—种切削加工刀具
技术领域
[0001] 本
发明涉及
机械加工工具技术领域,特别是适于加工端面滚切延伸外摆线齿锥
齿轮及准双曲面齿轮和端面
铣削圆弧齿
锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具。
背景技术
[0002]目前,加工延伸外摆线齿锥齿轮、准双曲面齿轮、圆弧齿锥齿轮的刀具按切削刃分为外刀、内刀、粗刀。其中,外刀主切削刃是外刃,加工齿
轮齿槽的凹面;内刀主切削刃是内刃,加工齿轮
齿槽的凸面;粗刀主切削刃为是顶刃,加工齿轮齿槽的
齿根圆部分。
[0003] 加工圆弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具为端面圆盘
铣刀;加工延伸外摆线齿锥齿轮及准双曲面齿轮的刀具为端面圆盘
滚刀。
[0004] 端面圆盘铣刀按功能又分为粗切刀、双面精切刀、单面外精切刀和单面内精切刀等四种,其中粗切刀装有外刀、内刀和粗刀三种刀头,按粗刀、外刀、粗刀、内刀的顺序均匀排列在圆盘刀体上;双面精切刀装有外刀和内刀两种刀头,按外刀、内刀的顺序交错均匀排列在圆盘刀体上;单面外精切刀仅装有外刀;单面内精切刀仅装有内刀。
[0005] 加工圆弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮时,刀盘上所有刀头都通过同一个齿槽,一个齿槽的加工面加工完成后,刀具退出,分度后再加工另一个齿槽的加工面,又叫做单齿分度加工。
[0006] 端面圆盘滚刀刀头以成组的方式均匀布置在圆盘刀体上,有以外刀和内刀成组的,也有以外刀、内刀和粗刀成组的,同一组刀其外刀、内刀亦或再加上粗刀的
位置需要满足
工件与刀具相对运动加工条件,通常不是均匀分布的,其位置要满足刀盘和工件的相对运动关系,刀盘上同一组刀头通过同一个齿槽,而下一组刀头通过工件的下一个齿槽,又叫连续分度加工。`[0007] 端面圆盘滚刀和端面圆盘铣刀按旋向分有左旋和右旋两种,加工时从刀具端面正看,左旋刀具沿顺
时针方向旋转,右旋刀具沿逆时针方向旋转。
[0008] 端面圆盘滚刀和端面圆盘铣刀按刀头类型分有刀片式和刀条式两种:
[0009] 刀片式端面圆盘滚刀和刀片式端面圆盘铣刀均使用铲背刀片,刃磨时只需磨前刀面即可,刀片可重新刃磨次数少,使用寿命短。
[0010] 刀条式端面圆盘滚刀和刀条式端面圆盘铣刀均使用刀条,可重新刃磨次数多,使用寿命长,特别适合于大批量生产。
[0011] 其中一种刀条的形状为细长的长方体,采用三面刃磨方式进行磨刀,即刃磨时需磨前刀面、副刃
后刀面、主刃后刀面及刀顶,主刃前
角可灵活变化,但若采用涂层,每次刃磨后均需再涂。
[0012] 另一种刀条为精坯,形状仍为一细长的长方体,但预先修磨前刀面,采用两面刃磨方式磨刀,即只磨副刃后刀面、主刃后刀面及刀顶。若采用涂层只需要预修后对前刀面进行一次涂层,每次刃磨后无需再涂。
[0013] 现有刀条采用的一种压紧及
定位方式是用
锁紧螺钉直接作用于刀条外侧面的方式内外锁紧,刀条前后定位
精度取决于刀条与刀体上的刀条孔配合精度。这种方式由于螺钉与刀条
接触面积小,容易将刀条压坏,且易导致刀条松动。
[0014] 请参考图1、图2、图3,图1为
现有技术中一种刀条锁紧及定位方式的结构示意图;图2为图1中所示压
块的轴测图;图3为图1中所示刀条的轴测图。
[0015] 如图所示,刀条2'采用的另一种压紧及定位方式是用锁紧螺钉3-1 '作用于截面为矩形的压块3-2',压块3-2'再作用于刀条2'外侧面的方式内外锁紧。这种方式虽然可以解决接触面积小的问题,但刀条前后定位精度依然取决于刀条与刀体上的刀条孔配合精度,对刀条孔的加工工艺提出了极高的要求,为了保证刀条与刀条孔能够精确配合,刀条孔设计的形状复杂,其三个定位面均要求具有极高的加工精度。
[0016] 因此,在有效压紧及定位刀条的情况下,如何降低对刀条孔的加工精度要求,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
[0017] 本发明的目的是提供
一种切削加工刀具。该刀具结构简单,刀条前后定位不依赖于孔配合关系,而是通过面接触方式定位,其加工工艺性好,使用寿命长。
[0018] 为了实现上述目的,本发明提供一种切削加工刀具,包括:
[0019]刀条;
[0020] 定位压紧机构;
