軋輥孔型加工刀具及其刃磨裝置的製作方法
2023-06-01 17:00:01
專利名稱：軋輥孔型加工刀具及其刃磨裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車床刀具，用於加工軋輥孔型。
目前，加工軋輥孔型一般多採用手趕試切法，用加工樣板卡量、試切，每件軋輥試切150－200次，操作工人勞動強度大，極易疲勞，不利於安全生產，且軋輥加工精度低、粗糙度大，不能滿足產品精度的需要。為此，將簡易型數控工具機應用於軋輥孔型加工是一個較好的選擇，但在該工具機上使用普通刀具如尖形刀等，不能完成H／R≥0.5的孔型和截面為複雜曲線孔型的加工(H為圓弧高度，R為圓弧半徑)。
本實用新型的目的是提供一種新型車床刀具及其刃磨裝置，使簡易型數控工具機實現H／R≥0.5的孔型和截面為複雜曲線的孔型加工，提高加工效率和產品精度。
為實現上述目的，本實用新型是這樣實現的將刀具的切削刃製成任意半徑圓上的一段圓弧，切削刃的半徑≤被加工孔型的最小曲率半徑，使得可用一把刀加工各種孔型的整個曲線。
為磨削出上述圓弧刀具，本實用新型是這樣實現的採用一種專用的刃磨裝置，將刃磨裝置固定在工具磨床工作檯上，使圓形刀刃的圓心與刃磨裝置的迴轉中心重合，迴轉刀杆進行磨削，得到的切削刃為任意半徑圓上的一段圓弧。
以下結合附圖詳述。
圖1為刀具結構示意，1為刀頭，2為刀杆，3為壓板，4為壓緊螺釘，5為調節螺釘。刀頭置於刀杆和壓板之間，用壓緊螺釘夾緊。刀頭的切削刃為同一圓上的一段圓弧，該圓弧的半徑不大於被加工軋輥孔型曲率半徑的最小值，其原理如下，根據兩圓相切，切點和兩圓的圓心在同一條直線上的原理，又因為刀具是在工具機二維平面作平動，要實現H／R≥0.5的孔型和截面為複雜曲線的孔型加工，則應採用切削刃為定曲率的圓弧刀具，將控制切削點的運動軌跡轉換為控制切削刃圓弧圓心的運動軌跡，使得簡易數控工具機能夠加工出各種截面為複雜曲線的孔型；同時，採用圓形刀具，切削刀與被切削孔型在任意時刻只有一個切點，使刀具不與孔型的非切削點發生幹涉，實現了H／R≥0.5孔型的加工。當被切削孔型為多段曲線時，只需使切削刃圓弧半徑小於孔型曲線曲率半徑的最小值，就能夠保證對整個孔型加工中不換刀。
圖1中刀具A可用於加工定(多)半徑孔型。刀具口可用於加工定(多)半徑曲面與錐、柱曲面相交的孔型。
這樣，就要求上述刀具的切削刃半徑準確、即為同一段圓弧，這就提出了切削刃的刃磨問題。
圖2中，給出了本實用新型刃磨裝置的示意圖。其中，用底盤11將刃磨裝置固定於工具磨床工作檯上，底盤上有立軸8，立軸外圍為軸承10和旋轉座9，旋轉座能夠以立軸為中心旋轉，12為護罩，旋轉座上面裝有刀架7，將被磨刀具的刀杆2置於刀架上並進行粗調，使刀具切削刃的圓心與旋轉座的迴轉中心相重合，然後用壓緊螺釘6壓緊。砂輪14的旋轉軸與底盤平行，與立軸異面垂直，用磨床工作檯作進給，同時手動迴轉刀杆進行磨削，即可得到切削刃為同一圓上的一段圓弧的刀具，無論圓弧半徑大小如何，總能保證為同一段圓弧。
與現有技術相比，本實用新型由於將尖刀改為切削刃同一段圓弧的刀具，使得將控制切削點的運動軌跡轉換為控制切削刃圓弧圓心的運動軌跡，可用簡易型數控工具機加工出各種截面為複雜曲線的孔型及H／R≥0.5的孔型，實現連續、自動、正確的切削運動，滿足軋輥孔型的技術要求，曲面精度穩定地達到7級，表面粗糙度Ra1.6，工效比手趕試切法提高2－5倍，軋輥一次性壽命提高50％。
下面介紹本實用新型的一個實施例精加工3／4英寸焊管用軋輥－N4下輥，此輥孔型截面由R21.8、R42.1兩段曲線組成，H／R＝0.96，表面硬度HRC58－62。加工此孔型時，用A型刀頭的刀具，r＝8－8.3，前角為0，后角αo＝5°－7°，刀具材料為AG2陶瓷刀。加工出的軋輥尺寸誤差≤0.02，粗糙度Ra1.6以上，符合圖紙技術要求。
權利要求1.一種軋輥孔型加工刀具，與簡易數控工具機配合使用，它包括刀頭、刀杆、壓板、壓緊螺釘、調節螺釘，其特徵在於刀頭的切削刃為任意半徑圓上的一段圓弧，該半徑值≤被加工軋輥孔型曲率半徑的最小值。
2.一種軋輥孔型加工刀具的刃磨裝置，該裝置的底盤固定在工具磨床工作檯上，底盤上有立軸，立軸外圍為旋轉座和軸承，旋轉座能夠以立軸為中心旋轉、護罩與旋轉座相連，其特徵在於旋轉座上有刀架，將被磨刀具裝在刀架上，使刀具切削刃的圓心與旋轉座的迴轉中心相重合，用壓緊螺釘固定，刀具切削刃以立軸為軸線旋轉，砂輪的旋轉軸與底盤平行，與立軸異面垂直，迴轉刀杆磨削，即可使得刀具的切削刃為同一圓上的一段圓弧。
專利摘要本實用新型涉及一種車床刀具及其刃磨裝置。該刀具用於加工軋輥孔型。刀具的切削刃為任意半徑圓上的一段圓弧，圓弧的半徑≤被加工的孔型截面的最小曲率半徑。為磨削出上述圓弧刀具本實用新型採用專用刃磨裝置。在簡易數控工具機上使用該刀具，可用一把刀具完成各種軋輥整個孔型的加工，特別是能夠方便地加工出H/R≥0.5和截面曲線形狀複雜的孔型。工效比手趕試切法提高2-5倍，軋輥一次使用壽命提高50％。
文檔編號B23B27/06GK2067196SQ9020873
公開日1990年12月12日 申請日期1990年6月21日 優先權日1990年6月21日
發明者武萬軍, 柯仲舉, 王佔江, 王永平, 韓化民, 付啟勝 申請人:河北省張家口地區賈家營鋼管廠