專利名稱：機夾多功能車刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬機構(gòu)加工領(lǐng)域。
現(xiàn)有金屬切削加工中，精加工和粗加工要求是不同的，采用的切削用量和由此產(chǎn)生的切削力、切削溫度以及振動等亦不同，所以均分別使用精加工具和粗加工刀具進行不同性質(zhì)的切削加工。當(dāng)工件材質(zhì)不同，它映出來的機械性能不同時或當(dāng)工件形狀隨使用要求不同而不同時，也是分別使用各種具有不同刀具角度和不同刀具材料的刀具進行針對性的切削加工。現(xiàn)有技術(shù)中對不同加工要求的工件需不斷更換刀具，給機械加工工藝帶來諸多不便。因此，在現(xiàn)代機械制造中，改進機械加工工藝中的刀具技術(shù)，使其有效地降低工件加工成本，明顯提高切削效率是目前需要解決的問題。
本實用新型的目的是設(shè)計一種集精加工和粗加工于一體的多功能機夾車刀，從而提高機械加工的效率。
機夾多功能車刀有刀體(1)，壓緊刀片螺釘(2)，壓板(3)，刀片(4)，擋屑塊(5)，壓緊擋屑塊螺釘(6)等組成。車刀三個角的角度分別為前角γo是35°～45°，刃傾角λs是-40°～-45°，主偏角Kr是45°～75°。刀體、刀片及其壓板結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有車刀相同。
從刀具幾何角度對切削加工的影響可知，前角增大后，可以使切削加工時的切屑變形變小，產(chǎn)生的切削力減小，切削溫度降低，刀具磨損減慢，因此可以采用大的切削用量來提高生產(chǎn)率。粗加工的目的是要在最短的時間里切除最多的加工余量。而上述分析，前角增大，理論上是符合粗加工的要求。但前角γo，必定會減小楔角β0的值，如圖2所示，楔角過小，明顯削弱刀具切削部分的強度，因此前角增大實際上對粗加工是不利的，所以一般粗加工前角γo＝0°～10°。
為了使前角增大后，不削弱刀具切削部分的強度，可以利用增大負(fù)刃傾角來達到此目的。因為增大負(fù)刃傾角，可使參加切削的刃口長度增長。當(dāng)λs＝-40°～-45°時，刃口長度比λs＝0°時增長1.41倍左右。單位長度上的刃口承受的切削力減小，刀具切削部分的強度相對得到提高。切削加工時，刀具是從遠離刀尖的切削刃處逐漸切入工件，增強了刀具抗沖擊能力，起到保護刀尖的作用。
本設(shè)計負(fù)刃傾角增大到-40°～-45°時，對彌補前角增大到35°～45°引起切削部分強度削弱的效果很好，切削最輕快。因此，前角為35°～45°，負(fù)刃傾角為-40°～-45°的機夾多功能車刀對不規(guī)則形狀的脆性和塑性金屬坯料進行大切削用量的粗加工能取得好的切削效果。
前角增大還能使切削加工時的振動減小，切削平穩(wěn)，當(dāng)前角達到35°～45°，切削塑性金屬材料時，就無積屑瘤產(chǎn)生，所以該車刀又能進行精加工。
車刀切削刃口具有一定的鈍園半徑γn，所以當(dāng)切削深度ap小于0.03mm，就很難切入工件表面，刀具對加工表面產(chǎn)生強烈的擠壓和磨擦，不能進行正常地切削。
車刀刃口鈍園半徑rn的值與楔角β0有關(guān)，用金剛石砂輪精磨過的硬質(zhì)合金刀片其刃口鈍園半徑可用公式rn＝(0.001β02+4)μm計算。例如當(dāng)前角γo＝35°，后角α0＝8°時由公式β0＝90°-(γo+α0)得出楔角的β0＝47°，此時刀片的刃口鈍園半徑rn＝6.21μm。
刃傾角對切削刃口實際鈍園半徑rne值的大小有直接影響。因為在法剖面內(nèi)，刃口是一段半徑為rn的園弧，而在流屑剖面內(nèi)刃口變?yōu)闄E園，所以斜剖園柱面內(nèi)所得橢園的長半徑處的曲率半徑就是切削刃口的實際鈍園半徑rne。例如當(dāng)負(fù)刃傾角為45°時，由公式rne＝rn，cosλs算出rne＝4.39μm。由此可知，增大λs角的絕對值，可減小刃口的實際鈍園半徑，使得切削刃變得更鋒利，刀具更易切入工件。所以該車刀能夠?qū)崿F(xiàn)微量切削(切削深度ap＝0.02mm左右)。
負(fù)刃傾角刀具在切削塑性金屬材料時，切屑是流向已加工表面，影響工件表面質(zhì)量。但機夾多功能車刀采用大的負(fù)刃傾角、大的前角和大的切削速度后，切屑以很高的流速沿流屑角ψλ為45°以上的角度朝付切削刃前端與已加工表面間的縫隙流下，碰到刀頭底部側(cè)面的擋屑塊折斷。避免了切屑拉毛或碰傷已加工面的情況發(fā)生，保持工件應(yīng)有的精度。
