曲轴和曲柄销加工工具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种曲轴和曲柄销加工工具。该加工工具包括：锯齿形刀和超细晶粒硬质合金宽刃刀，其中，所述超细晶粒硬质合金宽刃刀包括：刀夹和安装在所述刀夹上的刀片，所述刀片采用钨钴类超微粒硬质合金制成。相比于现有技术，减少了使用硬质合金宽刃刀，缩短了生产周期，提高生产效率，进而降低了生产成本；宽刃刀无需装夹替换，解决了现有技术中机床对刀困难的问题。此外，采用超细晶粒硬质合金宽刃刀具有硬度高、耐磨性好以及刀具寿命长，加工表面粗糙度好的特点。
【专利说明】曲轴和曲柄销加工工具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械加工领域，特别涉及一种曲轴主轴颈和曲柄销加工工具。
【背景技术】
[0002]曲轴是发动机的主要旋转机构，它担负着将活塞的上下往复运动转变为自身的圆周运动，因此曲轴的加工条件较为严格。曲轴的主轴颈和曲柄销外圆均只能用车床车销加工，不能用磨床磨削加工。目前采用的加工工具按照曲轴的主轴颈和曲柄销的加工顺序排列，依次为:锯齿形刀(夹固式刀具)、硬质合金宽刃刀和高速合金宽刃刀。其中，锯齿形刀对主轴颈进行粗加工，留0.15^0.20mm余量。接着，使用硬质合金宽刃刀进行半精加工，留
0.05、.07mm余量，所述硬质合金宽刃刀用金属碳化物(WC、TiC, TaC, NbC)做硬质相，用金属钻、钥或镇做粘结相，在800?100CTC温度范围下烧结而成；最后，用含招的闻性能闻速钢5F6 (W10Mo4Gr4V3Al)制成的宽刃刀进行精加工。
[0003]采用上述加工工具虽然能够满足曲轴的加工条件，但存在以下问题:
1、宽刃刀(硬质合金和高速钢)需要多次装夹替换，机床对刀困难；
2、高速合金钢耐磨性差，刃口容易崩裂，增加换刀对刀次数；
3、生产成本高。
【发明内容】
[0004]本发明目的是:提供一种曲轴和曲柄销加工工具，以解决现有技术中曲轴和曲柄加工过程中宽刃刀需多次替换、刃口易崩裂以及生产成本高的问题。
[0005]本发明的技术方案是:一种曲轴和曲柄销加工工具，包括:锯齿形刀和超细晶粒硬质合金宽刃刀，其中，所述超细晶粒硬质合金宽刃刀包括:刀夹和安装在所述刀夹上的刀片，所述刀片采用钨钴类超微粒硬质合金制成。
[0006]优选地，所述钨钴类超微粒硬质合金中晶粒的直径在0.5um以下，超细晶粒硬质合金硬度高、耐磨性好、刀具寿命长，加工表面粗糙度好。
[0007]优选地，所述刀片的硬度为HRA9(T92，抗压强度为1.75?1.85/Gpa。
[0008]优选地，所述刀片顶部设有刀口，所述刀口采用双后角形式。
[0009]优选地，所述刀口的前角由设置在所述刀片顶部的圆弧线形成，所述圆弧线与水平线的夹角为25?33度,较大的前角可以减小切屑的变形,使切削较快，降低切削温度,减少刀具磨损。
[0010]优选地，所述刀口的刀尖顶端处的后角为2?4度，所述刀口的刀尖底部的后角为8?12度。
[0011 ] 优选地，所述刀口的刀尖处的后角由上到下从3度过渡到10度，增大后角可以减少后刀面与工件之间的摩擦，减少刀具磨损，降低工件的表面粗糙度值，提高光洁度。
[0012]优选地，该曲轴和曲柄销加工工具工作时，所述超细晶粒硬质合金宽刃刀倒立放置于所述曲轴/曲柄销中心线上方^TSmrn处，所述刀口与所述曲轴/曲柄销接触。
[0013]本发明的优点是:
1.相比于现有技术，减少了使用硬质合金宽刃刀，缩短了生产周期，提高生产效率，进而降低了生产成本；
2.采用超细晶粒硬质合金宽刃刀具有硬度高、耐磨性好以及刀具寿命长，加工表面粗糙度好的特点；
3.减少了使用硬质合金宽刃刀，无需装夹替换，解决了现有技术中机床对刀困难的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明一实施例中超细晶粒硬质合金宽刃刀的机构示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为本发明一实施例中超细晶粒硬质合金宽刃刀的应用示意图。
[0015]其中:10-刀夹、20-刀片、21-刀口、22_圆弧线、30-曲轴；α_前角、后角。
【具体实施方式】
