一种多级阶梯深槽切槽刀具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及刀具技术领域，尤其是涉及一种多级阶梯深槽切槽刀具，具体的说是安装在机床上，用于多级阶梯切槽的切削刀具。


背景技术：

[0002]
加工阶梯深槽目前最困难的是刀具强度差，加工中让刀现象很严重；往往加工出的阶梯深槽带有锥度，使用样板检测时槽越深越窄让刀越严重。深槽形成的锥度不符合图纸要求，产品装配时会受到影响装配不上，也影响后道工序无法进行。
[0003]
目前使用的刀具采用的直槽切削刀具，直接切槽在加工宽槽时刀具强度还可以，但是加工阶梯深槽刀板强度就变弱，出现严重的让刀现象。加工出的槽容易受到刀板强度的影响侧壁出现振纹，使后续修复时非常困难；刀板受前道工序留下的振纹影响，加工余量小刀具盖不住振纹而留在工件侧壁，造成质量不合格。
[0004]
从浅及深的加工方法使用的刀具种类繁多，在加工到窄槽时需要反复的根据深度换刀，重新对刀累计误差也非常严重。产品槽的尺寸公差非常小，极易造成加工质量风险。
[0005]
目前的刀具使用整体刀柄，受刀具长度的影响刀板强度也不高，在加上刀板每个槽都是独立的切刀，窄槽的加工刀具刀板很薄刚性更差。
[0006]
当刀具切削时由于刀具悬伸很长刚性不足，经常出现刀具振动和噪音；影响环境和工作人员的健康，工件加工表面质量由于刀具振动产生振纹不满足图纸要求。为了解决上述问题，需要设计一种安全高效，刚性高的深槽刀具来替代现有刀具。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型的目的在于提供一种多级阶梯深槽切槽刀具，该一种多级阶梯深槽切槽刀具能够解决现有切削阶梯深槽时刀具刚性不足，加工中产生振动和让刀的问题。
[0008]
本实用新型提供一种多级阶梯深槽切槽刀具，包括：刀柄和刀板；所述刀柄的一端设有支撑部；所述刀柄设置在支撑部端面的一侧，所述支撑部的两侧侧面上相对设有定位键；所述支撑部一侧设有的定位键与刀柄相连；所述刀板上设有多级阶梯槽，相邻阶梯槽衔接处设有倒角。
[0009]
刀柄的支撑部与刀板的做成不对称的安装孔位；延长刀板下端支撑部分20-45mm，使刀柄的刚性在中心高以下进行延长加强。因为刀板使用时是按照中心高来确定刀板切削部分的中心，所以刀板的强度需要靠下端的尺寸增加来提高刀板的强度。不对称刀板的设计就是要改变当前刀板不能加长度的结构，将切槽刀具的强度增大来减小切槽刀具刚性不足引起的振动。
[0010]
其中，所述支撑部为矩形，支撑部的长度为115-130mm之间；所述支撑部端面上远离较短边60-100mm之间的位置设有刀柄。
[0011]
由于支撑部的长度在115-130mm范围内，刀柄下端支撑部位加长后定位键会相对于现有的支撑部多出来一组，更好的将刀板限位到键槽中。
[0012]
其中，所述定位键数量为多个，多个所述定位键均匀分布在支撑部的两侧，支撑部两侧的定位键相对设置；所述定位键的两侧均设有固定通孔。
[0013]
支撑部每侧的定位键由现有的两个增加至三个，刀板的扭矩传递到多个定位键上会更加牢固可靠。
[0014]
支撑部上的定位键为双侧凸键，与刀板上的键槽相互配合安装，起到定位和传递扭矩的作用；切削力过大时确保刀板在刀柄内不会松动。刀柄模块中间的定位键可以将刀板的偏移量修正过来，保证刀板在安装过程中准确定位不造成偏置。定位键在深度方向起到定位作用，刀板安装到支撑部后限位到中心高处不能再向下移动，保证刀板中心高的准确性，定位键与定位键之间的尺寸公差控制在0.02mm精度高。
[0015]
支撑部与刀板通过多个螺钉进行固定，刀柄上有3个凸起的定位键对刀板进行重复定位，在刀板安装到支撑部后，凸起的定位键启到对刀板进行限位的作用，使得固定刀板不会松动。
[0016]