本實用新型設(shè)計主偏角為45°～75°時，它的各種功用都能得到較好的體現(xiàn)，對前角為35°～45°、刃傾角為-40°～-45°的多功能車刀的各種切削功能影響最小，使該車刀保持了上述諸多的先進性。
本實用新型的機夾多功用車刀采用機械夾固方式將置于刀體頭部刀槽內(nèi)的硬質(zhì)合金刀片通過壓板由壓緊螺釘固定在刀頭上。因而使該車刀刀片與焊接式車刀刀片相比具有以下特點刀片未經(jīng)高溫焊接，使其保持原有的機械性能，避免因焊接引起刀片開裂等缺陷，保證了硬質(zhì)合金刀片的使用穩(wěn)定性。刀片能夠更換，刀體可以重復(fù)使用，提高了刀體的利用率，降低了車刀的成本。
本實用新型的擋屑塊有一軸插入刀頭底部的園孔內(nèi)，底部有一橫剖面至園孔，通過調(diào)節(jié)擋屑塊軸徑使擋屑塊可以移動或轉(zhuǎn)動，然后用螺釘固定，可以起到斷屑作用。
由于機夾多功能車刀具有上述結(jié)構(gòu)特點后，使其具備了適用于脆性金屬材料的切削、斷續(xù)切削和粗加工及適用于塑性金屬材料的切削、微量切削和精加工等多種功能。無論哪種切削方式，生產(chǎn)效率都比一般車刀有明顯提高，圖5普通車刀和多功能車刀的切削用量對照表明顯顯示了本實用新型車刀的良好加工效果。以車削外園為例，單個零件的切削加工基本時間t基可按下式計算
在公式分子相同(不變)的情況下，增大切削用量中的切削速度v、進給量f、切削深度ap都可以減少t基，達到提高生產(chǎn)率的目的。切削力和切削溫度降低從切屑呈銀白色或褐色已能說明，因此刀具的耐用度和壽命都有很大提高。


圖1是機夾多功能車刀示意圖，其中1是刀體，2是壓緊刀片螺釘，3是壓板，4是刀片，5是擋屑塊，6是壓緊擋屑塊螺釘。
圖2是刀具基面投影圖。
圖3是刀具幾何角度0-0面剖示示意圖。
圖4是刀具在基面投影圖的S向示圖。
圖5是普通車刀與本實用新型車刀切削用量對照。
實施例機夾多功能車刀制作過程如下1)車刀刀體可以采用特種鑄造方法(熔模鑄造)進行成批大量生產(chǎn)。而車刀所需的幾何角度和硬質(zhì)合金刀片的幾何尺寸，在刀槽鑄造時直接獲得，不需再進行機械加工。
2)擋屑塊按要求加工后與刀頭底部配作擋屑塊的軸徑尺寸。
3)刀片壓板按要求加工后，裝配在刀頭上通過內(nèi)六角螺釘即可將刀片壓緊在刀慶的刀槽內(nèi)。
4)硬質(zhì)合金刀片可根據(jù)加工性質(zhì)及加工要求采用相應(yīng)的牌號直接裝夾在刀槽內(nèi)，即可進行多功能的切削加工。
權(quán)利要求1.一種機夾多功能車刀，有刀體、刀片、壓板等，其特征在于該多功能車刀前角γo是35°～45°，刃傾角λs是-40°～-45°，主偏角Kr45°～75°，刀體、刀片及其壓板結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有車刀相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機夾多功能車刀，其特征在于刀片(4)是用壓緊螺釘(2)夾固在刀體頭部的刀槽內(nèi)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機夾多功能車刀，其特征在于擋屑塊(5)上的軸是插入刀頭底部園孔內(nèi)，由螺釘壓緊。
專利摘要本實用新型屬機械加工領(lǐng)域。現(xiàn)有機械加工技術(shù)分別使用精加工刀具和粗加工刀具進行不同性質(zhì)的切削加工,由此帶來費工費料問題。本實用新型通過改變刀具前角、刃傾角和主偏角的范圍,它們分別在35°～45°,－40°～－45°,45°～75°范圍內(nèi),使刀具適用于粗加工、精加工切削,斷續(xù)切削和微量切削,不但提高了刀具的壽命,還大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B23B27/00GK2302073SQ97242599
公開日1998年12月30日 申請日期1997年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月6日
發(fā)明者陸兆民 申請人:上海輕工業(yè)高等?？茖W(xué)校