加工軌道衡重軌的刨槽刀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種加工軌道衡重軌的刨槽刀，包括刨槽刀刀桿和刨槽刀刀頭，所述刨槽刀刀頭設(shè)置在所述刨槽刀刀桿的端部，所述刨槽刀刀頭的前刀面上設(shè)置有弧面，所述弧面向下凹陷，所述弧面的兩個端部一個位于所述刀頭的刀尖，另一個延伸到與刀尖相反的刀桿方向的刀頭上，所述弧面的兩個側(cè)邊延伸到主切削刃，所述刀頭的修光刃位于刀尖處。本實用新型克服了普通刀具的不適應(yīng)性，針對重軌的特性和加工要求，解決了刀具刃形的結(jié)合，提高了刀具的切削性能。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種軌道衡重軌的加工刀具，具體說，涉及一種加工軌道衡重軌 的刨槽刀。 加工軌道衡重軌的刨槽刀

【背景技術(shù)】
[0002] 從2001起，計量處對使用的所有軌道衡進行技術(shù)改造。每臺軌道衡的安裝都需要 加工配套重軌。重軌是在B665型牛頭刨床上刨削完成的。起初完成一臺軌道衡配套重軌 加工任務(wù)耗時費力，加班加點方可在要求時限內(nèi)完成任務(wù)。另外在使用過程中，一旦重軌斷 裂，因加工效率低，在時限內(nèi)無法完成搶修任務(wù)，影響軌道衡正常運行，影響過磅。因此，如 何提高加工效率就是當務(wù)之急了。
[0003] 分析重軌加工效率低的原因是：一方面因重軌加工余量大；另一方面是重軌材質(zhì) 硬度高，切削時產(chǎn)生的切削力大和切削熱高。刀具在高溫、高壓作用下，刀具磨損快，限制了 切削速度的提高和切削深度的加大，使得加工效率低。要解決這一問題，必須從提高刀具的 切削性能入手，達到提高切削用量的目的，使加工效率提高。
[0004] 切削刀具的主要參數(shù)的定義及作用如下：
[0005] (1)前角Y :在主截面內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角。前角大主要作用是使刨刀鋒 利、切削省力；減少切削變形，并使切屑順利排除。
[0006] (2)主后角α :在主截面內(nèi)，主后刀面與切削平面間的夾角。后角的作用是減少刨 刀后面與工件的摩擦。后角的大小表示后刀面離開加工表面的傾斜程度。
[0007] (3)主偏角Φ :主切削刃在基面上的投影，與走刀方向之間的夾角。主偏角的主要 作用是改變主切削刃與刀頭的受力情況和散熱情況。
[0008] (4)副偏角t :副切削刃在基面上的投影與背離走刀方向之間的夾角。副偏角的 主要作用是改變副切削刃和已加工表面的摩擦，直接影響已加工表面質(zhì)量。
[0009] (5)副后角a i :在副截面中，副后刀面與通過副切削刃垂直于基面的平面之間的 夾角。副后角越大，副后刀面與工件的摩擦越小。
[0010] (6)楔角β :在主截面中，前刀面與后刀面的夾角。其大小直接影響刀刃強度和鋒 利程度。
[0011] (7)刃傾角λ :在切削平面中，主切削刃與基面之間的夾角。刃傾角的主要作用是 控制切削流向并對刀刃強度有一定影響。
[0012] (8)刀尖角ε :主刀刃和副刀刃在基面上投影之間的夾角。刀尖角的大小影響刀 尖的強度和刀頭的散熱性能。
[0013] 切削刀具的主要結(jié)構(gòu)如下：
[0014] (1)前刀面：刀具上切屑流過的表面。
[0015] (2)后刀面：對著工件加工表面的刀面，稱為后刀面。
[0016] (3)主后刀面：對著工件已加工表面的刀面，稱為主后刀面。
[0017] (4)副后刀面：對著工件已加工表面的刀面,稱為副后刀面
[0018] (5)切削刃是指前刀面上擬作切削用的刃，有主切削刃和副切削刃之分。
[0019] (6)主切削刃是前刀面與后刀面的相交部分稱為主切削刃。在切削過程中，直接切 除被切金屬層。有時為了增強刀尖，在主刀刃上磨出一小段偏角小于主偏角的刀刃，稱為過 渡刃。
[0020] (7)副切削刃是指前刀面與副后面的相交部分，稱為副切削刃。直接形成已加工表 面。在副刀刃上磨出一段副偏角為零的刀刃，稱為修光刃。
[0021] (8)刀尖：主切削刃和副切削刃的連接處相當少的一部分，稱為刀尖。刀尖的形式 影響刀具強度和加工表面粗糙度。
[0022] 如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中刨槽刀的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，是現(xiàn)有技術(shù)中刨槽刀正 交平面參考系的靜止角度參數(shù)圖。