刀板可以在刀柄两侧根据工件槽的要求进行互换安装，避免刀柄本体干涉。刀柄根据机床的不同可以灵活转化，在卧式车床上使用分为左右安装刀板，当在立式车床加工时则改为上下安装刀板。
[0017]
同样刀柄上的固定螺栓会将刀板固定在刀柄上，形成为一个整体后，刀具的支撑部位更加牢固。传递给刀板上的力会很稳定，刀板加高后会在刀柄上有很好的依靠，使刀板强度大增，切削力更大；刀板的刚性提高后振动自然会消除。刀柄上的双侧定位面提高了刀柄的利用率，可以根据刀柄的使用环境的改变而变化，不需要投资新的刀柄可以节约刀具成本，经济性很好。
[0018]
其中，所述刀板上设有1-4级阶梯槽。
[0019]
刀板上的各阶梯槽宽度的衔接处采用阶梯倒角过渡处理方法，避免刀板阶梯槽衔接处之间应力集中变形或容易断裂。倒角的支撑和受力特点，使刀板刚性更加强大。保证刀板在切深槽时不会让刀，刀板的变形小加工效率也提高了。
[0020]
其中，所述刀板的一端设有键槽和固定孔，另一端设有刀片固定槽；所述键槽和固定孔交替设置在刀板上。
[0021]
阶梯深槽刀板与支撑件的安装定位部分是依据刀柄的不对称结构相匹配，在刀板上做出键槽和固定孔，键槽和固定孔尺寸与刀柄的安装定位部分相同。
[0022]
安装时对准刀柄上凸起的定位键，将刀板与刀柄相贴合卡在键槽内通过螺栓对刀板与刀柄进行限位。
[0023]
其中，所述刀片固定槽内设有刀片；所述刀片固定槽的一侧侧壁为刀片上压舌；另一侧侧壁为刀片加强支撑；所述刀片固定槽的底部设有弹性形变缺口。
[0024]
刀片加强支撑进行延长式设计，提供刀板的强度，刀板的刚性加强振动就会减小。
[0025]
其中，所述刀片上压舌与刀片加强支撑通过螺钉固定。
[0026]
其中，所述刀片加强支撑远离刀片固定槽5-9mm处向刀柄的一侧内斜13-17度；所述刀片加强支撑远离刀片固定槽25-45mm处向刀柄的一侧再次内斜10-28度。
[0027]
行程斜度后工件与刀体之间的干涉距离错开，不会形成排屑不畅挤伤刀板和工件的风险。
[0028]
其中，所述刀片加强支撑的边缘为两侧侧斜0.5-2度的后角。
[0029]
刀片支撑筋下方做双侧带有斜度的后角处理，刀具在切削工件时通用性增大后角，能够避免因为内切圆直径的大小变化蹭伤刀板。
[0030]
其中，所述弹性形变缺口远离刀片固定槽的一端开有2-6mm的孔。
[0031]
刀片在刀板上的安装需要有效的压紧力，刀板上的塑性缺口提供给刀片夹紧牢固的保证。方便刀片的更换。
[0032]
本实用新型有益效果：一种多级阶梯深槽切槽刀具，在刀柄上设计不对称的支撑结构，并增加支撑件的长度，将刀柄的径向受力部分增大，使其有足够的支撑强度。阶梯深槽刀的阶梯槽型线上做过度倒角处理，增强刀板的刚性；不能产生截面应力集中点，保证刀板的强度会整体保持一致；刀板的阶梯槽衔接截面增大，增加刀板刚性。刀板刚性增强使切削更平稳，保证工件表面的加工质量。
[0033]
本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具还具有如下有益效果：
[0034]
1.刀具的阶梯形状可以用最少的刀具解决多次加工的工时浪费，使加工深槽的效率提高到60％以上。刀具可以采用仿形加工方法对阶梯深槽的宽度和深度方向进行修正加工，解决由于机床误差产生的槽间距偏离问题。同时也解决到此对刀产生的误差，减少累计误差让加工深槽变得非常简单。
[0035]
2.阶梯深槽切槽刀改变了传统的切削模式，刀具的刚性增加刀具消耗成本减小只用到以前刀具费用的25％。刀柄的双面安装减少了刀具的制造成本，刀板的可互换性很强，通过刀板双侧可灵活安装的功能，在任意情况下可以快速准确组合安装，节约人工操作成本。刀板可以选用单头或双头刀片，可以应对不同环境下的切槽加工。
[0036]
