本發(fā)明涉及刀具刀架設計技術領域，特別是涉及一種精加工刀具專用刀架。

技術背景

刀架主要用來安裝刀具。加工設備不同，上面刀架的結構也不相同。例如車床和銑床上的刀架，因所安裝的刀具不同，故刀架結構不同。對于某些刀具，如果加工設備上的刀架不能安裝，則需要設計專用刀架以備使用。

目前，刀具的結構形式多種多樣，應用的場合也不同，對于不同材料，加工方法不同，所選用的刀具也不同。將毛坯加工成零件，一般要經過粗加工、半精加工和精加工三個過程，過程不同，所選擇的刀具和加工方式也有所不同。目前國內對淬硬鋼進行精加工的方法主要是磨削或硬車削。磨削是比較傳統(tǒng)的精加工方法，生產效率比較低下。跟磨削相比，硬車削加工效率更高，不需多次安裝，不需冷卻液，所加工零件表面質量高，且所消耗的能量僅為普通磨削的1/5。若要進一步提高表面質量，可適當減少進給量，但又會增加加工時間，加工效率無法保證。而一種精加工的旋轉車削的刀具，則能解決上述問題，該刀具需要配套特別的刀架。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種精加工刀具專用刀架，以解決現有加工設備上的刀架不能安裝旋轉車削精加工刀具的技術問題。

為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種旋轉車削專用刀架，包括刀具和刀架體，其特征在于：所述刀具包括刀刃和刀體，所述刀架體包括裝夾軸段、裝刀軸段、螺紋軸段，在裝刀軸段上設置鍵槽，裝刀軸段與螺紋軸段之間設有螺紋退刀槽；所述裝夾軸段以卡盤夾緊固定在機床上，裝刀軸段上安裝所述刀體，被加工工件與裝刀軸段的中心軸線相互平行，在螺紋軸段上設置軸向定位螺母；所述刀刃和刀體焊接或通過緊固件固定連接，刀刃設置在刀體的外圓柱表面。

所述刀體轉速n2遠小于被加工工件轉速n1，刀刃為螺旋形，螺旋角為β，β在0～90°之間取值。

所述刀刃的底面與刀刃側面垂直，所述刀刃的前角角度為α0，α0在15°～25°之間取值。

所述刀刃設置寬度為l1、角度為γ1的后刀面刃帶。

所述刀刃的后角為γ0，γ0在12°～16°之間取值。

所述刀刃設置過渡圓弧面，刀體的中心軸線上設置安裝孔。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明是為旋轉車削刀具(精加工刀具)提供的專用刀架，對于此專用刀架，不需要對加工機床進行其他方面的改造，直接用機床上的卡盤夾緊刀架的軸段即可實現刀架的定位和固定。避免了改造機床帶來的成本增加，時間浪費。刀架設計成階梯軸形式，旋轉車削刀具上的安裝孔與軸段用鍵實現連接，方便拆裝。為防止工作時旋轉車削刀具沿刀架軸向飛出，將右段設計成螺紋結構形式，且螺紋的幾何尺寸與國標圓螺母的幾何尺寸一致，不需要另外設計螺母，只需選用即可，省時省力省成本。

本發(fā)明的高精度多刀頭車削刀具是將車削與銑削相結合，不同于傳統(tǒng)的銑削和車削，加工方法不同；切削刃為螺旋刃，減少了切削時的沖擊載荷，減少了刀具的低頻振動，使被加工工件表面質量更優(yōu)；切削刃可均布或非均布在刀體外圓柱表面，若均布在刀體外圓柱表面，利于加工和刀刃的焊接或連接，若非均布在刀體外圓柱表面，利于減少刀具加工時的低頻振動，提高被加工工件表面質量；此高精度多刀頭車削刀具結構較簡單，設計了安裝孔，容易在機床上安裝定位等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明旋轉車削專用刀架的裝配結構示意圖。

