阅读说明：本技术 一种车刀自转位装置 (Lathe tool self-transposition device ) 是由 隋建波 陈鹏伟 王成勇 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种车刀自转位装置,包括刀座、竖轴和车刀,竖轴设在刀座上,所述车刀以能转动的方式安装在竖轴上；所述车刀为柱状结构,车刀至少有一端为圆形端面,圆形端面周边设有圆环形的刀刃,所述刀刃沿着车刀的轴线方向沿伸。由于采用圆柱形刀具并且安装在机床上且能够转动,尤其是作为车刀,能够使环形的刀刃在工作时自转动,能不间断地改变刀刃切削点,使得刀刃的各个环形段都能参与切削,减少了刀具更换频率,它能够明显的提高刀具耐用度,提高刀具的使用寿命,提高加工精度和加工效率。(The invention discloses a turning tool self-rotation positioning device, which comprises a tool apron, a vertical shaft and a turning tool, wherein the vertical shaft is arranged on the tool apron; the lathe tool is columnar structure, and the lathe tool has one end at least for circular terminal surface, and circular terminal surface periphery is equipped with annular cutting edge, the cutting edge is along the axis direction of lathe tool along extending. The cylindrical cutter is arranged on the machine tool and can rotate, and particularly, the cylindrical cutter can be used as a turning tool, so that the annular cutting edge can rotate automatically during working, the cutting point of the cutting edge can be changed uninterruptedly, each annular section of the cutting edge can participate in cutting, the cutter replacement frequency is reduced, the cutter durability can be obviously improved, the service life of the cutter is prolonged, and the machining precision and the machining efficiency are improved.)

一种车刀自转位装置

技术领域

本发明涉及一种车刀，具体涉及一种车刀自转位装置。

背景技术

在金属切削中，车削加工是一种十分常见的加工方式。传统的车削刀具是把车刀固定在刀体上，在车削加工过程中，车刀与被加工表面反复摩擦产生高温，加剧刀具的磨损，加工一段时间后就得更换刀具，影响刀具寿命和加工效率。现有的车刀形状多种多样，通过压板等方式固定在刀体上，加工时使用固定的切削刃加工工件，导致切削刃磨损快，更换频率高，降低加工效率。

针对上述问题现有的解决方法是使用可转位车刀，比如国家知识产权局于2013年5月29日公开了公开号为202951881U的专利文献,一种可切换刀具的车床，其特征在于，包括：旋转卡盘，其连接至一个第一旋转驱动机构，受所述第一旋转驱动机构驱动旋转；刀具转盘，多个刀具可拆卸地连接在所述刀具转盘上，且沿所述刀具转盘的径向放射状分布，所述刀具转盘的圆心位置固定连接有一固定轴；第二旋转驱动机构，其连接至所述固定轴，驱动所述刀具转盘旋转一定角度，以使所述刀具转盘上的任一刀具处于可使用的状态；进给机构，其连接至所述刀具转盘，驱动所述刀具转盘向所述旋转卡盘的轴线方向移动；水平位移动力机构，其连接至刀具转盘，驱动所述刀具转盘沿所述旋转卡盘的轴线移动。可转位车刀是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形车刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀杆或刀架上的一种车刀。该种车刀虽然有多个切削刃可供使用，但是每次参与切削的部位还是只有一个切削刃，当切削刃磨损后需要多次手动更换，影响加工效率。

发明内容

为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种能减少刀具更换频率以提高加工效率的自转位车刀装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种车刀自转位装置，其特征在于：包括刀座、竖轴和车刀，竖轴设在刀座上，所述车刀以能转动的方式安装在竖轴上；所述车刀为柱状结构，车刀至少有一端为圆形端面，圆形端面周边设有圆环形的刀刃，所述刀刃沿着车刀的轴线方向沿伸。

进一步地，所述竖轴为固定竖轴，所述车刀通过轴承安装在固定竖轴上。

进一步地，所述车刀的端面中心部延轴线方向开有通孔。

进一步地，所述刀座的表面设有螺孔，所述固定竖轴采用的是螺栓，所述车刀的上端面为下凹的弧形槽，所述轴承设有两个，一个是推力球轴承，另一个是止推轴承，所述推力球轴承放置在刀座上，所述车刀的下端支撑在推力球轴承的滚动球上，止推轴承的外圈紧压在车刀的弧形槽上，止推轴承的内圈与弧形槽不接触，螺栓的下端依次穿过止推轴承、车刀的通孔、推力球轴承与所述的螺孔螺纹连接，螺栓上端的螺栓头部紧压在止推轴承的内圈上，螺栓与车刀的通孔之间为间隙配合。

进一步地，所述刀座上开有缺口，所述缺口的侧壁面为圆弧形，底面为平面，所述螺孔设在底面上，所述缺口的深度大于车刀的厚度。

进一步地，所述竖轴为可转动竖轴。

进一步地，所述刀刃的横截面宽度由窄逐渐变宽。

本发明的有益效果在于：

由于采用圆柱形刀具并且安装在机床上且能够转动，尤其是作为车刀，能够使环形的刀刃在工作时自转动，能不间断地改变刀刃切削点，使得刀刃的各个环形段都能参与切削，减少了刀具更换频率，它能够明显的提高刀具耐用度，提高刀具的使用寿命，提高加工精度和加工效率。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本专利实施例1的安装示意图；