3.刀片采用市场上的标准切槽刀片，经济性和可替换性很强；可以根据不同的材质进行选择，提高刀片的使用寿命，新的刀具设计完成将会取代现有的刀具，提高生产效率省去由于刀具振动产生的修正工时，预计加工一个工件将节约28小时。切削参数比原来提高55％。刀具振动减小消除工件表面质量合格。
附图说明
[0037]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]
图1为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的刀柄示意图；
[0039]
图2为图1的刀柄侧视图；
[0040]
图3为图1的仰视图；
[0041]
图4为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的刀板示意图；
[0042]
图5为图4的侧视图；
[0043]
图6为图4的仰视图；
[0044]
图7为图4的局部放大图；
[0045]
图8为图4的刀片为单头刀片时局部放大图；
[0046]
图9为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的二级槽刀具的主视图；
[0047]
图10为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的二级槽刀具的侧视图
[0048]
图11为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的三级槽刀具的主视图；
[0049]
图12为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的三级槽刀具的侧视图；
[0050]
图13为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的四级槽刀具的主视图；
[0051]
图14为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的四级槽刀具的侧视图；
[0052]
图15为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的工作示意图；
[0053]
图16为本实用新型一种多级阶梯深槽切槽刀具的组合示意图。
[0054]
附图标记说明：
[0055]
1：刀柄；2：刀板；3：支撑部；4：定位键；5：阶梯槽；6：倒角；7：固定通孔；8：键槽；9：固定孔；10：刀片；11：刀片上压舌；12：刀片加强支撑；13：弹性形变缺口；14：刀片固定槽。
具体实施方式
[0056]
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0057]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"径向"、"轴向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0058]
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0059]
参阅图1至图16，一种多级阶梯深槽切槽刀具包括：刀柄1和刀板2；刀柄1的一端设有支撑部3；刀柄1设置在支撑部3端面的一侧，支撑部3的两侧侧面上相对设有定位键4；支撑部3一侧设有的定位键4与刀柄1相连；刀板2上设有多级阶梯槽5，相邻阶梯槽5衔接处设有倒角6。
[0060]
具体的，支撑部3为矩形，支撑部3的长度为115-130mm之间；支撑部3端面上远离较短边60-100mm之间的位置设有刀柄1。
[0061]
刀柄1与支撑部3为一体式结构。
[0062]
支撑部3的长度在现有的支撑部基础上增加了33mm，支撑部3长度优选123mm。
[0063]
在刀柄1上设计不对称的支撑部3结构，刀柄1的在支撑部3的中心高距离支撑部底部的距离为78mm。由现有的刀柄在支撑部的中心高距离45mm增加到78mm。