[0021] 刀盘体,设有安装所述刀条的刀条孔,以及安装所述定位压紧机构的
接口 ;
[0022] 所述刀条孔的内 侧面为第一定位面,所述刀条孔的承压面为第二定位面;
[0023] 所述定位压紧机构的压块与刀条的压紧面均为斜面,所述刀条的内侧面紧压所述第一定位面,所述刀条的背面紧压所述第二定位面。
[0024] 优选地,所述第一定位面平行于所述刀盘体的轴线;
[0025] 所述第二定位面与所述刀盘体的轴线形成倾角。
[0026] 优选地,所述刀条的背面与刀条的压紧面形成β角度。
[0027] 优选地,所述压块贴合于所述刀盘体的压块安装孔,其贴合面与压紧面形成r角度。
[0028] 优选地,所述β角度大于等于所述r角度,或者所述β角度小于等于所述r角度。
[0029] 优选地,所述刀条孔为直孔或折弯孔。
[0030] 优选地,所述压块的截面形状为多边形。
[0031] 优选地,所述压块的外端设有
弹簧机构。
[0032] 优选地,所述定位压紧机构的锁紧部件为螺钉。
[0033] 优选地,具体为端面圆盘铣刀或端面圆盘滚刀。
[0034] 本发明所提供的切削加工刀具在现有技术的
基础上做了进一步改进,其定位压紧机构的压块与刀条的压紧面均为斜面,组装刀盘时,将刀条插入刀条孔,向压块施加一定预压
力初步压紧刀条,调整刀条到要求位置后再锁紧,通过锁紧部件作用于压块再传递至刀条压紧面上压紧刀条。
[0035] 由于压紧面均为斜面,使得压紧力在斜面的法线方向有一个较大的分力,该分力使刀条的内侧面和背面紧压刀条孔的对应定位面,即第一定位面和第二定位面。如此,刀条的前后定位便不再依赖于孔配合关系,而是通过面接触方式进行定位,刀条与刀条孔之间不需要精确配合,可以存在一定余量,在有效压紧及定位刀条的情况下,其加工工艺性好,显著降低了对刀条孔的加工精度要求。
[0036] 在一种优选方案中,所述第二定位面与所述刀盘体的轴线形成倾角,通过倾角结构能够在轴向上将刀条限制、保持在刀条孔中,从而使刀条更加可靠的固定,防止其在使用过程中出现松动。
[0037] 在另一种优选方案中,所述压块的外端设有弹簧机构,在组装刀盘时,弹簧机构能够对压块形成一定预压力。
附图说明
[0038] 图1为现有技术中一种刀条锁紧及定位方式的结构示意图;
[0039] 图2为图1中所示压块的轴测图;
[0040] 图3为图1中所示刀条的轴测图;
[0041] 图4为本发明所提供切削加工刀具的一种具体实施方式的局部剖视图;
[0042] 图5为图4中所示压块的轴测图;
[0043] 图6为图5的端面示意图;
[0044] 图7为图4中所示刀条的轴测图;
[0045] 图8为图7的端面示意图;
[0046] 图9为图4中所示刀盘体的整体结构示意图;
[0047] 图10为图9的局部剖视图;
[0048] 图11为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘滚刀示意图;
[0049] 图12为图11的内部结构示意图;
[0050] 图13为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘铣刀示意图。
[0051] 图1至图3中:
[0052] 刀条2 '螺钉3-1 '压块3-2 '
[0053] 图4至图13中:
[0054] 1.刀盘体2.刀条2-1.内侧面2-2.背面3.定位压紧机构3_1.螺钉3_2.压块4.刀条孔4-1.第一定位面4-2.第二定位面
具体实施方式
[0055] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0056] 请参考图4至图8,图4为本发明所提供切削加工刀具的一种具体实施方式的局部首Ij视图;图5为图4中所不压块的轴测图;图6为图5的端面不意图;图7为图4中所不刀条的轴测图;图8为图7的端面不意图。
[0057] 在一种具体实施方式中,本发明提供的切削加工刀具主要由刀盘体1、刀条2、定位压紧机构3等组成。
[0058] 刀盘体I设计有与机床刀具
主轴对接的接口、安装刀条2用的刀条孔4以及安装定位压紧机构用的接口。[0059] 根据刀具切削力方向,在刀盘体I上的刀条孔4设计了两个定位面,分别是第一定位面4-1 (即内侧面)和第二定位面4-2 (即承压面),刀条孔4可以设计成直孔和折弯孔两种形式。
