用于加工三维外肋管的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于车削装置领域，具体涉及一种用于加工三维外肋管的设备。
【背景技术】
[0002]三维外肋管是在管的外壁切出立体的翅片，从而提高散热功能。现有的三维外肋管通常是轴向线整齐排列的翅片。在加工外翅片时，刀齿嵌入管的外壁，再向前推进，即可在管外壁切出立体翅片，再后退复位，重复上一动作，同时管本身向前移动，从而在管外壁切出沿轴向线整齐排列的外翅片。
[0003]中国专利，公告号为:CN 203037126 U，为了加强外肋管的散热性能，将管外壁翅片之间相错设置，为了增大翅片的数量及增大散热的接触面积。对用用于加工上述专利的加工设备目前未有，在加工设备中，最主要的加工部件为刀具，在目前用于加工现有的外肋管的刀具中，中国专利，公告号为CN203635965U的大直径三维外肋管加工组合刀具，为圆柱形的刀具，刀具前端为刀齿，刀齿之间设有收缩缝，刀齿外设有可收缩的齿圈，齿圈收缩后将刀齿向内靠拢，再向前推进，从而将管壁外切出翅片。但是在切割多圈翅片且两圈翅片之间相错时，在切出一圈翅片后，工件需要转动角度，再切割出另一圈相错的翅片，而齿圈的收缩需要借助外力才能实现，且切割出翅片的深度取决于齿圈收缩的力度，因此，则会造成切割出的翅片深度不一，相差大且角度、厚度难以一致，一致性差，从而影响外肋管的散热效果和强度。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是针对现有的用于加工三维外肋管设备的刀具采用齿圈收缩切出翅片，切出的翅片深度、角度和厚度一致性差，从而降低工件的强度和散热效果，提供一种包括有能切出的翅片深度、角度和厚度一致性高刀具，避免影响工件的强度和散热效果的用于加工三维外肋管的设备。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:用于加工三维外肋管的设备，包括机架、刀具和工件进给装置，刀具包括至少两个刀具本体、上模和下模，刀具本体纵向嵌设于上模内；下模内纵向嵌设有至少两个锥形套；刀具本体包括刀座和一组刀齿，一组刀齿径向均布于刀座端部，且每个刀齿之间留有间隙，一组刀齿均包括刀身部和刀尖部，刀身部与刀座连接，刀尖部与刀身部之间设有夹角且刀尖部靠近刀座轴心；刀尖部靠近下模内锥形套直径大的一侧，刀座远离锥形套直径大的一侧。
[0006]采用本发明技术方案的用于加工三维外肋管的设备，包括机架、刀具和工件进给装置，刀具包括至少两个刀具本体、上模和下模，刀具本体纵向嵌设于上模内；下模内纵向嵌设有至少两个锥形套；上模用于固定刀具本体，下模用于固定锥形套，工件可穿过锥形套。刀具本体包括刀座和一组刀齿，一组刀齿径向均布于刀座端部，且每个刀齿之间留有间隙，一组刀齿均包括刀身部和刀尖部，刀身部与刀座连接，刀尖部与刀身部之间设有夹角且刀尖部靠近刀座轴心；刀座用于固定一组刀齿，每个刀齿之间的间隙用于一组刀齿轴向收缩，刀尖部和刀身部之间设有夹角，刀尖部前端接触管壁外，再收缩后向前推进，从而将管壁外切出外翅片。刀尖部靠近下模内锥形套直径大的一侧，刀座远离锥形套直径大的一侧；工件管依次穿过刀具本体和锥形套，刀具本体向锥形套内运行，一组刀齿的刀尖部的前端进入锥形套的直径大的一侧，再继续运行，当运行至锥形套直径小的一侧时，锥形套将一组刀齿收缩，收缩的刀尖部贴紧管壁外侧，再继续运行刀具本体，由于锥形套的限制，刀具本体的一组刀齿在收缩的同时继续向锥形套直径小的一侧运行，直至刀尖部的前端与锥形套的直径小的一侧端部相抵，无法继续向前运行，从而将管壁外切割出外翅片。