圖2是本發(fā)明旋轉車削專用刀架的刀具結構剖示意。

圖3是本發(fā)明旋轉車削專用刀架的刀具主視圖。

圖4是本發(fā)明旋轉車削專用刀架的刀刃局部放大圖。

附圖中，各標號表示如下：

1-刀刃2-刀體3-前刀面4-后刀面刃帶5-后刀面6-刀刃側面7-過渡圓弧8-刀刃底面9-刀刃刀體焊接處10-刀體外圓柱面11、12-刀體左右端面13、14-刀體凸臺左右端面15、16-刀體凸臺左右端面倒角17-刀體安裝孔18-刀體鍵槽19、20-刀體安裝孔倒角30-待加工工件31-裝夾軸段32-裝刀軸段33-鍵槽34-螺紋退刀槽35-螺紋軸段40-卡盤50-螺母。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“橫向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包含一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應作廣義理解，例如，可以是固定連接。也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明的具體含義。

如圖1-4所示，本發(fā)明旋轉車削專用刀架，包括刀具和刀架體，其特征在于：所述刀具包括刀刃1和刀體2，所述刀架體包括裝夾軸段31、裝刀軸段32、螺紋軸段35，在裝刀軸段上設置鍵槽33，裝刀軸段與螺紋軸段之間設有螺紋退刀槽34；所述裝夾軸段以卡盤40夾緊固定在機床上，裝刀軸段上安裝所述刀體，被加工工件與裝刀軸段的中心軸線相互平行，在螺紋軸段上設置軸向定位的螺母50；所述刀刃和刀體焊接或通過緊固件固定連接，刀刃設置在刀體的外圓柱表面，且刀體轉速n2遠小于被加工工件轉速n1。

刀架體及其上零件安裝好后，其軸線與被加工工件的軸線保持平行，當刀架體轉動時，刀架體上的旋轉車削刀具(精加工刀具)跟著一起轉動，工件也轉動，實現旋轉車削刀具對工件的旋轉車削。圖1為刀架裝配干線，實際應用時，所述刀架體左端設有被夾緊軸端，用卡盤夾緊，以固定在機床上；旋轉車削刀具(精加工刀具)安裝在刀架體1帶鍵槽的軸段上，刀具左端面緊靠在刀架體1的軸段端面上；圓螺母與刀架體上的螺紋進行連接，實現刀具的軸向定位和固定。裝夾段可由卡盤夾緊在機床上，實現刀架體的固定，其右端面為旋轉車削刀具的定位端面，裝刀軸段的長度應略小于旋轉車削刀具的安裝孔長度，該軸段的直徑尺寸應與旋轉車削刀具的安裝孔直徑相等。鍵槽用于裝刀軸段與旋轉車削刀具連接時放置鍵。

對于刀刃1，標號3表示為前刀面，前角為α0，標號4為后刀面刃帶，后刀面刃帶寬度為l1，后刀面刃帶角度為λ1，標號5為后刀面，后角為λ0，標號6為刀刃側面，標號7為過渡圓弧面，半徑為r，標號8為刀刃底面，長度為l4，與刀刃側面垂直，刀刃的總高為l3，刀尖長度方向的定位尺寸為l2。刀刃1為螺旋形，螺旋角為β。

對于刀體2，標號9為刀刃1和刀體2焊接處或緊固件連接處。標號10為刀體外圓柱面，尺寸為d2，刀刃分布(均布/非均布)在刀體的外圓柱表面，其定位尺寸為d3，刀刃的長度尺寸為b1，刀體的長度尺寸為b2，標號11和12為刀體的左右兩端面，標號13和14為刀體左右凸臺端面，直徑尺寸為d1，長度尺寸為b3，標號15和16為凸臺倒角，尺寸為a1，標號17為刀體的安裝孔，直徑尺寸為d，長度尺寸為b3，標號18為鍵槽，長度尺寸為b3，寬度尺寸為b4，高度方向定位尺寸為h，標號19和20為倒角，尺寸為a2。

本發(fā)明所提供的一種高精度多刀頭車削刀具，是將車削與銑削相結合，即有車削的特點，又有銑削的特點。刀刃為螺旋形，可以看成是立銑刀螺旋刃的一部分，均勻分布在較大尺寸的外圓柱面上。由于中心有孔，所以需要用裝刀架安裝，且被加工工件30與旋轉車削刀具的軸線相互平行，刀具轉速n2遠遠小于工件轉速n1。切削速度和進給量(一定范圍內)相同前提條件下，用這種高精度多刀頭車削刀具加工的零件表面質量要優(yōu)于硬車削刀具加工的零件，且效率更高。