[0060] 刀条2的坯料在未经最终加工定型时为一细长的长方体,根据切齿的需要可以加工成多种不同形状,如:左旋外刀、左旋内刀、右旋外刀和右旋内刀、粗刀等。其共同特点是:刀条的刃磨装夹定位基准面与装刀定位基准面完全相同,均为刀条2的内侧面2-1和背面2-2,刀条 背面2-2与刀条2的夹紧面形成一个β角度,其与压块3-2相对应的压紧面为斜面。
[0061] 定位压紧机构3包含锁紧螺钉3-1、压块3-2等零件,压块3_2的截面形状为多边形,其特点是:压块3-2贴合于刀盘体I的压块安装孔,其贴合面与压紧面形成一个r角度,其与刀条2相对应的压紧面也为斜面。
[0062] 当刀条孔4为直孔时,压块3-2与刀条2的压紧面相平行,β角度等于r角度,当刀条孔4为折弯孔时,压块3-2与刀条2的压紧面依然相平行,但由于折弯角度的存在,根据刀盘体I左旋、右旋的不同,β角度有可能大于或小于r角度。
[0063] 请参考图9、图10,图9为图4中所示刀盘体的整体结构示意图;图10为图9的局部剖视图。
[0064] 第一定位面4-1与刀盘体I的轴线相平行,第二定位面4-2与刀盘体I的轴线成一倾角,图中所示e为刀条孔的宽度,f3为倾角。通过倾角结构能够在轴向上将刀条2限制、保持在刀条孔4中,从而使刀条2更加可靠的固定,防止其在使用过程中出现松动。
[0065] 组装刀盘时,将刀条2插入刀条孔4,由锁紧螺钉3-1向压块2施加一定预压力初步压紧刀条2,调整刀条2到要求位置后拧紧锁紧螺钉3-1,通过锁紧螺钉3-1作用于压块3-2再传递至刀条2的压紧面上压紧刀条2。由于压紧面均为斜面,使得螺钉3-1的压紧力在斜面的法线方向有一个较大的分力,该分力使刀条的内侧面和背面紧压刀盘体I上刀条孔4的对应定位面。使用时,在切削力的作用下,刀条2将始终紧贴于第一定位面4-1和第二定位面4-2。
[0066] 由于刀条2的前后定位不再依赖于孔配合关系,而是通过面接触方式进行定位,因此刀条2与刀条孔4之间不需要精确配合,可以存在一定余量,在有效压紧及定位刀条2的情况下,其加工工艺性好,显著降低了对刀条孔4的加工精度要求。
[0067] 作为一种改进,组装刀盘时,也可以在锁紧螺钉3-1上增加弹簧机构(图中未示出)对压块3-2形成一定预压力。
[0068] 按加工不同类型的齿轮及加工方法,本发明可以设计成端面圆盘铣刀及端面圆盘滚刀
[0069] 请参考图11、图12,图11为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘滚刀示意图;图12为图11的内部结构示意图。
[0070] 该刀具为刀条式端面圆盘滚刀,其参数如下
[0071] 旋向:右旋
[0072] 刀组数:13
[0073] 每组刀组成:I外刀、I内刀
[0074] 外刀刀条:使用左右旋内外通用刀条[0075] 内刀刀条:使用左右旋内外通用刀条
[0076] 外刀刀条孔形式:使用折弯孔
[0077] 内刀刀条孔形式:使用矩形孔
[0078] 加工工件型号:STR17:28中桥小轮及大轮
[0079] 请参考图13,图13为本发明所提供的一种刀条式端面圆盘铣刀示意图。
[0080] 该刀具为刀条式端面圆盘铣刀,其参数如下:
[0081] 旋向:右旋
[0082] 刀齿数:32
[0083] 外刀刀条:使用左右旋外刀通用刀条
[0084] 内刀刀条:使用左右旋内外通用刀条
[0085] 外刀刀条孔形式:使用矩形孔
[0086] 内刀刀条孔形式:使用矩形孔
[0087] 加工工件型号:EQ1537:36后桥小轮及大轮
[0088] 当然,上述切削加工刀具仅是本发明的优选方案,具体并不局限于此,在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整,从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多,这里就不再一一举例说明。
[0089] 以上对本发明所提供的切削加工刀具进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上
实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干 改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明
权利要求的保护范围内。