专利名称：无孔型刀片机夹车刀的制作方法
技术领域：
本发明无孔型刀片机夹车刀涉及金属切削刀具。
可转位刀具因具有无需操作工人自行刃磨、调换刀片迅速、易保持工件尺寸精度及有较好的断屑效果而被应用于自动机床、数控机床、组合机床、流水线及自动线上，对保证生产节拍、提高生产效率有明显的效果。但由于其自身结构上的弊病使它的普遍推广应用受到了障碍，特别反映在普通车床上的应用具有不少缺陷(1)可转位刀片的断屑槽形、槽宽是压制成型的，当切削用量发生较大变化后，很难保证刀具的断屑效果，(2)复磨刀片条件苛求，不少厂没有正常复磨设备，很难保证刀片复磨质量，特别是断屑槽形无复磨手段，(3)可转位刀片中间的定位孔及刀杆的夹紧结构，限制了刀片的可调范围，致使刀片利用率仅为10%，使刀具消耗费用提高，(4)可转位刀片、刀杆规格类型繁多，而且刀具的通用性和互换性较差，不便于应用和管理。因此，目前普通车床上所用的硬质合金车刀，还是以焊接式的为主。
日本51-23890的夹持刀具主要是对不重磨刀片夹持机构的改进，利用装有活塞的压紧机构按程序指令达到对刀片夹紧和放松的目的，这种结构适用于自动化生产，在一般普通车床上不宜使用，断屑块与压板分体结构，显得结构复杂一点，而且刀片在主刀刃和副刀刃方向的复位比较麻烦。
本发明的任务是针对现有可转位刀具之不足，为社会提供一种既具备一般机夹刀具的优点，又比较适宜在普通车床上应用，而且刀片利用率高达60%，刀片刃磨简单易行，刀具切削轻快，断(卷)屑可靠，刀片通用性好，管理方便，刀具消耗费用可成倍下降的无孔型刀片机夹车刀。
本发明是这样实施的无孔型刀片机夹车刀由刀体、刀片、丁字形定位键、调节螺钉和压紧机构组成，压紧机构由压板、偏心轴双头螺栓、垫圈、螺母所组成。它的结构特点是采用丁字形定位键与压紧机构中具有大偏心量的偏心轴双头螺栓的锁紧装置来作为克服刀片在水平面内偏转的定位面，达到较大幅度调整刀片主刀刃位置的目的。
刀体头部的前刀面上有螺孔和键槽，丁字形定位键装入前刀面的键槽内作为刀片主刀刃对称方向的定位面，它通过偏心轴双头螺栓上的偏心凸轮的推动，使丁字形定位键沿着刀体的键槽推动刀片作垂直于主刀刃方向移动，达到主刀刃刀尖复位的调节目的。刀体头部一侧的调节螺钉，用于调节刀片副刀刃的复位。
丁字形定位键有双刃和单刃，它在车刀中起了来自键槽方向平面切削合力的止退作用，为了使丁字形定位键在键槽内起到自锁作用，必须合理选择键在键槽中的配合长度。
刀片是上、下两面平行、不开定位孔、不开断屑槽的，其前角γot＝0°，刃倾角λst＝0°，刀片有双刃刀片和单刃刀片，单刃刀片又分左单刃刀片和右单刃刀片。双刃定位键前装双刃刀片，单刃定位键前装单刃刀片，双刃刀片可旋转180°使用，也可翻转180°使用。刀片在主刀刃方向的可调范围是偏心轴双头螺栓与偏心凸轮偏心量的二倍。
无孔型刀片机夹车刀属定前角上压式机夹车刀，在刀片上不需磨断屑槽，通过弯板式压板所具有的各种挡屑角与刀片前面构成各种断(卷)屑槽形来达到断(卷)屑的目的。刀片的重磨部位是刀片主后角、副后角及刀尖圆弧。
此机夹车刀的已知角度有主偏角Kr、副偏角Kr′、前角γo、刃倾角λs、主后角αo、副后角αo′。根据机夹车刀刀具角度、前刀面几何参数和刀片刃磨角度之间的关系，通过有关公式的计算和公式转换，可以求出能满足刀具预定角度的刀片刃磨角度有刀片主偏角Krt、副偏角Krt′、主后角αot、副后角αot′。
按照本发明设计的无孔型刀片机夹车刀，由于采用了大偏心量的偏心轴双头螺栓和丁字形定位键的结合，使在不增大刀头尺寸的前提下，刀片在主刀刃方向的可调范围为双头螺栓偏心量的二倍，当刀片只剩下一半时，还能正常使用，使刀片的利用率可达60%，而且保证刀片调整到任何位置都能达到自锁。由于双刃刀片不但可旋转180°、还可翻转180°使用，这就比较充分利用刀片的合金及刀刃，所以刃口利用率很高。根据被加工材料的切削性能，在不变动刀片的前提下，选择合适挡屑角的压板，可与刀片前刀面组成不同槽形、槽宽的断(卷)屑槽，确保切削过程中可靠的断(卷)屑。丁字形定位键在切削力的作用下，虽然要受到一定的后推力，但由于与刀体键槽合理的配合长度，所以能起到来自键槽方向推力的止退作用，使刀片夹固稳定可靠。该机夹车刀切削轻快、刀片刃磨不受设备条件的限制，通用性好、便于管理、大大节省刀具消耗。
