一种既能快速装夹又能重复修磨的带齿纹结构刀具的制作方法

本发明属于数控刀具技术领域，尤其涉及一种既能快速装夹又能重复修磨的带齿纹结构刀具。

背景技术：

数控可转位刀片在工业生产中占有非常重要的地位，任何涉及金属或非金属加工(例如亚克力加工，木材加工，石材加工，塑料加工，甚至采矿等等)都会用到数控可转位刀片，随着刀具应用越来越广泛，提高刀具寿命成为数控刀具行业的一个重点研究方向。提高刀具寿命的方式有很多，倒棱，钝化，涂层等等，均有一定程度的效果，但是，最普遍最重要的方式还是刀具重复修磨。普通的数控可转位刀片为了节省成本一般都做成双头，如图1所示，依靠相邻两边作为定位基准，使用时定位边1和定位边2互为基准，当使用定位边1定位时，定位边2对应的一头作为工作头；当使用定位边2定位时，定位边1对应的一头作为工作头。然而此类型刀片修磨时会磨到定位边，导致装夹不稳，刀片无法再次使用。

技术实现要素：

为了克服背景技术中的问题，本发明提出一种带齿纹的既能快速装夹又能重复修磨的结构刀具，具体是将刀具的重复装夹定位位置与刀具切削刃口的位置分离开，这样就既实现了可转位刀具的快换装夹功能，又实现了焊接刀具的可重复修磨功能。通过松开螺钉，将刀头轻松卡在齿形槽内，尾端扣紧限位块，再次拧紧即可，修磨时只管修磨两头两边，不用担心定位边被磨到，直到焊接的超硬刀坯cbn或pcd修完为止，这样为生产节约了很大的成本。

本发明是这样实现的，一种既能快速装夹又能重复修磨的带齿纹结构刀具，包括刀体、限位块、刀头和螺钉。

进一步的，所述刀体为结构钢、弹簧钢或工具钢中任意一种，要求淬火硬度能达到hrc30～60；所述限位块材料为硬质合金或工具钢；所述刀头由cbn或pcd中任意一种与硬质合金制作而成，当切削时，由cbn或pcd参与切削工作。

进一步的，所述刀体端部设置有弹性压紧槽，刀体顶面开设有螺纹孔，螺纹孔内安装有所述螺钉；所述弹性压紧槽底面设置有齿形槽，所述齿形槽侧边开设有限位槽，所述限位槽内焊接有所述限位块；所述刀头通过螺钉固定在所述弹性压紧槽内，刀头底面与所述齿形槽齿形啮合。

进一步的，所述刀头通过限位块限制前后x方向的位移，所述刀头通过齿形槽限制左右y方向的位移，所述刀头通过螺钉限制上下z方向的位移。

进一步的，所述刀头包括基体和刀坯，所述基体上设置有刀窝，所述刀坯焊接在刀窝内。

进一步的，所述基体材料为硬质合金，所述刀坯材料为cbn或pcd。

进一步的，所述齿形槽的齿纹为60°或55°牙型的齿纹。

进一步的，所述刀头型号包括c型、d型、切槽型、v型、t型、s型、r型和w型。

进一步的，当所述刀头为切槽型时，切槽宽度为1mm-7mm。

本发明还提供一种上述结构刀具的加工方法，包括以下步骤：

s10：刀体加工，具体包括：s11准备刀体材料；s12用铣床加工刀体外形，钻螺纹孔；s13用成型铣刀加工齿形，并换刀铣限位槽的位置；s14热处理；s15焊接限位块，切弹性压紧槽；

s20：刀头加工，具体包括：s21准备基体和刀坯；s22根据刀坯形状在基体上配刀窝；s23焊接刀坯；s24磨刀具两边和刀尖r；

s30：装配刀头和刀体，并用螺钉固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过底面齿形槽和限位槽两者分开的结构，来实现刀具的快速装夹和精确定位。