[0007]本发明的工作原理为:工件依次穿过刀具本体和锥形套，一组刀齿的刀尖部与刀身部之间设有夹角，刀尖部轴心靠近，当刀具本体进入带有锥度的锥形套中，锥形套的直径逐渐变小，由于锥形套的限制，使得一组刀齿轴向收缩并贴紧管壁外，一组刀齿的刀尖部前端对管壁产生斜插并向前的剪切力，从而将管壁切出外翅片；切出一圈外翅片后，将刀具本体后退，一组刀齿回复至锥形套直径大的一侧，刀尖部退出翅片，再将工件旋转角度并向前一定步长，再重复切割处另外一圈外翅片，此时，切割出的外翅片与前一组的外翅片交叉相错，而改变外翅片的深度和角度需要改变一组刀齿之间的间隙、刀尖部与刀身部之间的夹角度数、刀尖部的长度、锥套的锥度以及锥形套的长度即可；因此，按照需要可以设计多组刀具本体和锥形套，配合使用即可，由于一组刀齿之间的间隙、刀尖部与刀身部之间的夹角度数、刀尖部的长度、锥套的锥度以及锥形套的长度均为固定的参数，因此，与现有的利用外力的力度大小控制翅片深度的做法相比，固定的参数在加工时避免差异造成的翅片深度和长度不一致，固定参数加工的外翅片的深度和角度一致。
[0008]进一步，所述的刀齿的刀尖部内壁和刀座轴心线之间的夹角为3-10度，一组刀齿的刀尖部外壁的延伸线之间的夹角为100-150度；所述的锥形套的斜面线和端面线的角度为85-89度。当刀齿前端位于锥形套内时，随着到刀齿向锥形套内运行，锥形套挤压刀齿前端，刀尖部内壁和刀座轴心线之间的夹角为3-10度和一组刀齿的刀尖部外壁的延伸线之间的夹角为100-150度避免刀齿的刀尖部内壁与工件外壁挤压摩擦，使得刀尖部顺利切割工件外壁，另外，可使得翅片与工件外壁的角度为70-90度之间，符合加工要求，散热效果佳；锥形套的锥度决定刀齿的刀尖部切入工件外壁的深度，从而决定加工的翅片的厚度为0.3mm-0.5mm之间，满足产品要求。
[0009]进一步，所述的刀齿的刀身部外壁设有凹槽。由于刀齿的刀尖部在接近锥套时先受到锥形套限制弯曲，刀尖部的变形量最大，此时刀齿的刀身部与刀座的连接处为固定端支撑刀尖部变形，若刀身部的厚度较厚，需要承受更大的力才能满足刀尖部的变形，因此，刀身部外壁设有凹槽使得刀身部变薄，从而使得刀身部承受较小的力就能满足刀尖部的变形。
[0010]进一步，所述的、刀齿的刀尖部内壁和刀座轴心线之间的夹角为5度，一组刀齿的刀尖部外壁的延伸线之间的夹角为150度，所述的锥形套的斜面线和端面线的角度为87.7度。避免刀齿的刀尖部内壁与工件外壁挤压摩擦，使得刀尖部顺利切割工件外壁，使得翅片与工件外壁的角度为90度，当风垂直工件外壁吹入时，散热效果最佳。
[0011]进一步，所述的工件进给装置包括套筒和可转动的连杆，连杆的前端设有卡台，套筒套设于连杆外，卡台的直径大于连杆的直径，卡台外壁与工件螺纹连接，连杆的末端一侧外壁设有拉紧固定装置。工件进给装置提供工件的沿轴向的往复运动以及工件的往复旋转一定角度，工件进给装置包括可转动的连杆，工件与连杆可拆卸连接，由于工件既要实现沿轴向往复运动又要实现旋转，但是，在旋转过程中，由于工件与连杆之间可拆卸连接，当连杆与工件螺纹连接时，往复旋转时容易导致工件与连杆之间松动。在连杆末端一侧的外壁设置拉紧固定装置，在旋转之前，将连杆向后拉，连杆的卡台卡于套筒外，使得连杆拉动工件，实现工件的拉紧固定，然后再旋转，由于连杆和工件拉紧固定为一体，因此，在旋转时，则可避免连杆与工件松动或者将销轴扭断的现象。
[0012]进一步，所述套筒前端外