專利名稱：外圓車削去毛刺一體化刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
外圓車削去毛刺一體化刀具
發(fā)明領(lǐng)域本實用新型涉及一種用于外圓車削，同時具有去毛刺功能的金屬切削刀具，屬于 機(jī)械加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)械制造業(yè)向高精度、高效率和自動方向邁進(jìn)，對切削加工精度的要求也越 來越高。就使得在加工精度要求不太高時認(rèn)為毛刺的影可以忽略的傳統(tǒng)認(rèn)識受到了挑戰(zhàn)。 對大多數(shù)被加工工件的加工工時統(tǒng)計分析結(jié)果表明，去除毛刺工序所用工時約占工件全部 加工工時的5% -10%。1973年以來，美國每年用于去除毛刺的用約60億美元。切削毛刺通常會直接影響加工表面的質(zhì)量。在高速切削一些難加工材料(如鎳基 高溫合金)時發(fā)現(xiàn)，容易形成鋸齒狀的切屑毛邊和切削毛刺。這些鋸齒狀側(cè)向切削毛刺和 切屑毛邊在刀具前后刀面上沖擊滑擦，產(chǎn)生連續(xù)應(yīng)力沖擊和溫度脈動沖擊。刀具表面經(jīng)過 大量沖擊循環(huán)，出現(xiàn)微裂紋，繼而發(fā)生微塊破碎，最后積累成較大范圍的溝槽磨損，導(dǎo)致刀 具失效。本課題組設(shè)計了一種去毛刺試驗臺，試驗中采用兩把刀具對正進(jìn)行切削，一把刀 具用來切削，一把刀具用來去除待加工的表面的毛刺。將普通切削時的待加工表面的毛刺 和采用去毛刺試驗臺以后待加工表面的毛刺，分別在三維顯微鏡下進(jìn)行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采 用去毛刺試驗臺以后，毛刺尺寸減少了 50%左右，同時刀具壽命也大大提高。這也證明了切 削毛刺是引起刀具溝槽磨損的重要原因。因此，針對難加工材料的高速外圓車削加工，在加 工過程中在線去除毛刺，不僅可以提高加工表面質(zhì)量，而且可以降低毛刺對刀具溝槽磨損 的影響。開發(fā)設(shè)計去毛刺刀具具有重要意義。本實用新型針對難加工材料的外圓車削加工，提出一種新型切削、去毛刺一體化 刀具。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種外圓切削去毛刺一體化刀具，實現(xiàn)在車床上車削 外圓的同時，在線自動去除待加工表面毛刺的功能，以提高加工質(zhì)量，降低刀具磨損，提高 刀具壽命和經(jīng)濟(jì)效益?！N外圓車削去毛刺一體化刀具，包括刀柄，位于刀柄前端的切削刀頭，安裝于切 削刀頭上的切削刀片，其特征在于在切削刀頭下方還通過燕尾槽配合安裝有一個去毛刺 刀頭，去毛刺刀頭上還安裝有去毛刺刀片；上述刀柄下方有一螺栓座，該螺栓座與去毛刺刀 頭尾部通過彈簧連接，旋于螺栓座內(nèi)的精密螺桿前端頂在去毛刺刀頭尾部。上述的外圓車削去毛刺一體化刀具，其特征在于上述彈簧的自然長度可以等于， 當(dāng)切削刀片刀尖與去毛刺刀片刀尖對齊時，毛刺刀頭尾部到螺栓座前部的距離。當(dāng)通過旋 擰精密螺栓調(diào)節(jié)去毛刺刀頭向前移動時，彈簧被拉伸產(chǎn)生拉力，有利于去毛刺刀頭的位置 固定。
3[0009]上述的外圓車削去毛刺一體化刀具，其特征在于上述切削刀頭與去毛刺刀頭可 以具有用于指示兩刀頭位置偏移量的刻度，便于調(diào)節(jié)兩者相對距離。上述的利用外圓車削去毛刺一體化刀具車削外圓并去毛刺的方法，其特征在于 去毛刺刀頭可以沿燕尾槽導(dǎo)軌相對于切削刀頭前后滑動，利用精密螺桿于彈簧的作用調(diào) 節(jié)去毛刺刀頭相對與切削刀頭的位置；車削外圓前，先調(diào)節(jié)毛刺刀片相對切削刀片的伸長 量AE，以使切削刀片的刀尖與去毛刺刀片的刀尖均在以工件軸心為圓心車削半徑為半徑的 圓弧上；同時切削刀片的主切削刃和去毛刺刀片的主切削刃與待加工表面母線重合；其中 AE = Rl-^Rl2-L2，其中L表示切削刀片與去毛刺刀片在基面的垂直距離，Rl表示工件半 徑.由于切削刀片和去毛刺刀片的主切削刃剛好位于同一平面上，且均與工件的待加工表 面相切。當(dāng)切削刀片把工件切去之后，待加工表面的毛刺剛好被去毛刺刀片刮除。本實用新型的優(yōu)點在于，去毛刺刀片和切削刀片的主切削刃在同一平面上，當(dāng)工 件被切削刀片切一圈之后，待加工表面的毛刺剛好被去毛刺刀片刮除，大大提高了表面質(zhì) 量和刀具使用壽命。同時燕尾槽導(dǎo)軌、彈簧、精密螺桿與刻度系統(tǒng)可以方便、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)去 毛刺刀頭的相對位置，以適應(yīng)不同外圓半徑的加工條件。

