一种非金属材料仿形车削专用车刀的制作方法

本实用新型涉及一种切削非金属材料的专用切削技术，特别是涉及一种非金属材料仿形车削专用车刀。
背景技术：
：现在国内非金属玻璃钢制造领域，针对细长薄壁非金属玻璃钢管体，由于其截面不规则，硬度较高，所用刀具的磨损状况较为严重，而金属加工领域的车刀的切削角度又不适用于切削非金属材料。本实用新型涉及的一种非金属材料仿形车削专用车刀，利用辩证法的观点实用新型的一种切实可行的仿形专用切削刀具。技术实现要素：本实用新型的目的是提供一种非金属材料仿形车削专用车刀，能够解决上述问题。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种非金属材料仿形车削专用车刀，包括刀座，刀座上安装活动导杆和弹簧，活动导杆为管状结构，活动导杆的内部安装传动杆，传动杆能在活动导杆内滑动，传动杆的一端安装车刀，所述车刀包括刀体,刀体的头部安装硬质合金刀片,硬质合金刀片钎焊在刀体的头部，传动杆的另一端与弹簧配合，所述硬质合金刀片工作前角为γ，γ=24°，所述传动杆的一侧安装仿形滚轮，仿形滚轮位于车刀的侧部，所述传动杆的侧部安装滑动键，活动导杆侧壁上开设的滑动槽,滑动键与活动导杆侧壁上开设的滑动槽配合，所述硬质合金刀片工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°。为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案:所述车刀主偏角κr,κr=75°。所述刀座上安装螺栓，螺栓与刀座螺纹配合，螺栓的丝杆端部与弹簧连接。本实用新型的优点在于：本实用新型的刀座固定在车床溜板箱上，车刀利用螺栓压紧在活动导杆上，活动导杆上安有与工件表面相接触的仿形滚轮，安装在刀架尾部的弹簧随即发生伸缩，滑动键随之作相应滑动，车刀做仿形车削运动，从而完成整个管体车削，仿形滚轮可实现仿形切削，加工异型工件。由于细长薄壁玻璃钢管（带芯模）整体工艺系统刚性差，散热条件差，在仿形切削时，加工表面易出现刀痕和波纹，本实用新型车削时硬质合金刀片采用γ=24°的大工作前角同时采用工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°，结合弹簧和仿形滚轮产生的仿形效果，这样可以明显降低切削热，车刀的经济使用寿命可延长10%-12%,同时可减少车削加工中产生的振动，避免加工表面易出现刀痕和波纹，由于细长薄壁玻璃钢管（带芯模）整体工艺系统刚性差，散热条件差，对于如非金属玻璃钢材料脆性材料而言，工作前角γ直接影响车刀主切削刃的锋利度和刃口强度。工作前角γ增大，剪切角随着增大，沿前刀面的摩擦力减小，因此切削力减小，切削热也减小。实践证明选用常用γ=0°～20°的工作前角，发现管体表面除颜色变黄色外，还有局部起层及断裂现象。而将工作前角γ增至24°时，管体表面不再发黄，也未出现断裂现象。按工作量相等的加工任务，车刀的经济使用寿命可延长10%-12%。当工作前角由24°继续增大至大于24°时，实验依次读取25°到29°的工作前角，管体表面均出现较为明显的划痕。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。附图说明图1为本实用新型的主视结构示意图；图2为本实用新型的仰视结构示意图；图3为本实用新型的立体结构示意图；图4为车刀1切削玻璃钢管体12的结构示意图；图5为图4沿A-A线的剖视结构示意图。具体实施方式一种非金属材料仿形车削专用车刀，如图1、图2、图3、图4和图5所示，包括刀座7，刀座7上安装活动导杆6和弹簧8，活动导杆6为管状结构，活动导杆6的内部安装传动杆4，传动杆4能在活动导杆6内滑动，传动杆4的一端安装车刀1，所述车刀1包括刀体10,刀体10的头部安装硬质合金刀片11,硬质合金刀片11钎焊在刀体10的头部，传动杆4的另一端与弹簧8配合，所述硬质合金刀片11工作前角为γ，γ=24°，所述传动杆4的一侧安装仿形滚轮2，仿形滚轮2位于车刀1的侧部，所述传动杆4的侧部安装滑动键5，活动导杆6侧壁上开设的滑动槽13,滑动键5与活动导杆6侧壁上开设的滑动槽13配合，所述硬质合金刀片11工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°。