CN107876809A - 一种机加复合车刀 - Google Patents

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肖志海
吕江
朱永强
李汇源
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    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
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Abstract

本发明公开了一种机加复合车刀。它包括刀杆，所述刀杆一端设有第一刀具、第二刀具和第三刀具，所述刀杆内设有内冷孔，所述内冷孔分别通向第一刀具、第二刀具和第三刀具，设置刀杆端面所在的平面为第一基准面，设置第一刀具、第二刀具和第三刀具的刀尖所形成的平面为第二基准面，设置刀杆中心线所在的平面为第三基准面，第三基准面垂直于第一基准面和第二基准面，第一刀具、第二刀具和第三刀具的刀尖与第一基准面之间的距离依次减小，所述第一刀具、第三刀具和第二刀具的刀尖与第三基准面之间的距离依次增大。本发明在一个刀杆上设计三个刀具，分别加工产品的前端面、后端面和内孔，结构简单，设计合理，能有效提高产品加工效率。

Description

一种机加复合车刀
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种机加复合车刀。
背景技术
目前，对盘型齿轮产品，按产品和工艺设计需要，产品两端面对基准内孔有严格的跳动要求，热处理后经过数控车工序加工内孔与两端面，现有全部工序通过3把刀分别完成前端面、内孔、后端面的加工。由于换刀频繁，无效快进、快退空行程占比大，不仅降低了加工效率，也因设备X、Z轴和刀塔的定位与重复定位误差，影响了产品加工精度。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种结构简单、设计可靠的机加复合车刀，能有效提高产品加工效率。
本发明采用的技术方案是：一种机加复合车刀，包括刀杆，所述刀杆一端设有用于加工工件前端面的第一刀具、用于加工工件内孔的第二刀具和用于加工工件后端面的第三刀具，所述刀杆内设有用于吹气排屑的内冷孔，所述内冷孔分别通向第一刀具、第二刀具和第三刀具，设置刀杆端面所在的平面为第一基准面，设置第一刀具、第二刀具和第三刀具的刀尖所形成的平面为第二基准面，第二基准面垂直于所述第一基准面，设置刀杆中心线所在的平面为第三基准面，第三基准面垂直于所述第一基准面和第二基准面，所述第一刀具、第二刀具和第三刀具的刀尖与第一基准面之间的距离依次减小，所述第一刀具、第三刀具和第二刀具的刀尖与第三基准面之间的距离依次增大。
进一步地，所述第一刀具包括刀槽、刀片、刀垫和压紧块，所述刀片和刀垫安装于刀槽内部，刀垫位于刀片底部，刀片顶部通过压紧块压紧。
进一步地，所述内冷孔包括主内冷孔、第一分内冷孔、第二分内冷孔和第三分内冷孔，所述主内冷孔设置于刀杆中心，主内冷孔一端延伸至刀杆端部并与大气连通，所述第一分内冷孔和第二分内冷孔的一端均与主内冷孔另一端连通，第一分内冷孔和第二分内冷孔的另一端分别通向第一刀具和第二刀具的刀片表面，所述第三分内冷孔的一端与主内冷孔的中部连通，第三分内冷孔的另一端穿透刀杆表面，第三分内冷孔的出口正对第三刀具的刀片表面。
进一步地，所述第一刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角、第二刀具的刀片的外端面与第一基准面之间的夹角、第三刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角均相同。
进一步地，所述第一刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角为3-5°。
进一步地，所述第一刀具的刀尖与第二刀具的刀尖沿平行于第三基准面方向之间的距离为3±0.03mm，所述第二刀具的刀尖与第三刀具的刀尖沿平行于第三基准面方向之间的距离为42±0.02mm。
更进一步地，所述第一刀具的刀尖与第三基准面之间的垂直距离为17-20mm，第三刀具的刀尖与第三基准面之间的垂直距离为38-40mm，第二刀具的刀尖与第三基准面之间的垂直距离为42-45mm。
本发明在一个刀杆上设计三个刀具，分别加工产品的前端面、后端面和内孔，三个刀具位置之间合理配合，加工时能够有效提加工效率及加工精度，结构简单，设计合理。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明一视角的平面结构示意图。
图3为本发明另一视角的平面结构示意图。
图中：1-刀杆；2-第一刀具；3-第二刀具；4-第三刀具；5-第一基准面；6-第二基准面；7-第三基准面；8-刀槽；9-刀片；10-刀垫；11-压紧块；12-主内冷孔；13-第一分内冷孔；14-第二分内冷孔；15-第三分内冷孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-3所示，本发明包括刀杆1，所述刀杆1一端设有用于加工工件前端面的第一刀具2、用于加工工件内孔的第二刀具3和用于加工工件后端面的第三刀具4，所述刀杆1内设有用于吹气排屑的内冷孔，所述内冷孔分别通向第一刀具2、第二刀具3和第三刀具4，设置刀杆1端面所在的平面为第一基准面5，设置第一刀具2、第二刀具3和第三刀具4的刀尖所形成的平面为第二基准面6，第二基准面6垂直于所述第一基准面5，设置刀杆1中心线所在的平面为第三基准面7，第三基准面7垂直于所述第一基准面5和第二基准面6，所述第一刀具2、第二刀具3和第三刀具4的刀尖与第一基准面5之间的距离依次减小，所述第一刀具2、第三刀具4和第二刀具3的刀尖与第三基准面7之间的距离依次增大。