對于刀刃1，前角角度為α0，α0的取值既能保證刀刃的強度，又能保證刀刃的鋒利度。后刀面刃帶的主要作用是增強切削刃，提高刀具壽命。后刀面刃帶寬度為l1，角度為γ1。后角為γ0，γ0的取值既要保證刀刃的強度，又要保證刀刃的鋒利度。

標號6為刀刃側面，其垂直于刀刃底面8，若刀刃1與刀體2為焊接，則有利于焊縫的均勻性等；若刀刃1與刀體2為緊固件連接，則有利于加工緊固件連接孔等。

標號7為過渡圓弧面，有助于前刀面前角的加工。

標號8為刀刃底面，與刀刃側面垂直，底面設計為平面，既便于加工，又便于與刀體焊接或用緊固件連接，還便于刀體連接處的加工。

刀刃1的總高度為l3，刀尖長度方向的定位尺寸為l2。

刀刃1為螺旋形，可以看成是立銑刀螺旋刃的一部分，螺旋刀刃使刀具切削工件時刀刃逐步切削工件，有利于減少沖擊載荷，減小刀具的低頻振動，使被加工工件的表面質量更優(yōu)，螺旋角為β，β在0～90°之間取值。

刀刃1與刀體2組成一個整體后，刀刃1需高于刀體2外圓柱面一定高度，確保刀刃1的切削刃能順利加工工件。刀體1和2可以用焊接的方式組成一個整體，也可用緊固件連接成一個整體。

對于刀體2，標號9為刀刃1和刀體2焊接處或緊固件固定處；刀刃1為螺旋形，標號10為刀體外圓柱面，刀刃分布(均布/非均布)在刀體的外圓柱表面。

刀刃1可以均勻分布在外圓柱表面，便于焊接或安裝。刀刃1也可非均布在外圓柱表面，有利于減少切削工件時刀具的低頻振動。

標號11和12為刀體的左右端面，結構較簡單，易加工。

標號13和14為刀體左右凸臺端面，既便于加工，又便于安裝時刀具的軸向定位。

標號15和16為左右凸臺倒角，有利于去除毛刺，防止安裝時割傷其他零件表面。

標號17為安裝孔，結構簡單，使刀具安裝時容易軸向定位和固定，加工省時、省力、省成本。

標號18為鍵槽，刀具安裝時用鍵實現周向定位。

標號19和20為安裝孔端面倒角，有利于去除孔端面毛刺，防止安裝時割傷其他零件。

本高精度多刀頭刀具工作時，首先需要保證高精度多刀頭車削刀具和被加工工件的軸線平行安裝，其次刀具的直徑d3遠遠大于工件直徑d4，因為為精加工刀具，所以用于精加工中，且加工余量較小，在一定范圍內取值。

安裝好后，高精度多刀頭車削刀具與被加工工件轉向不同，轉速也不同。定好加工余量后，即可開始加工。被加工工件的軸段長度l可以小于、等于或大于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內的投影長度。若被加工工件的軸段長度l小于或等于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內的投影長度，則高精度多刀頭車削刀具不需沿軸向方向移動；若被加工工件的軸段長度l大于高精度多刀頭車削刀具刀刃在軸線平面內的投影長度，則高精度多刀頭車削刀具需沿軸向方向移動。

工作時，高精度多刀頭車削刀具轉速n2遠遠小于工件轉速n1，使加工過程近似于車削。因刀刃長，且為螺旋形，故與硬車削相比，被加工工件的表面質量更高，加工效率也更高。刀體圓柱面上的刀刃可設為多個，當一個損壞后，旋轉一定角度，不用換刀，即可用下一刀刃，延長了刀具壽命，縮短了非生產時間，提高了生產率。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員應當理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等同替換所限定，在未經創(chuàng)造性勞動所作的改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。