本实用新型涉及非金属圆形薄垫件高效加工工艺及工艺装备，属于机械零件设计领域。
背景技术：
在机械零件设计中，各种规格的外形为圆形的橡胶及非金属零件很多，有些产品的尺寸精度高，产品厚度尺寸较小，目前普遍采用手工裁剪的单件加工工艺，精度较高的橡胶制品通常采用在模具中硫化成型工艺，此工艺受产品尺寸影响大，收缩率不好控制，需反复修模，尺寸特大的需用专用硫化机，橡胶硫化模模腔内需镀硬铬，修模成本高，生产周期长效率低、加工成本高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于：提供一种非金属圆形薄垫件高效加工装置，以解决现有加工方法受产品尺寸影响大，收缩率不好控制，需反复修模，生产周期长效率低、加工成本高的问题。
为解决上述问题，拟采用这样一种非金属圆形薄垫件高效加工装置，包括刀架、定心锥和刀头，刀架包括刀盘和垂直固定于刀盘一端的第一刀柄，刀盘的另一端上开设有锥槽，且锥槽与第一刀柄同轴，定心锥的一端卡设于锥槽内，与之相对的另一端为用于定位的锥形结构，所述刀盘的另一端上固定设置有两个刀头，且两个刀头到锥槽中心的距离分别与待加工件的欲加工内外径尺寸相同，所述刀头为划切刀头。
前述加工装置中，所述刀头可拆卸式地安装固定于刀盘上；
前述加工装置中，所述刀盘的另一端上开设有至少两个刀头固定孔，所述刀头通过刀柄固定于刀头固定孔上。
利用上述装置进行非金属圆形薄垫件加工的工艺方法如下：
将刀架装夹于台式钻床上，安装过程中要求第一刀柄与台式钻床主轴同轴度在0.05mm之内，根据产品内外圆尺寸调整好刀头到定心锥的距离，两把刀头的刀尖在同一平面内且低于定心锥的锥尖1～2mm，保证先定心后切割，将坯料板材放在垫板上，调整机床转速，保证加工外圆的刀头线速度小于等于15m/s，开动机床操纵手柄使刀具下行无需试切对刀，直接一次完成加工。
与现有技术相比，本实用新型优点如下：
1.实现了内外圆加工同步一刀成型，加工精度高，不受外形尺寸约束，拓展了此类产品的加工工艺；
2.刀具前刀面缩减成一条线，变有切削加工为无切削的划切，无切屑、粉尘产生，安全环保，减少对加工者的人体伤害；
3.刀具在普通钻床上一次安装，快速去除余料以成型零件，无需夹紧力，依靠切削力自动加紧；
4.刀头2件为一组分别控制外圆尺寸和内圆尺寸，一次性划切落料成型，内孔余料完整无破损可用于更小规格产品的生产，实现了套料加工，废料少，材料利用率高；
5.能够适用于各种橡胶非金属产品的加工，通过调整刀头与定心锥之间的距离，可适用于不同规格的产品的加工，应用范围广。
本实用新型是橡胶及非金属高效加工工艺及工艺装备领域中又一利器，本实用新型由于采取了以上技术方案，利用现代先进的加工工艺，全新的设计理念，解决传统工艺无法实现的产品尺寸精度高、厚度尺寸较小产品的加工难题，提高类似产品的机械加工效率，无切屑、粉尘产生安全环保，减少对加工者的人体伤害，本实用新型使用维护十分方便，安全可靠性高，机械性能稳定，使用维护方便。
附图说明
图1是本实用新型使用时的主视结构示意图；
图2是刀头的结构示意图；
图3是定心锥的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型阐述的更为清楚明了，下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
实施例：
