一种提高车刀刀片利用率的刀柄的制作方法

本实用新型涉及一种车刀刀柄，尤其涉及一种提高车刀刀片利用率的刀柄，属于机械加工的技术领域。

背景技术：

机械加工中，刀柄是装夹刀片的载体，刀柄上有装夹刀片的工位。常见的车刀刀片为菱形，刀柄上只有一个工位，一次装夹使用刀片的一个刃口（一个角），当使用的刃口磨损之后，可以将刀片旋转180°，使用另一个刃口（一个角）。由于传统的刀柄只有一个卡位，因此一个刀片只能使用两次。

刀具消耗是机械加工中最大的物料消耗之一，刀具的成本占机械加工成本很大一部分。国内外有大量针对提高刀具利用率的研究，大致可分为以下两个部分：

1.改进刀片设计，采用先进的材料、制造工艺、先进的涂层等提高刀具的耐磨性，从而提高刀具的耐磨性。

2.优化加工参数，选用合适的转速，进刀量，进给量等提高加工效率，从而提高刀具的利用率。

作为使用者，选择更为先进的刀片，意味着增加刀具成本。优化加工参数能一定程度上提高刀具的利用率，但在加工参数一致的前提下，要想提高刀具的利用率，最直接也是最有效的方法就是从刀具本身入手，充分发掘刀具本身的能力，通过改变刀片装夹方式，提高刀片利用率。

常见的外圆车刀柄和车刀如图6如所示，车刀有A、B、C、D四个角，正常装夹的情况下，只有B、C两个工作角和A-C、B-D两条刃口。车外圆时，A-C和B-D两条刃口仅仅在靠近B、C两个角很短的一段刃口起到切削作用，一旦B、C两个角发生磨损，则整个刀片随即报废，剩下的几乎完整的两条刃口白白浪费。

带端面45°倒角的圆形零件为常见结构，要加工如图的零件，若是采用数控车床，则刀柄按位置Ⅰ装夹无需换刀，完成平端面、倒角、车外圆。若是采用普通车床，要完成平端面、倒角、车外圆，则需要将刀柄调整Ⅰ、Ⅱ两个位置。刀柄位于位置Ⅰ时，完成平端面、车外圆；刀柄位于位置Ⅱ时，完成到角操作。中途需要换刀、对刀，操作比较繁琐。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种提高车刀刀片利用率的刀柄。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种提高车刀刀片利用率的刀柄，包括刀柄和刀片，所述刀片包括四个角刃、和两个相对的边刃，所述刀柄的柄端具有一凹槽，所述凹槽内具有一部分外露的并与所述刀片形状相匹配的固定座，所述固定座与所述凹槽之间形成用于容纳固定所述刀片的安装槽，所述安装槽的槽深与所述刀片的厚度相匹配，

所述刀片固定设置于所述安装槽内时，所述刀片的任一边刃与所述固定座的外露端的端面相平齐，

所述刀片的边刃与所述刀柄的轴线方向夹角等于加工零件端面倒角。

优选地，所述安装槽内设有用于保护所述刀片的刀角的两个圆弧槽。

优选地，所述圆弧槽的直径为2mm。

优选地，所述刀片的相对所述安装槽的外露端的角刃分别为侧边角刃和底面角刃，所述侧边角刃至所述刀柄的端面垂直距离大于2mm，所述底面角刃至所述刀柄的底面垂直距离大于2mm。

优选地，所述刀片为菱形刀片。

优选地，所述刀片至少包括55°菱形刀片、82°菱形刀片和85°菱形刀片。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1.能充分利用刀片的四个角刃和两条边刃，且加工时能分散各个工作面的工作量，使各个工作面均匀磨损，提高刀片的寿命一倍以上；

2.加工带倒角的零件时，能有效了避免频繁换刀，大大提高了加工效率。

附图说明

图1是本实用新型一种提高车刀刀片利用率的刀柄的结构示意图；

图2是本实用新型一种提高车刀刀片利用率的刀柄装配刀片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的结构示意图；