[0016]实施例:为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0017]本发明提供一种曲轴和曲柄销加工工具，如图广2所示，包括:锯齿形刀(图中未示出)和超细晶粒硬质合金宽刃刀。所述超细晶粒硬质合金宽刃刀包括:刀夹10和安装在所述刀夹10上的刀片20，所述刀片20采用钨钴类超微粒硬质合金制成。具体地，所述曲轴30的主轴颈用锯齿形夹固式刀粗加工后留0.07?0.08mm余量；使用高硬度、高耐磨性、高抗弯强度和冲击韧度的钨钴类(YG)超微粒硬质合金制成的宽刃刀进行精加工。采用本发明的加工工具加工曲轴30，与现有技术相比，减少了加工步骤，缩短了生产周期，提高生产效率，进而降低了生产成本；减少了使用硬质合金宽刃刀，无需装夹替换，解决了现有技术中机床对刀困难的问题。
[0018]作为优选，所述钨钴类超微粒硬质合金中晶粒直径在0.5um以下，超细晶粒硬质合金硬度高、耐磨性好、刀具寿命长，加工表面粗糙度好。
[0019]作为优选，所述刀片20的硬度为HRA9(T92，抗压强度为1.75?1.85/Gpa。所述刀片20顶部设有刀口 21，所述刀口 21采用双后角形式。具体地，所述刀口 21的前角α由设置在所述刀片20顶部的圆弧线22形成，所述圆弧线22与水平线的夹角即前角α为25?33度，30度时效果最佳，较大的前角α可以减小切屑的变形，使切削较快，降低切削温度，减少刀具磨损。
[0020]请重点参照图2，所述刀口 21的刀尖顶端处的后角为2?4度，所述刀口 21的刀尖底部的后角为8?12度。具体地，所述刀口 21的刀尖处的后角β由上到下从3度过渡到10度，增大后角β可以减少后刀面与工件(曲轴30/曲柄销)之间的摩擦，减少刀具磨损，降低工件的表面粗糙度值，提高光洁度。
[0021]请重点参照图3，由于在普通车床上车削轴类零件时，通常将刀尖放置于曲轴30的中心线下方O?2mm处，工件顺时针方向旋转，由于工件已经被夹紧，所以车削中不会产生振动现象。而大型曲轴30在进行车削的时候，由于工件是直接放置在多个中心架上面，并没有进行夹紧，如果仍然上述方法，则在车削过程中曲轴30就会不断的被“抬起-放下”，无法加工。因此，本实施例中，所述刀具反向放置在曲轴30中心线上方6?8mm处，工件逆时针方向旋转，刀具切削力的方向同工件受地球引力的方向一致，全部压向中心架上，这样就能避免了曲轴30加工过程中的振动，保证了加工质量。
[0022]显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，包括:锯齿形刀和超细晶粒硬质合金宽刃刀，其中，所述超细晶粒硬质合金宽刃刀包括:刀夹和安装在所述刀夹上的刀片，所述刀片采用钨钴类超微粒硬质合金制成。
2.根据权利要求1所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述钨钴类超微粒硬质合金中晶粒直径在0.5um以下。
3.根据权利要求1所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述刀片的硬度为HRA90?92，抗压强度为1.75?1.85/Gpa。
4.根据权利要求1所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述刀片顶部设有刀口，所述刀口米用双后角形式。
5.根据权利要求4所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述刀口的前角由设置在所述刀片顶部的圆弧线形成，所述圆弧线与水平线的夹角为25?33度。
6.根据权利要求4所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述刀口的刀尖顶端处的后角为2?4度，所述刀口的刀尖底部的后角为8?12度。
7.根据权利要求6所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，所述刀口的刀尖处的后角由上到下从3度过渡到10度。
8.根据权利要求4所述的曲轴和曲柄销加工工具，其特征在于，该曲轴和曲柄销加工工具工作时，所述超细晶粒硬质合金宽刃刀倒立放置于所述曲轴/曲柄销中心线上方6"8mm处，所述刀口与所述曲轴/曲柄销接触。
【文档编号】B23B27/00GK104162690SQ201410334734
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】林尧武, 李世民 申请人:苏州恒鼎船舶重工有限公司