上述方案中，第一刀具2、第三刀具3和第二刀具4结构均相同，第一刀具3包括刀槽8、刀片9、刀垫10和压紧块11，所述刀片9和刀垫10安装于刀槽8内部，刀垫10位于刀片9底部，刀片9顶部通过压紧块11压紧。
上述方案中，内冷孔包括主内冷孔12、第一分内冷孔13、第二分内冷孔14和第三分内冷孔15，所述主内冷孔12设置于刀杆1中心，主内冷孔12一端延伸至刀杆1端部并与大气连通，所述第一分内冷孔13和第二分内冷孔14的一端均与主内冷孔12另一端连通，第一分内冷孔13和第二分内冷孔14的另一端分别通向第一刀具2和第二刀具3的刀片表面，所述第三分内冷孔15的一端与主内冷孔12的中部连通，第三分内冷孔15的另一端穿透刀杆1表面1.1，第三分内冷孔15的出口15.1正对第三刀具4的刀片表面。内冷孔的设计能保证加工过程中及时排屑。
上述方案中，第一刀具2的刀片的外端面2.2与第三基准面7之间的夹角α1、第二刀具3的刀片的外端面3.2与第一基准面5之间的夹角α2、第三刀具4的刀片的外端面4.2与第三基准面7之间的夹角α3均相同，α1的范围为3-5°，优选为3°。第一刀具2的刀尖2.1与第二刀具3的刀尖3.1沿平行于第三基准面7方向之间的距离L1为3±0.03mm，所述第二刀具3的刀尖3.1与第三刀具4的刀尖4.1沿平行于第三基准面7方向之间的距离L2为42±0.02mm。第一刀具2的刀尖2.1与第三基准面7之间的垂直距离L3为17-20mm，第三刀具4的刀尖4.1与第三基准面7之间的垂直距离L4为38-40mm，第二刀具3的刀尖3.1与第三基准面7之间的垂直距离L5为42-45mm。三个刀具刀片外端面的设计，以及各刀尖沿各方向之间距离的设计，能够满足一次装夹，完成全工序(前端面、内孔、后端面)加工的要求。
本发明将前端面车刀、内孔镗刀、后端面车刀，集成复合到一把刀体上，根据产品结构特点，布置前端面刀具、内孔镗刀具、后端面刀具的合理位置，如等中心高设计、内吹气排屑设计，能完成前、后端面，以及内孔的全工序高效、精密加工任务。同时，一把刀体上，复合3把刀具，利用数控***的一刀配用多刀补的原理，取消了工件加工过程中刀塔换刀需要，取消了机床快进、快退的需要，通过现场试用，能取得明显效果。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种机加复合车刀，包括刀杆(1)，其特征在于：所述刀杆(1)一端设有用于加工工件前端面的第一刀具(2)、用于加工工件内孔的第二刀具(3)和用于加工工件后端面的第三刀具(4)，所述刀杆(1)内设有用于内冷排屑的内冷孔，所述内冷孔分别通向第一刀具(2)、第二刀具(3)和第三刀具(4)，设置刀杆端面所在的平面为第一基准面(5)，设置第一刀具、第二刀具和第三刀具的刀尖所形成的平面为第二基准面(6)，第二基准面(6)垂直于所述第一基准面(5)，设置刀杆中心线所在的平面为第三基准面(7)，第三基准面(7)垂直于所述第一基准面(5)和第二基准面(6)，所述第一刀具(2)、第二刀具(3)和第三刀具(4)的刀尖与第一基准面(5)之间的距离依次减小，所述第一刀具(2)、第二刀具(3)和第三刀具(4)的刀尖与第三基准面(7)之间的距离依次增大。
2.根据权利要求1所述的机加复合车刀，其特征在于：所述第一刀具(2)包括刀槽(8)、刀片(9)、刀垫(10)和压紧块(11)，所述刀片(9)和刀垫安装于刀槽(8)内部，刀垫(10)位于刀片(9)底部，刀片(9)顶部通过压紧块(11)压紧。
3.根据权利要求1所述的机加复合车刀，其特征在于：所述内冷孔包括主内冷孔(12)、第一分内冷孔(13)、第二分内冷孔(14)和第三分内冷孔(15)，所述主内冷孔设置于刀杆(1)中心，主内冷孔(12)一端延伸至刀杆端部并与大气连通，所述第一分内冷孔(13)和第二分内冷孔(14)的一端均与主内冷孔(12)另一端连通，第一分内冷孔(13)和第二分内冷孔(14)的另一端分别通向第一刀具(2)和第二刀具(3)的刀片表面，所述第三分内冷孔(15)的一端与主内冷孔(12)的中部连通，第三分内冷孔(15)的另一端穿透刀杆表面，第三分内冷孔(15)的出口正对第三刀具(4)的刀片表面。
4.根据权利要求1所述的机加复合车刀，其特征在于：所述第一刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角(α1)、第二刀具的刀片的外端面与第一基准面之间的夹角(α2)、第三刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角(α3)均相同。
5.根据权利要求4所述的机加复合车刀，其特征在于：所述第一刀具的刀片的外端面与第三基准面之间的夹角(α1)为3-5°。
6.根据权利要求1所述的机加复合车刀，其特征在于：所述第一刀具(2)的刀尖与第二刀具(3)的刀尖沿平行于第三基准面方向之间的距离(L1)为3±0.03mm，所述第二刀具(3)的刀尖与第三刀具(4)的刀尖沿平行于第三基准面方向之间的距离(L2)为42±0.02mm。
7.根据权利要求1所述的机加复合车刀，其特征在于：所述第一刀具(2)的刀尖与第三基准面(7)之间的垂直距离(L3)为17-20mm，第三刀具(4)的刀尖与第三基准面(7)之间的垂直距离(L4)为38-40mm，第二刀具(3)的刀尖与第三基准面(7)之间的垂直距离(L5)为42-45mm。
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