～10°，這些角度都是預先加工成形的。
實施例之二是主偏角為90°的刀桿Ⅱ(15)(圖6、圖7)，其前刀面(13)前角γog＝10°～30°，刃傾角λsg＝-10°～5°，當Krg＝90°時，Krg′＝8°～15°，它的刀尖角εrg＝75°～82°，αog＝3°～10°，αog′＝3°～10°，也是預先加工成形的。
丁字形定位鍵(7)裝入刀桿Ⅰ(12)或刀桿Ⅱ(15)前刀面(13)的鍵槽(11)中，它的后端平面緊靠偏心軸雙頭螺栓(8)的偏心凸輪(9)，與鍵槽(11)必須具有較高精度的滑動配合，既能延長鍵的使用壽命，又能提高刀片(2)在水平面的定位精度。丁字形定位鍵(7)有雙刃丁字形定位鍵(19)(圖14～圖16)和單刃丁字形定位鍵(20)(圖17～圖19)，雙刃的定位面夾角β為55°～74°，與主偏角45°、60°、75°的刀桿Ⅰ(12)配用，單刃的定位面夾角β為90°，與主偏角90°的刀桿Ⅱ(15)配用。丁字形定位鍵(7)能使刀片(2)主刀刃復位，并能保證刀片(2)在切削力的作用下能達到自鎖，因此必須合理選擇鍵在鍵槽中的配合長度。
刀片(2)的材料可以是硬質合金也可以是高速鋼，刀片上、下兩面平行，中間不開定位孔，刃口不開斷(卷)屑槽，前角γot＝0°、刃傾角λst＝0°。刀片(2)分雙刃刀片(21)(圖20、圖21)和單刃刀片。雙刃刀片(21)αot＝16°～35°、αot′＝-2°～11°，有對稱方向兩個刀刃，可旋轉180°或翻轉180°使用，因雙刃刀片(21)有180°轉位的優(yōu)點，可在主偏角45°、60°、75°的左、右六種刀桿Ⅰ(12)上使用。單刃刀片的αot＝16°～35°、αot′＝-2°～11°，不能轉位使用，它又分右單刃刀片(22)(圖22、圖23)和左單刃刀片(23)(圖24、圖25)，右單刃刀片(22)用在主偏角為90°的右刀刀桿Ⅱ(15)上，左單刃刀片(23)用在主偏角為90°的左刀刀桿Ⅱ(15)上。刀片(2)的刃磨可以集中到專用刃磨機或工具磨床上磨出主、副后角，也可以在普通砂輪機上磨出，還可以不卸下刀片(2)只是適當伸出夾固在刀體(1)上的刀片(2)象磨焊接刀那樣直接磨出刀具的主、副后角及刀尖圓弧，然后再以油石研磨之。
彎板形的壓板(3)頂面有一長形通槽能滿足壓緊時調節(jié)需要，其前后兩支承面間的距離要略高于刀片(2)的厚度，以利壓板(3)受到螺母(4)壓力后能壓緊刀片(2)。壓板(3)的材料可用中碳鋼或其他調質鋼制造。壓板(3)需制成符合不同金切條件的擋屑角，實施例之一是平行式壓板(16)(圖8、圖9)，擋屑角PBr＝0°，實施例之二是外斜式壓板(17)(圖10、圖11)，擋屑角PBr＝8°～15°，實施例之三是內斜式壓板(18)(圖12、圖13)，擋屑角PBr＝8°～15°，它們與刀片(2)前面組成平行式、外斜式、內斜式三種斷(卷)屑槽形。壓板(3)擋屑角部位還必須具有一定的耐磨度，因此可以焊以硬質合金或用高速鋼、工具鋼對焊后淬火處理，以提高擋屑部位的硬度和耐磨性。圖1～圖3所示的壓板是外斜式的。
偏心軸雙頭螺栓(8)的兩端旋向一致，其中間部位有一個偏心距為4毫米的偏心凸輪(9)，它可使刀片(2)主刀刃的調節(jié)量達到8毫米。螺栓一端擰入刀桿Ⅰ(12)或刀桿Ⅱ(15)前刀面(13)中部的螺孔(10)中，旋入的深度是偏心凸輪(9)底平面至前刀面(13)間約保留二個螺距的距離。由于雙頭螺栓的中間是凸輪(9)，調整旋轉時要保證凸輪(9)轉過不碰到刀桿Ⅰ(12)或刀桿Ⅱ(15)之直角邊(14)為原則，采取措施可在直角邊(14)加工出部分圓弧。在裝配或調整主刀刃位置時，還要特別注意旋轉偏心軸雙頭螺栓(8)的方向應與其螺旋方向一致，并用手指推動刀片(2)主刃，從而保證刀片(2)、丁字形定位鍵(7)、偏心軸雙頭螺栓(8)三者之間達到良好的接觸狀態(tài)后再進行壓板(3)壓緊，這樣才能使刀片(2)夾固穩(wěn)定可靠。
調節(jié)螺釘(5)配置在刀體(1)一側，用來調節(jié)刀片(2)副刀刃復位。
權利要求
1.一種包含頭部帶有前刀面的刀體、刀片、調節(jié)螺釘、壓緊機構的無孔型刀片機夾車刀，其特征在于a、刀體前刀面上有一與之垂直的螺孔和與螺孔相通、既垂直于前刀面又垂直于主刀刃的鍵槽，b、在刀體前刀面的鍵槽中裝有作為刀片主刃對稱方向定位面的丁字形定位鍵，c、刀片不開定位孔、刃口處不開斷屑槽，其前角γot=0°、刃傾角λst=0°。
2.如權利要求1所述的機夾車刀，其特征在于刀體是主偏角Krg為45°、60°、75°的刀桿Ⅰ或主偏角Krg為90°的刀桿Ⅱ。
3.如權利要求1所述的機夾車刀，其特征在于丁字形定位鍵是雙刃丁字形定位鍵或單刃丁字形定位鍵。
4.如權利要求1所述的機夾車刀，其特征在于刀片可以是雙刃刀片或是單刃刀片，單刃刀片又可以是左單刃刀片或是右單刃刀片。
5.如權利要求1所述的機夾車刀，其特征在于該車刀的壓緊機構由壓板、偏心軸雙頭螺栓、墊圈、螺母所組成。
6.如權利要求1或5所述的機夾車刀，其特征在于所述的壓板可以是平行式的壓板PBr＝0°、外斜式壓板PBr＝8°～15°、內斜式壓板PBr＝8°～15°的斷(卷)屑槽形的擋屑角。
7.如權利要求1或5所述的機夾車刀，其特征在于偏心軸雙頭螺栓配置在刀體前刀面螺孔中，并帶有大偏心凸輪。
全文摘要
無孔型刀片機夾車刀由刀體、刀片、丁字形定位鍵、調節(jié)螺釘、壓板、偏心軸雙頭螺栓等組成。其特征是以無孔型刀片、丁字形定位鍵帶有大偏心凸輪的雙頭螺栓之間的結合形成一個新的定位、自鎖、夾緊的結構，并利用不同擋屑角的壓板與刀片前面組成多種斷屑槽形、槽寬的主偏角為45°、60°、75°、90°的左、右機夾外圓車刀。該刀具切削輕快，斷屑可靠，刀片利用率達60％，使刀具費用大大降低，刀片復磨簡單易行、通用性好。
文檔編號B23B27/16GK1038606SQ8910405
公開日1990年1月10日 申請日期1989年6月16日 優(yōu)先權日1989年6月16日
發(fā)明者張邦南 申請人:張邦南