图4是本实用新型中刀片的边刃与刀柄的轴线方向夹角的结构示意图；

图5是菱形刀片的规格角的示意图；

图6是现有技术中车刀结构及车削工位示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种提高车刀刀片利用率的刀柄。以下结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述，以使其更易于理解和掌握。

一种提高车刀刀片利用率的刀柄，如图1和图2所示，包括使用硬质合金加工成的刀柄1和菱形刀片2，而菱形刀片2包括四个角刃、和两个相对的边刃，分别为角刃A、角刃B、角刃C、角刃D、边刃AB和边刃CD。

其中，刀柄1的柄端3具有一凹槽4，凹槽4内具有一部分外露的并与菱形刀片2形状相匹配的固定座5，固定座5与凹槽4之间形成用于容纳固定菱形刀片2的安装槽6，安装槽6的槽深与菱形刀片2的厚度相匹配，菱形刀片2固定设置于安装槽6内时，刀片的任一边刃与固定座5的外露端7的端面8相平齐，如图4所示，菱形刀片2的边刃与刀柄1的轴线方向夹角为α，α等于加工零件端面倒角，常规为30°、45°和60°。

具体地，选择一硬质合金加工成立柱的刀柄主体，在刀柄主体的柄端3上直接加工出安装槽6和外露端7；或者先加工出凹槽4，再加工出一个与菱形刀片2形状相匹配的固定座5，将固定座5固定在凹槽4内，形成安装槽6，而加工时，按照需要倒角的角度进行加工即可，由于菱形刀片2的边刃与固定座5的端面8相平齐，因此，只要加工成端面与刀柄1的轴线方向夹角为倒角的角度即可。而安装槽6的加工按照菱形刀片的规格进行加工。

本案的优选实施例中，安装槽6内设有用于保护菱形刀片2的刀角的两个圆弧槽9，当菱形刀片安装于安装槽6内时，由于圆弧槽9的存在，菱形刀片位于安装槽内的刀角不会受到损伤，保护了菱形刀片。圆弧槽的直径为2mm，满足内部刀角不会在加工过程中与安装槽6产生碰撞磨损即可。

另外，需要说明的是，菱形刀片2的相对安装槽6的外露端的角刃分别为侧边角刃和底面角刃，侧边角刃至刀柄的端面垂直距离大于2mm，底面角刃至刀柄的底面垂直距离大于2mm。以保障切削性能，同时无需外露过多，保证安装牢固性。

需要说明的是，刀片为菱形刀片2。刀片至少包括市面上通用的55°菱形刀片、82°菱形刀片和85°菱形刀片，即按照β的角度确定菱形刀片型号。

实施例一，

加工如图3所示的一个带端面45°倒角的轴，需要平端面、倒角、车外圆等工步。首先安装好刀柄，刀柄与工件垂直，加工时D角靠近端面向下运动，按照弯折箭头方向，完成平端面操作，抬升刀柄，C角靠近轴上表面，选择适合高度按照直线箭头方向，向右移动完成车外圆操作，按照直线箭头方向，最后C-D边刃口靠紧轴端面棱边，向右移动相应的倒角值，完成倒角操作。整个过程中，无需反复更换车刀、倒角刀，一次装夹、对刀即可完成全部操作。且能充分利用刀片的每个工作面，均匀磨损，避免了频繁使用其中一个工作面，造成刀具磨损报废。

C、D两个角刃分别用来车外圆和平端面，C-D边刃口用来倒角。一旦C、D角发生磨损，即可将刀片旋转180°，使用A、B两角和A-B边刃。

通过以上描述可以发现，本实用新型能充分利用刀片的四个角刃和两条边刃，且加工时能分散各个工作面的工作量，使各个工作面均匀磨损，提高刀片的寿命一倍以上；加工带倒角的零件时，能有效了避免频繁换刀，大大提高了加工效率。

以上对本实用新型的技术方案进行了充分描述，需要说明的是，本实用新型的具体实施方式并不受上述描述的限制，本领域的普通技术人员依据本实用新型的精神实质在结构、方法或功能等方面采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。