2.通过对结构上进行改进，将两组定位边相互独立，达到即使多次重复修磨也不伤及定位边的功能，使比较昂贵的cbn/pcd刀具材料得到更充分的利用，为生产节约成本。

附图说明

图1为本发明现有技术结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明中刀头型号结构图；

图4为本发明中刀头结构示意图；

图中：1-刀体、2-限位块、3-刀头、4-螺钉、5-齿形槽、6-基体、7-刀坯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

请参阅图2-4，本发明提供一种技术方案：一种既能快速装夹又能重复修磨的带齿纹结构刀具，包括刀体、限位块、刀头和螺钉。

螺钉为普通的标准螺钉，根据刀体和刀头的大小，螺钉采用m5～m16的标准螺钉。

本实施方式中，刀体为结构钢、弹簧钢或工具钢中任意一种，要求淬火硬度能达到hrc30～60；限位块材料为硬质合金或工具钢；刀头由cbn或pcd中任意一种与硬质合金制作而成，当切削时，由cbn或pcd参与切削工作。

具体的，刀体端部设置有弹性压紧槽，刀体顶面开设有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺钉；弹性压紧槽底面设置有齿形槽，齿形槽侧边开设有限位槽，限位槽内焊接有限位块；刀头通过螺钉固定在弹性压紧槽内，刀头底面与齿形槽齿形啮合。

刀体上的齿形是通过成型铣刀在铣床上铣成型的，其齿形与刀头底面齿形必须一致；

螺钉与刀体上的螺纹孔配合压紧，再通过刀体上的弹性压紧槽产生压紧力，压紧刀头。

而限位块也可以通过螺栓固定在刀体上。

其中，本发明公开的结构刀具，具有xyz三个方向的限位功能，刀体上设置有限位块，其作用是限制刀头前后x方向移动，刀体和刀头有互相啮合的齿纹，通过齿纹限制刀头左右y方向移动，此外，该齿纹还能实现刀头的快速装夹和精确定位，螺钉拧紧可限制刀头的上下z方向移动。

本实施例中，刀头包括基体和刀坯，基体上设置有刀窝，刀坯焊接在刀窝内，基体材料为硬质合金，刀坯材料为cbn或pcd。

进一步的，齿形槽的齿纹为60°或55°牙型的齿纹。

刀体需淬火，淬火硬度hrc30～60。

本发明公开的刀头分别对应可转位刀片结构的代号，刀头型号包括c型、d型、切槽型、v型、t型、s型、r型和w型。

当刀头为切槽型时，切槽宽度为1mm-7mm。

本发明还提供一种上述结构刀具的加工方法，包括以下步骤：

s10：刀体加工，具体包括：s11准备刀体材料；s12用铣床加工刀体外形，钻螺纹孔；s13用成型铣刀加工齿形，并换刀铣限位槽的位置；s14热处理；s15焊接限位块，切弹性压紧槽；

s20：刀头加工，具体包括：s21准备基体和刀坯；s22根据刀坯形状在基体上配刀窝；s23焊接刀坯；s24磨刀具两边和刀尖r；

s30：装配刀头和刀体，并用螺钉固定。

试验例

所选刀头为c型刀头，型号为xcgn10r0.8-cr-nc2，对应普通数控可转位刀片型号ccgw09t308-nc2。其中x代表本发明为一个系列，称为x系列；10表示两头刀尖之间的宽度为10mm；r0.8代表刀尖r；c代表替代普通数控可转位刀片c型；r代表右刀；n代表焊接的材料为cbn；c2代表双头。

一、刀体加工

1.准备刀体材料：60si2mn，直径φ45mm，长度152mm

2.用铣床加工刀体外形，钻螺纹孔

3.用成型铣刀加工齿形，并换刀铣限位槽的位置

4.热处理

5.焊接限位块，切弹性压紧槽

二、刀头加工

1.准备基体和刀坯：基体为硬质合金，刀坯为cbn

2.根据刀坯形状在基体上配刀窝

3.焊接刀坯

4.磨刀具两边和刀尖r0.8

最后将制作好的刀体和刀头组装配合使用，即得到本发明所述功能的产品。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。