图3为图2所示的沿A-A线的剖视图；

图4为图2所示的***图；

图5为图4所示止推轴承的结构示意图；

图6为刀垫的结构示意图；

图7为图6所示沿C-C线的剖视图；

图8为本专利实施例2的安装示意图。

图中：1、车刀；2、刀刃；3、通孔；4、刀座；5、缺口；6、侧壁面；7、底面；8、螺孔；9、螺栓；10、弧形槽；11、推力球轴承；12、止推轴承；13、滚动球；14、外圈；15、内圈；16、螺栓头部；17、可转动竖轴；18、刀垫；19、环形槽；20、滚动球；21、安装孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种车刀，所述车刀1为圆柱状结构，车刀1的一端的周边设有环形的刀刃2，所述刀刃2沿着车刀1的轴线方向沿伸，所述刀刃2的横截面宽度由窄逐渐变宽，所述刀刃2可以设置成不同的前后角，所述车刀1的端面中心部延轴线方向开有通孔3。通孔3为安装孔。所述车刀1的上端面为下凹的弧形槽10。

其中，前角一般在-5°至25°之间，后角一般为6～12度，前角的大小主要解决刀头的坚固性和锋利性的矛盾，因此首先要根据加工材料的硬度来选择前角，加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值，其次根据加工性质来考虑前角的大小，粗加工时前角要取小值，精加工时前角应取大值，较为合适的，前角一般在-5°至25°之间选取。

后角的大小首先要考虑加工性质，精加工时，后角取大值，粗加工时，后角取小值，其次考虑加工材料的硬度，加工材料硬度高，则后角取小值，以增强刀头的坚固性；反之，后角取大值，后角不能为零度或负值，较优的，后角一般在6°至12°之间选取。

车刀1和刀刃2是一体成型的，具体来说，是在圆柱状的车刀1的端面上加工出来一个刀刃2。

实施例1：如图2、3、4、5所示，本专利的车刀1安装在机床上且能够转动。所述刀座4上开有缺口5，所述缺口5的侧壁面6为圆弧形，用以和圆柱状结构的刀具相适配，缺口5的底面7为平面，底面7上设有螺孔8，所述缺口5的深度大于车刀1的厚度，车刀1是安装在缺口5处的，缺口对车刀1来说，能起到防护罩的作用，使工作人员在操作时，避免与刀具接触，以提高操作的安全性。

所述刀座4上设有固定竖轴，所述刀具通过轴承安装在固定竖轴上。刀具的具体安装是这样的，所述固定竖轴采用的是螺栓9，所述轴承设有两个，一个是推力球轴承11，另一个是止推轴承12，所述推力球轴承11放置在刀座4的缺口5处，所述车刀1的下端支撑在推力球轴承11的滚动球13上，止推轴承12的外圈14紧压在车刀1的弧形槽10上，由于弧形槽10的中心部最低，边缘高，这样设计可以使止推轴承12的外圈14与弧形槽10接触，使止推轴承12的内圈15与弧形槽10不接触，螺栓9的下端依次穿过止推轴承12、车刀1、推力球轴承11与所述的螺孔8螺纹连接，螺栓9上端的螺栓头部16紧压在止推轴承12的内圈15上，螺栓9与刀具的通孔3之间有间隙，止推轴承12的内圈15与弧形槽10不接触，确保了螺栓9不随刀具转动。螺栓9与止推轴承12、推力球轴承11的配合，对车刀1进行固定，使刀具只能转动，而不能延轴向窜动。止推轴承12的外圈14紧压在车刀1的弧形槽10上，止推轴承12的外圈14对车刀1的压力可以防止车刀1在切削加工时发生抖动，保证加工精度。

本实施例1为最佳方案，车刀进行切削工作时，由于推力球轴承11和止推轴承12能相对螺栓9滑动，刀具的切削承载力是通过推力球轴承11施加在刀座4上的，而采用螺栓9的固定竖轴是不承载切削承载力的，所以该方案完全可以满足切削承载力的需求。

另外，需要说明的是推力球轴承11起到刀垫的作用，所以也可以采用其它与推力球轴承11等同的技术方案，比如图6、7所示，用刀垫18替换推力球轴承11，刀垫18的中心部设有安装孔21，所述安装孔21用以使螺栓9穿过，在刀垫18的上表面开一个环形槽19，环形槽19内分布有多个滚动球20，并且使滚动球20露出环形槽19，车刀1的下端面能与滚动球20接触，以确保刀具支撑在滚动球上，当刀具转动时，与刀具接触的滚动球能沿环形槽滚动，以减少刀具的下端面与刀垫之间的摩擦力。上述刀垫18的结构与推力球轴承的结构实质上相同。

实施例2：如图8所示，本专利的车刀1安装在机床上且能够转动。车刀安装在车床的刀座4上。刀座4上设有可转动竖轴17，本专利的刀具固定安装在可转动竖轴17上。本实施例的刀具切削承载力需要有可转动竖轴17来承载。

上述用于车床的两个实施例，所述刀具的转动是被动的，不是通过电机来带动的，而是跟随转动的被加工件自转。在车削加工时，被加工件安装在车床的输出轴端部的车刀夹具和顶尖之间，被加工件转动，本专利的刀具对被加工件车削时，在被加工件作用下，刀具能够跟随被加工件转动。

值得一提的是，除了上述两个实施例外，本专利的刀具还可以安装在铣床上作为铣刀使用或者安装在刨床上作为刨刀使用。并且刀具还可以采用电机驱动的形式进行转动。使用时，本专利的刀具可以安装在铣床或刨床的转轴上，转轴以电机为动力，被加工件固定不转动，从而对被加工件进行铣刨加工，由于本专利的刀具在铣床或刨床上不常用，故不再展描述了。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。