[0023] 刨槽刀的結(jié)構(gòu)包括：刨槽刀刀桿2和刨槽刀刀頭1，刨槽刀刀頭1設(shè)置在刨槽刀 刀桿2的端部；刨槽刀刀桿2用于裝夾，刨槽刀刀頭1用于切削。刨槽刀的主要參數(shù)如表1 所示。
[0024] 表1靜止角度參數(shù)
[0025] 項1 |方尖前角 |方失角 丨篇頷角丨主后角 丨主偏角φ |切》〗情愿 現(xiàn)有技術(shù) γ =17° ε =605 λ =--5"α =20° Φ=60ο 切胡費力，易振 __I_I_I_I_|動，易崩刃 實用新型內(nèi)容
[0026] 本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種加工軌道衡重軌的刨槽刀，克服了普通 刀具的不適應(yīng)性，針對重軌的特性和加工要求，解決了刀具刃形的結(jié)合。
[0027] 技術(shù)方案如下：
[0028] -種加工軌道衡重軌的刨槽刀，包括刨槽刀刀桿和刨槽刀刀頭，所述刨槽刀刀頭 設(shè)置在所述刨槽刀刀桿的端部，所述刨槽刀刀頭的前刀面上設(shè)置有弧面，所述弧面向下凹 陷，所述弧面的兩個端部一個位于所述刀頭的刀尖，另一個延伸到與刀尖相反的刀桿方向 的刀頭上，所述弧面的兩個側(cè)邊延伸到主切削刃，所述刀頭的修光刃位于刀尖下部。
[0029] 進一步：所述弧面的外形呈紡錘形。
[0030] 進一步：所述弧面在基面位置整體向所述刀頭的刀尖方向向下傾斜20°角，形成 所述前刀面。
[0031] 進一步：主切削刃的刃傾角λ = 20°。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)效果包括：
[0033] 1、本實用新型克服了普通刀具的不適應(yīng)性，針對重軌的特性和加工要求，解決了 刀具刃形的結(jié)合，提高了刀具的切削性能。
[0034] 2、切削深度明顯加大，刀具的耐用度明顯提高。既降低了刀具消耗，又縮短了加工 時間，能快速的完成工程任務(wù)和搶修任務(wù)，收到明顯效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中刨槽刀的結(jié)構(gòu)圖；
[0036] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中刨槽刀正交平面參考系的靜止角度參數(shù)圖；
[0037] 圖3是本實用新型中刨槽刀的結(jié)構(gòu)圖；
[0038] 圖4-1是本實用新型中刨槽刀正交平面參考系的靜止角度參數(shù)圖；
[0039] 圖4-2是本實用新型中刨槽刀縱切面的靜止角度參數(shù)圖；
[0040] 圖5是本實用新型中刨槽刀A-B處截面的靜止角度參數(shù)圖；
[0041] 圖6是本實用新型中刨槽刀C-D處截面的靜止角度參數(shù)圖；
[0042] 圖7是本實用新型中刨槽刀E-F處截面的靜止角度參數(shù)圖。

【具體實施方式】
[0043] 首先分析加工條件：
[0044] 1、刀具材料：因只具有高速鋼刀具（22mmX22mmX200mm)，無可選性。
[0045] 2、加工設(shè)備：使用B665型牛頭刨床加工，沖擊力大。
[0046] 3、加工件材質(zhì)性質(zhì)：重軌強度高、硬度高，切削時產(chǎn)生很大的切削力和很高的切削 熱。
[0047] 4、工藝系統(tǒng)剛性足，能夠承受較大的切削力。
[0048] 綜合考慮以上加工因素，適合采用低速切削，刀具幾何參數(shù)的設(shè)計應(yīng)本著能增大 切削深度的原則選用；刀具的具體參數(shù)可以根據(jù)實際使用條件進行修正或者改變。
[0049] 下面參考附圖和優(yōu)選實施例，對本實用新型技術(shù)方案作詳細說明。
[0050] 如圖3所示，是本實用新型中刨槽刀的結(jié)構(gòu)圖。本實用新型中的刨槽刀，將右刃強 力平面刨刀的刃型和左刃強力平面刨刀的刃型合成一體，中間用紡錘形的弧面32光滑連 接，對軌道衡重軌進行加工。
[0051] 加工軌道衡重軌的刨槽刀的結(jié)構(gòu)包括刨槽刀刀桿2和刨槽刀刀頭31，刨槽刀刀頭 31設(shè)置在刨槽刀刀桿2的端部；弧面32位于前刀面34上，修光刃35位于刀尖33處；弧面 32向下凹陷，外形呈紡錘形，弧面32的兩個端部一個位于刀尖33, 一個延伸到刀頭31 ;弧 面32的兩個側(cè)邊延伸到主切削刃36。整個紡錘形的弧面32在基面位置整體向刀尖33方 向向下傾斜20°角。