[0064]
刀柄1上设计不对称支撑部3结构，在机床工作时，刀柄1带动刀板2切割移动时的作用力发生改变，刀柄1的径向受力部分增大，使得支撑强度变大，刀板2的刚性得以增强。
[0065]
具体的，定位键4数量为多个，多个定位键4均匀分布在支撑部3的两侧；定位键4的两侧均设有固定通孔7。
[0066]
支撑部3的长度变长，支撑部3每侧的定位键4的数量为三个，通过三个凸起的定位键4来更好的将刀板2限位到键槽8中，刀板2的扭矩传递到三个定位键4上会更加牢固可靠。传递给刀板2上的力稳定性得以提高。
[0067]
具体的，刀板2上设有1-4级阶梯槽5。
[0068]
刀板2优选4级阶梯槽5，相邻阶梯槽5的倒角6角度优选为135度。
[0069]
135度的过度角使得刀板2的衔接截面也增大，不会降低刀板2刚性，由于刀片加强支撑12的面积增加使得刀板2刚性增强后使切削更平稳，保证了工件表面的加工质量。
[0070]
远离键槽8和固定孔9与刀片10之间，依次设有1级阶梯槽、2级阶梯槽、3级阶梯槽和4级阶梯槽；刀片10设置在4级阶梯槽上(如果刀板2为4级阶梯槽5)。
[0071]
具体的，刀板2的一端设有键槽8和固定孔9，另一端设有刀片固定槽14；键槽8和固定孔9交替设置在刀板2上。
[0072]
刀板2通过键槽8与定位键4相互限位，在通过固定孔9与固定通孔7通过螺栓进行锁紧固定。
[0073]
刀片固定槽14内固定有用于切割的刀片10。
[0074]
具体的，刀片固定槽14内设有刀片10；刀片固定槽14的一侧侧壁为刀片上压舌11；另一侧侧壁为刀片加强支撑12；刀片固定槽14的底部设有弹性形变缺口13。
[0075]
通过螺栓锁紧刀片上压舌11和刀片加强支撑12紧固刀片10，对刀片10产生有效的压紧力。弹性形变缺口13为刀片10夹紧牢固的保证。
[0076]
刀片固定槽14设置在刀板2的中心高上。
[0077]
弹性形变缺口13采用弹性变形的方式将刀板2上钻出一个孔，沿着孔的中心向刀片10夹紧部位切开。
[0078]
具体的，刀片上压舌11与刀片加强支撑12通过螺钉固定。
[0079]
具体的，刀片加强支撑12远离刀片固定槽14距离5-9mm处向刀柄1的一侧内斜13-17度；刀片加强支撑12远离刀片固定槽14距离25-45mm处向刀柄1的一侧再次内斜10-28度。
[0080]
刀片加强支撑12远离刀片固定槽14距离7.5mm处向刀柄1的一侧内斜15度；刀片加强支撑12远离刀片固定槽14距离33mm处向刀柄1的一侧再次内斜18度。行程斜度后工件与刀体之间的干涉距离错开，不会形成排屑不畅挤伤刀板2和工件的风险。
[0081]
具体的，刀片加强支撑12的边缘为两侧侧斜0.5-2度的后角。
[0082]
刀片加强支撑12做双侧斜1度的后角处理，避免因为内切圆直径的大小变化蹭伤刀板2。
[0083]
具体的，弹性形变缺口13远离刀片固定槽14的一端开有2-6mm的孔。
[0084]
弹性形变缺口13远离刀片固定槽14的一端开有4mm的孔，下部沿着孔的中心偏移2mm向刀片10夹紧部位切开形成一个缺口。
[0085]
刀片10受刀板2局部应力的影响，弹性形变缺口13部位会变形张开，并让后，根据刀片固定槽14的要求，在刀片10夹紧定位处设置刀片10定位槽。使用压紧螺钉将刀片上压舌11压紧，刀片上压舌11与刀片10贴合后固定到了刀片10定位槽内。更换刀片10时将上压舌压紧螺钉松开后就可以取出刀片10，上压舌压紧螺钉要避免螺钉外漏，否则铁屑将螺钉
磨掉不好拆卸，刀板2上的螺钉全部沉到上压舌中。
[0086]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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