本发明有下列附图。
图1为本发明的刀具结构图。
图2为图1的俯视图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为主偏角45°、60°、75°时的刀杆Ⅰ结构图。
图5为图4的A向视图。
图6为主偏角90°时的刀杆Ⅱ结构图。
图7为图6的俯视图。
图8为平行式压板。
图9为图8的俯视图。
图10为外斜式压板。
图11为图10的俯视图。
图12为内斜式压板。
图13为图12的俯视图。
图14为双刃丁字形定位键。
图15为图14的侧视图。
图16为图15的C向视图。
图17为单刃丁字形定位键。
图18为图17的侧视图。
图19为图18的D向视图。
图20为双刃刀片。
图21为图20的侧视图。
图22为右单刃刀片。
图23为图22的侧视图。
图24为左单刃刀片。
图25为图24的侧视图。
以下结合附图实施例作进一步详细描述。
参照图1～图3无孔型刀片机夹车刀，由刀体(1)、刀片(2)、丁字形定位键(7)、调节螺钉(5)、压板(3)、偏心轴双头螺栓(8)、垫圈(6)、螺母(4)组成。
刀体(1)、丁字形定位键(7)、偏心轴双头螺栓(8)选用45号钢或40Cr钢制造。
刀体(1)在具有不同刀片(2)水平安装角的前刀面(13)中部有一垂直于前刀面(13)的通螺孔(10)，并开有一条既垂直于前刀面(13)又垂直于主刀刃的键槽(11)(图4～图7)，该键槽(11)一端与螺孔(10)相通，另一端开到主刀刃附近。刀体(1)可制成主偏角45°、60°、75°和90°的刀杆Ⅰ(12)和刀杆Ⅱ(15)。如果将其前刀面(13)主、副偏角、键槽(11)位置及其他外形反向加工，即可制成相同主偏角为45°、60°、75°、90°的同类型左刀。
实施例之一是主偏角为45°、60°、75°的刀杆Ⅰ(12)(图4、图5)，其前刀面(13)前角γog为10°～30°、刃倾角λsg为-10°～5°，当主偏角Krg＝45°时，副偏角Krg′＝45°;当Krg＝60°时，Krg′＝30°;当Krg＝75°时，Krg′＝15°，它的刀尖角εrg＝90°、主后角αog＝3°～10°、副后角αog′＝3°～10°，这些角度都是预先加工成形的。
实施例之二是主偏角为90°的刀杆Ⅱ(15)(图6、图7)，其前刀面(13)前角γog＝10°～30°，刃倾角λsg＝-10°～5°，当Krg＝90°时，Krg′＝8°～15°，它的刀尖角εrg＝75°～82°，αog＝3°～10°，αog′＝3°～10°，也是预先加工成形的。
丁字形定位键(7)装入刀杆Ⅰ(12)或刀杆Ⅱ(15)前刀面(13)的键槽(11)中，它的后端平面紧靠偏心轴双头螺栓(8)的偏心凸轮(9)，与键槽(11)必须具有较高精度的滑动配合，既能延长键的使用寿命，又能提高刀片(2)在水平面的定位精度。丁字形定位键(7)有双刃丁字形定位键(19)(图14～图16)和单刃丁字形定位键(20)(图17～图19)，双刃的定位面夹角β为55°～74°，与主偏角45°、60°、75°的刀杆Ⅰ(12)配用，单刃的定位面夹角β为90°，与主偏角90°的刀杆Ⅱ(15)配用。丁字形定位键(7)能使刀片(2)主刀刃复位，并能保证刀片(2)在切削力的作用下能达到自锁，因此必须合理选择键在键槽中的配合长度。
刀片(2)的材料可以是硬质合金也可以是高速钢，刀片上、下两面平行，中间不开定位孔，刃口不开断(卷)屑槽，前角γot＝0°、刃倾角λst＝0°。刀片(2)分双刃刀片(21)(图20、图21)和单刃刀片。双刃刀片(21)αot＝16°～35°、αot′＝-2°～11°，有对称方向两个刀刃，可旋转180°或翻转180°使用，因双刃刀片(21)有180°转位的优点，可在主偏角45°、60°、75°的左、右六种刀杆Ⅰ(12)上使用。单刃刀片的αot＝16°～35°、αot′＝-2°～11°，不能转位使用，它又分右单刃刀片(22)(图22、图23)和左单刃刀片(23)(图24、图25)，右单刃刀片(22)用在主偏角为90°的右刀刀杆Ⅱ(15)上，左单刃刀片(23)用在主偏角为90°的左刀刀杆Ⅱ(15)上。刀片(2)的刃磨可以集中到专用刃磨机或工具磨床上磨出主、副后角，也可以在普通砂轮机上磨出，还可以不卸下刀片(2)只是适当伸出夹固在刀体(1)上的刀片(2)象磨焊接刀那样直接磨出刀具的主、副后角及刀尖圆弧，然后再以油石研磨之。