[0052] 如圖4-1所示，是本實用新型中刨槽刀正交平面參考系的靜止角度參數(shù)圖；如圖 4-2所示，是本實用新型中刨槽刀縱切面的靜止角度參數(shù)圖；圖5、圖6、圖7分別是本實用 新型中刨槽刀A-B、C-D、E-F處截面的靜止角度參數(shù)圖。
[0053] 本實用新型中的參數(shù)為優(yōu)選參數(shù)，實際使用時可以按照實際情況修改，切槽刀的 的靜止角度參數(shù)如表2所示。
[0054] 表2靜止角度參數(shù)
[0055] _刀刃玉 --_^刀刃__?_?^............讀鑫............ 項目__的前角 段的后角 刃顧角 主偏角 切蘭情況 本實用 γ ,,,:=-20° α η , =20° λ=20° ΦΛ=:丨 0* 切削輕快， 新毽 γΑ=Τ αΑ=α3 =8e φβ=3(Γ 刀具財 fl， i|\'=60u Ya-d=T ?15° αΜ；=8β~6β 無振動 Φ r)=_.* Υγμ;=1；Γ ?30e aC-F =6。?5。 巾（二9〇-* γ β=0* aA_D=8° ?6β Α)-90 ￥(?.=(廣 ~1「)° α"=6β ?5° Y(-f=15c ?30G
[0056] 刨削70X30mm的寬槽，優(yōu)化前的圓頭刀，切削深度為3-4mm，加工一個槽用3. 5小 時；優(yōu)化后只用40分鐘，切削深度為8-10mm。
[0057] 軌道衡重軌的刨槽刀的特點：
[0058] 1、主切削刃的刃傾角λ = 20°刀具的抗沖擊性能好，刀尖強度高，很大程度的增 加了參加切削的實際工作前角值，使切削力降低，使切削刃逐漸進入切削，使切削平穩(wěn)。
[0059] 2、前角是變化的，刀尖33處前角γ d尖=_2〇°很快過渡到〇° ;再由〇°逐漸過 渡到15° ;再由15°逐漸過渡到30°，提高了刨槽刀刀頭31強度。刀尖33處后角a = 20°很快過渡到a AB = 8° ;再由8°逐漸過渡到6° ;再由6°逐漸過渡到5°。整條刀刃 為曲線使得刀刃強度高，抗沖擊性好，刀具耐用度高，切削性能好。
[0060] 3、主偏角由30°很快過渡到60°，再由60°緩慢過渡到90°。降低了摩擦阻力， 消除了振動，增加了刨削平穩(wěn)度。
[0061] 4、后角也是變化的；刀尖處后角a刀尖=20°很快過渡到A點、B點a A = a B = 8°再由8°過渡到6° ;αε= aD = 6°再由6°過渡到5° ;aE= aF = 5°，降低了摩 擦阻力，消除了振動，增加了刨削平穩(wěn)度。
[0062] 5、紡錘形的弧面32為凹面，形成雙面刃（兩個主切削刃36)。雙面刃便于刨槽，不 用換刀就可以隨意向左向右刨削，使用方便，節(jié)省時間。
[0063] 以上幾點使刀具能實現(xiàn)大的切削深度，刀具強度高，切削性能好。
[0064] 使用條件：
[0065] 1、刀具為高速鋼（22X22X200)
[0066] 2、牛頭刨床刨削，行程長度L = 50醒，N = 52次/往復(fù)行程V = 5米/秒。
[0067] 3、每次走刀切削深度t = (8?ll)mm。
【權(quán)利要求】
1. 一種加工軌道衡重軌的刨槽刀，包括刨槽刀刀桿和刨槽刀刀頭，所述刨槽刀刀頭設(shè) 置在所述刨槽刀刀桿的端部，其特征在于：所述刨槽刀刀頭的前刀面上設(shè)置有弧面，所述弧 面向下凹陷，所述弧面的兩個端部一個位于所述刀頭的刀尖，另一個延伸到所述刀頭，所述 弧面的兩個側(cè)邊延伸到主切削刃，所述刀頭的修光刃位于刀尖處。
2. 如權(quán)利要求1所述加工軌道衡重軌的刨槽刀，其特征在于：所述弧面的外形呈紡錘 形。
3. 如權(quán)利要求1或者2所述加工軌道衡重軌的刨槽刀，其特征在于：所述弧面在基面 位置整體向所述刀尖方向向下傾斜20°角。
4. 如權(quán)利要求1所述加工軌道衡重軌的刨槽刀，其特征在于：主切削刃的刃傾角 入=20。。
【文檔編號】B23D13/00GK203887297SQ201420159152
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】劉廣榮 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司