参照图1至图3，本实施例提供一种非金属圆形薄垫件高效加工装置，包括刀架1、定心锥2和刀头3，刀架1包括刀盘11和垂直固定于刀盘11一端的第一刀柄12，刀盘11的另一端上开设有锥槽13，且锥槽13与第一刀柄12同轴，定心锥2的一端卡设于锥槽13内，与之相对的另一端为用于定位的锥形结构，所述刀盘11的另一端上固定设置有两个刀头3，且两个刀头3到锥槽13中心的距离分别与待加工件4的欲加工内外径尺寸相同，所述刀头3为划切刀头，刀头 3可拆卸式地安装固定于刀盘11上，具体为：刀盘11的另一端上开设有至少两个刀头固定孔14，所述刀头3通过刀柄固定于刀头固定孔14上。
理论依据为:采用非金属板材通过定心锥2的定位，保证了定位精度，加工过程中不偏移确保内外圆尺寸同轴度较高，刀头两件为一组，一把控制外圆尺寸，一把控制内圆尺寸，根据不同的内外圆尺寸灵活调整刀头的距离，实现不同规格产品的加工，该刀具设计实现无切削加工，节约材料成本，两把刀头同时分别对内外圆进行加工，使一次加工成型产品成为可能，内孔余料完整无破损可用于更小规格产品的生产，实现了套料加工，所适用的材料为板材，橡胶材料及非金属材料均可。
刀架1是由第一刀柄12与刀盘11焊接而成第一刀柄12中心线与刀盘11 的底平面垂直度不大于0.5mm，具有足够的强度、刚性即可，形式不做过多要求，第一刀柄12材质采用40Cr合金钢经淬火+回火，硬度HRC48～55后机械加工制成保证足够的强韧性，刀盘11材质采用45钢经淬火+回火，硬度HRC40～45后机械加工制成保证足够的强韧性。第一刀柄12材质采用40Cr合金钢和刀盘11 材质采用45钢除强韧性的需求外主要还考虑到两种材料之间的焊接性良好。
定心锥2材质采用Cr12MoV合金工具钢经淬火+回火，硬度HRC55～63后机械加工制成，锥角为35°定心稳定，与刀架1螺纹连接方便拆换。
刀头3材质采用Cr12MoV合金工具钢经淬火+回火，硬度HRC55～63后机械加工后人工刃磨制成。刀具前角γ原则上刀具前角越大切削抗力越小，对加工越有利，但考虑橡胶材料及非金属材料的加工特性及加工状态，刀具前角γ采用负前角使切削力的轴向分力的矢量方向指向8-垫板，刀具前角γ推荐-5°～-8°防止坯料板材在切削力的作用下向刀具方向翘曲缠绕刀具影响加工，刀具楔角β推荐35°～55°，刀具前刀面缩减成一条线，变有切削加工为无切削加的划切。无切屑、粉尘产生安全环保，减少对加工者的人体伤害，刀具后角α原则上刀具后角越大切与加工表面摩擦越小，对加工越有利，但考虑刀具的强度及散热条件取值范围不宜太大，推荐α：3°～5°，刀头3侧面向心侧采用圆弧设计相当于增大刀具侧后角，减小刀具与工件之间的摩擦，降低切削热，圆弧半径R取值范围不宜太小，特别是零件外径尺寸较大时，取值太小易与以加工表面产生摩擦使切削热明显增加，根据产品内外圆尺寸确定，刀头2与刀架螺纹连接方便拆换。
垫板6的材质采用木板、胶木板、PVC版等较软、表面摩擦系数较大的材料制成，要求表面平整，有利于内外圆加工时余料同时脱落无局部粘连。
具体加工方法如下：
将刀架1装夹于台式钻床上，安装过程中要求第一刀柄12与台式钻床主轴同轴度在0.05mm之内，根据产品内外圆尺寸调整好刀头3到定心锥2的距离，两把刀头3的刀尖在同一平面内且低于定心锥2的锥尖1～2mm，保证先定心后切割，将坯料板材放在垫板6上，调整机床转速，保证加工外圆的刀头线速度小于等于15m/s，开动机床操纵手柄使刀具下行无需试切对刀，直接一次完成加工。