本实用新型的刀座7固定在车床溜板箱上，车刀1利用螺栓压紧在活动导杆6上，活动导杆6上安有与工件表面相接触的仿形滚轮2，安装在刀架尾部的弹簧8随即发生伸缩，滑动键5随之作相应滑动，车刀1做仿形车削运动，从而完成整个管体车削，仿形滚轮2可实现仿形切削，加工异型工件。由于细长薄壁玻璃钢管（带芯模）整体工艺系统刚性差，散热条件差，在仿形切削时，加工表面易出现刀痕和波纹，本实用新型车削时硬质合金刀片11采用γ=24°的大工作前角同时采用工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°，结合弹簧8和仿形滚轮2产生的仿形效果，这样可以明显降低切削热，车刀1的经济使用寿命可延长10%-12%,同时可减少车削加工中产生的振动，避免加工表面易出现刀痕和波纹，由于细长薄壁玻璃钢管（带芯模）整体工艺系统刚性差，散热条件差，对于如非金属玻璃钢材料脆性材料而言，工作前角γ直接影响车刀主切削刃的锋利度和刃口强度。工作前角γ增大，剪切角随着增大，沿前刀面的摩擦力减小，因此切削力减小，切削热也减小。实践证明选用常用γ=0°～20°的工作前角，发现管体表面除颜色变黄色外，还有局部起层及断裂现象。而将工作前角γ增至24°时，管体表面不再发黄，也未出现断裂现象。按工作量相等的加工任务，车刀1的经济使用寿命可延长10%-12%。当工作前角由24°继续增大至大于24°时，实验依次读取25°到29°的工作前角，管体表面均出现较为明显的划痕。硬质合金刀片11钎焊在刀体10可以提高硬质合金刀片11和刀体10连接的牢固程度。所述刀座7上安装螺栓9，螺栓9与刀座7螺纹配合，螺栓9的丝杆端部与弹簧8连接。本实用新型的螺栓9可以通过旋转调节弹簧8的压缩程度从而调节仿形效果。所述传动杆4的侧部安装滑动键5，滑动键5与活动导杆6侧壁上开设的滑动槽配合，实用新型的滑动键5与活动导杆6侧壁上开设的滑动槽配合可以避免传动杆4旋转。所述车刀1主偏角κr,κr=75°。由于加工过程需从管体中间切入进行车削，主偏角κr采用75°角，减小单位刃长上的载荷，提高刀具的耐用度。主偏角κr设置为75°时，与工件和仿形件发生干涉的可能性最小，因此优选的将主偏角κr设置为75°。所述车刀1工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°。细长薄壁玻璃钢管主要是由玻璃纤维缠绕固化成型的，质地较硬，脆。车削时小的工作后角α，α角度的取值范围为7º～9°时可以增大后刀面与玻璃钢管体的接触面积，可减少车削加工中产生的振动，避免加工表面易出现刀痕和波纹。切削过程中工作后角变化时的现象后角α7°～8°8°～9°10°～14°厚壁管体切削连续无振动感切削连续无振动感切削连续，无振动感、无波纹薄壁管体加工过程中管体无明显震动感，无波纹加工过程中管体无明显震动感，无波纹加工过程中管体有轻微震动感、无明显波纹从上表中的观察情况看，工作后角α都达到10°及以上角度时，对厚壁管体，未发现振动现象，但对薄壁管体，由于工艺系统刚性差，则产生了振动，加工表面产生了振动波痕，严重影响零件的表面质量和性能。因此要消除车削加工中产生的振动现象，就需减小工作后角，增大后刀面与玻璃钢管体的接触面积，避免加工表面易出现振动波纹，工作后角取7º～9°较为适宜。经质量检测发现，加工出的管体各项检测指标均为良好。工作主偏角κr主要是改变车刀1散热情况，并适应机床一刀具一夹具系统的刚度需要。它主要影响刀具强度、耐用度和工艺系统加工的稳定性。由玻璃钢纤维缠绕成型的管体，弹性大，刚性差，考虑玻璃钢缠绕层的方向性以及芯模作用，根据切削力分解公式：Fy＝Fxycosκr；Fx＝Fxysinκr可知，工作主偏角κr增大，使Fy减小，Fx增大，这有利于减轻工件的变形和系统的振动。切削细长薄壁管体玻璃钢类工件，由于加工过程需从管体中间切入进行车削，采用κr为75°主偏角，减小径向分力Fy，减小单位刃长上的载荷，是降低切削温度、提高刀具的耐用度的一个重要措施。事实证明在生产过程中同等加工条件只能切1根管体的刀具可以继续使用1.5h。本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。当前第1页1 2 3