弯板形的压板(3)顶面有一长形通槽能满足压紧时调节需要，其前后两支承面间的距离要略高于刀片(2)的厚度，以利压板(3)受到螺母(4)压力后能压紧刀片(2)。压板(3)的材料可用中碳钢或其他调质钢制造。压板(3)需制成符合不同金切条件的挡屑角，实施例之一是平行式压板(16)(图8、图9)，挡屑角PBr＝0°，实施例之二是外斜式压板(17)(图10、图11)，挡屑角PBr＝8°～15°，实施例之三是内斜式压板(18)(图12、图13)，挡屑角PBr＝8°～15°，它们与刀片(2)前面组成平行式、外斜式、内斜式三种断(卷)屑槽形。压板(3)挡屑角部位还必须具有一定的耐磨度，因此可以焊以硬质合金或用高速钢、工具钢对焊后淬火处理，以提高挡屑部位的硬度和耐磨性。图1～图3所示的压板是外斜式的。
偏心轴双头螺栓(8)的两端旋向一致，其中间部位有一个偏心距为4毫米的偏心凸轮(9)，它可使刀片(2)主刀刃的调节量达到8毫米。螺栓一端拧入刀杆Ⅰ(12)或刀杆Ⅱ(15)前刀面(13)中部的螺孔(10)中，旋入的深度是偏心凸轮(9)底平面至前刀面(13)间约保留二个螺距的距离。由于双头螺栓的中间是凸轮(9)，调整旋转时要保证凸轮(9)转过不碰到刀杆Ⅰ(12)或刀杆Ⅱ(15)之直角边(14)为原则，采取措施可在直角边(14)加工出部分圆弧。在装配或调整主刀刃位置时，还要特别注意旋转偏心轴双头螺栓(8)的方向应与其螺旋方向一致，并用手指推动刀片(2)主刃，从而保证刀片(2)、丁字形定位键(7)、偏心轴双头螺栓(8)三者之间达到良好的接触状态后再进行压板(3)压紧，这样才能使刀片(2)夹固稳定可靠。
调节螺钉(5)配置在刀体(1)一侧，用来调节刀片(2)副刀刃复位。
权利要求
1.一种包含头部带有前刀面的刀体、刀片、调节螺钉、压紧机构的无孔型刀片机夹车刀，其特征在于a、刀体前刀面上有一与之垂直的螺孔和与螺孔相通、既垂直于前刀面又垂直于主刀刃的键槽，b、在刀体前刀面的键槽中装有作为刀片主刃对称方向定位面的丁字形定位键，c、刀片不开定位孔、刃口处不开断屑槽，其前角γot=0°、刃倾角λst=0°。
2.如权利要求1所述的机夹车刀，其特征在于刀体是主偏角Krg为45°、60°、75°的刀杆Ⅰ或主偏角Krg为90°的刀杆Ⅱ。
3.如权利要求1所述的机夹车刀，其特征在于丁字形定位键是双刃丁字形定位键或单刃丁字形定位键。
4.如权利要求1所述的机夹车刀，其特征在于刀片可以是双刃刀片或是单刃刀片，单刃刀片又可以是左单刃刀片或是右单刃刀片。
5.如权利要求1所述的机夹车刀，其特征在于该车刀的压紧机构由压板、偏心轴双头螺栓、垫圈、螺母所组成。
6.如权利要求1或5所述的机夹车刀，其特征在于所述的压板可以是平行式的压板PBr＝0°、外斜式压板PBr＝8°～15°、内斜式压板PBr＝8°～15°的断(卷)屑槽形的挡屑角。
7.如权利要求1或5所述的机夹车刀，其特征在于偏心轴双头螺栓配置在刀体前刀面螺孔中，并带有大偏心凸轮。
全文摘要
无孔型刀片机夹车刀由刀体、刀片、丁字形定位键、调节螺钉、压板、偏心轴双头螺栓等组成。其特征是以无孔型刀片、丁字形定位键带有大偏心凸轮的双头螺栓之间的结合形成一个新的定位、自锁、夹紧的结构，并利用不同挡屑角的压板与刀片前面组成多种断屑槽形、槽宽的主偏角为45°、60°、75°、90°的左、右机夹外圆车刀。该刀具切削轻快，断屑可靠，刀片利用率达60％，使刀具费用大大降低，刀片复磨简单易行、通用性好。
文档编号B23B27/16GK1038606SQ8910405
公开日1990年1月10日 申请日期1989年6月16日 优先权日1989年6月16日
发明者张邦南 申请人:张邦南