圖1、圖2為切削、去毛刺一體化刀具的三維圖。圖3為去毛刺_切削一體化刀具初始狀態(tài)的二維圖。圖4為去毛刺_切削一體化刀具切削時的二維圖。圖5為型去毛刺刀頭及刀片的的二維圖。圖6去毛刺_切削一體化的刀具根據(jù)工件尺寸變化時調(diào)整的示意圖。圖中標(biāo)號名稱1、切削刀片，2、切削刀頭，3、刀柄，4、精密螺桿，5、螺栓座，6、彈簧， 7、刻度，8、去毛刺刀頭，9、去毛刺刀片，10、燕尾槽導(dǎo)軌，11、刀具1，12、刀具II，13、工件I， 14、工件II。
具體實施方式
如圖2和圖3所示，本實用新型由切削刀片1，切削刀頭2，刀柄3，去毛刺刀頭8， 去毛刺刀片9，燕尾槽導(dǎo)軌10，精密螺桿4，螺栓座5，彈簧6，刻度線7等組成。如圖6所示，刀片1為切削刀片1，刀片2為去毛刺刀片9，兩者所在基面的垂直距 離為L。當(dāng)工件的半徑為Rl時，去毛刺刀片9的伸長量為AE = Rl-^Rl2 -L2此時，切削刀片1的刀尖和去毛刺刀片9的刀尖剛好在以工件軸心為圓心，車削半 徑為半徑的圓弧上。切削刀片1和去毛刺刀片9的主切削刃剛好位于同一平面上，且均與 工件的待加工表面相切。當(dāng)切削刀片1把工件切去之后，待加工表面的毛刺剛好被去毛刺 刀片9刮除。如圖3所示，當(dāng)工件的半徑由Rl變?yōu)镽2時，去毛刺刀片需要調(diào)整，調(diào)整量為A = BF-AE = (R2-^R22 - L2)-(Rl-^Rl2 - L2)當(dāng)Δ的值為正數(shù)時，表示去毛刺刀片9相當(dāng)于切削刀片1需要向前調(diào)整，旋轉(zhuǎn)精密螺桿4，使其向前運動；當(dāng)△的值為負(fù)數(shù)時，表示去毛刺刀片9相當(dāng)于切削刀片1需要向 后調(diào)整，旋轉(zhuǎn)精密螺桿4，使其向后運動。Δ即為調(diào)整值，通過刻度線7反映出來。 使用本新型、去毛刺一體化刀具時，操作工只需要在旁邊監(jiān)控即可，不需要再額外 使用刀具進(jìn)行去毛刺。而且這個一體化刀具換刀容易，當(dāng)工件尺寸有變化時也很容易對去 毛刺刀片位置進(jìn)行調(diào)整，并有刻度表顯示去毛刺刀具的位置，調(diào)整的準(zhǔn)確度高。這把新型刀 具在有效去除待加工表面的毛刺以后，不僅可以大大降低刀具磨損，提高刀具壽命，還可以 提高工件表面的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率。
權(quán)利要求一種外圓車削去毛刺一體化刀具，包括刀柄(3)，位于刀柄前端的切削刀頭(2)，安裝于切削刀頭上的切削刀片(1)，其特征在于在切削刀頭下方還通過燕尾槽(10)配合安裝有一個去毛刺刀頭(8)，去毛刺刀頭(8)上還安裝有去毛刺刀片(9)；上述刀柄下方有一螺栓座(5)，該螺栓座(5)與去毛刺刀頭尾部通過彈簧(6)連接，旋于螺栓座(5)內(nèi)的精密螺桿(4)前端頂在去毛刺刀頭尾部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外圓車削去毛刺一體化刀具，其特征在于上述彈簧(6)的 自然長度等于，當(dāng)切削刀片刀尖與去毛刺刀片刀尖對齊時，毛刺刀頭尾部到螺栓座前部的 距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外圓車削去毛刺一體化刀具，其特征在于上述切削刀頭(2) 與去毛刺刀頭(8)具有用于指示兩刀頭位置偏移量的刻度。
專利摘要本實用新型涉及一種切削去毛刺一體化刀具，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。其特征在于在切削刀頭下方還通過燕尾槽(10)配合安裝有一個去毛刺刀頭(8)，去毛刺到頭(8)上還安裝有去毛刺刀片(9)；刀柄下方有螺栓座(5)，它與去毛刺刀頭尾部通過彈簧(6)連接，旋于螺栓座(5)內(nèi)的精密螺桿(4)前端頂在去毛刺刀頭尾部。車削外圓前，先調(diào)節(jié)毛刺刀片(9)相對切削刀片(1)的伸長量以使切削刀片(1)的刀尖與去毛刺刀片(9)的刀尖均在以工件軸心為圓心車削半徑為半徑的圓弧上；同時切削刀片的主切削刃和去毛刺刀片的主切削刃與待加工表面母線重合；當(dāng)切削刀片(1)把工件切去之后，待加工表面的毛刺剛好被去毛刺刀片(9)刮除。
文檔編號B23B27/00GK201760611SQ20102029297
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者何寧, 卞榮, 危衛(wèi)華, 張建, 李亮, 肖茂華 申請人:南京航空航天大學(xué)