论文部分内容阅读
引言
滚车刀具是一种车削过程中，在切削力的作用下由工件的回转带动圆形刀片旋转，同时又能切削工件的一种车刀。该车刀特别适用于外圆无台阶一次走刀距离长的车削。是一种使用寿命长、工件加工质量高且结构简单、性能可靠的新型车削刀具。
1.背景技术
金属切削加工工件的形状，分析起来不外乎由下列几种表面组成，即外圆面、内圆面（孔）、平面、成形面，要对这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动，即所谓的切削运动。按其在切削过程中所起的作用，可分为主运动和进给运动两种。切下切屑所必需的最基本的运动为主运动，一般主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动，如车削中的工件旋转运动，铣削中的刀具旋转运动。传统的车削加工是单韧连续工作，铣削加工为多韧轮流工作。
在切削过程中会产生大量的切削热。被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来源。此外，切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦也要耗功，也产生出大量的热量。因此，切削时共有三个发热区域，即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与过渡表面接触区。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前、后刀面的摩擦功。
大量的切削热使得切削温度快速升高。切削温度高是刀具磨损的主要原因，同时刀具后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大，且切削速度愈高，影响就愈显著。切削温度还会使加工精度降低，使已加工表面产生残余应力以及其它缺陷。
普通车刀在切削的过程中，刀尖始终与工件接触，在切削力和摩擦的作用下，刀具的刀尖部位温度不断升高，特别是加工不锈钢、淬硬钢等材料时切削温度高，刀尖局部温度过高容易使刀尖磨损，一次走刀距离长时一刀还没走完刀片即失效，需更换刀片或刀具，还需要接刀。因此切削加工不锈钢、淬硬钢这一类金属一次走刀距离长时切削速度较低、刀片寿命低、工效低。完全限制了生产率的提高。
2.滚车刀具的工作原理
滚车刀具的工作原理，主要是受铣削加工时刀具多韧轮流工作的原理启发。通过巧妙的结构设计，使圆形刀片在切削力的作用下自由的旋转，从而达到在车削过程中，圆形刀片多韧轮流工作的目的。
该刀具主要包括刀杆，圆形刀片和刀轴。圆形刀片安装在刀轴上，刀轴中心线相对刀杆前倾且左倾（或右倾）。由于刀轴中心线相对刀杆的倾斜，使圆形刀片自动形成负前角和正后角。同时在车削过程中工件与圆形刀片的相对运动使圆形刀片产生回转。圆形刀片绕刀轴转动，刀片的不同点轮换作为刀尖对工件进行切削，降低了刀尖的局部温度，改善了刀片的磨损状态。由于刀轴和圆形刀片采用两副滚针轴承和一副推力轴承的安装结构，并采用油脂润滑，使圆形刀片绕刀轴转动时更加平稳。油脂润滑既可起冷却作用又能利用压力将赃物从刀杆内排出。
3.滚车刀具的具体设计
滚车刀具由1刀垫、2刀片、3刀轴、4滚针轴承、5衬套、6刀杆、7推力轴承、8压盖、9衬垫等零件组成。刀轴通过两副滚针轴承、和一个推力轴承安装在刀杆上，在两个滚针轴承之间装有衬套，第二滚针轴承与的推力轴承之间装有衬垫，在刀杆上装有作用于推力轴承的压盖，并在刀杆上开有贯通到刀轴的油槽的黄油嘴，油槽与滚针轴承和推力轴承连通。
结构特征：刀轴的中心线相对零件刀杆向前倾斜5-14°，向左（或向右）倾余5-40°，使刀片自动形成负前角和正后角（负前角可提高刀尖强度和改善刀片的散热条件；正后角可减少刀片与工件的摩擦，降低刀片的磨损速率和工件已加工表面硬化的程度，提高刀具耐用度）。在切削分力的作用下，圆形刀片绕刀轴转动使得刀片的刀尖不是固定的某一点，避免了刀尖产生局部高温。采用两副滚针轴承和一副推力轴承的结构，使刀片绕刀轴转动是更加平稳。采用油脂润滑既可起冷却润滑作用又能利用注油的压力将赃物从刀杆内排出。
总结
滚车刀具的发明已获得实用新型专利证书。具有以下优点：
①滚车刀具切削时圆形刀片绕刀轴转动，能避免刀尖产生局部高温、能提高切削速度、工效以及刀片的使用寿命。
②刀片寿命的提高，加工一刀不用更换刀片能提高工件加工质量。
③冷却方式简单易行。
滚车刀具是一种车削过程中，在切削力的作用下由工件的回转带动圆形刀片旋转，同时又能切削工件的一种车刀。该车刀特别适用于外圆无台阶一次走刀距离长的车削。是一种使用寿命长、工件加工质量高且结构简单、性能可靠的新型车削刀具。
1.背景技术
金属切削加工工件的形状，分析起来不外乎由下列几种表面组成，即外圆面、内圆面（孔）、平面、成形面，要对这些表面进行加工，刀具与工件必须有一定的相对运动，即所谓的切削运动。按其在切削过程中所起的作用，可分为主运动和进给运动两种。切下切屑所必需的最基本的运动为主运动，一般主运动是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动，如车削中的工件旋转运动，铣削中的刀具旋转运动。传统的车削加工是单韧连续工作，铣削加工为多韧轮流工作。
在切削过程中会产生大量的切削热。被切削的金属在刀具的作用下，发生弹性和塑性变形而耗功，这是切削热的一个重要来源。此外，切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦也要耗功，也产生出大量的热量。因此，切削时共有三个发热区域，即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与过渡表面接触区。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前、后刀面的摩擦功。
大量的切削热使得切削温度快速升高。切削温度高是刀具磨损的主要原因，同时刀具后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大，且切削速度愈高，影响就愈显著。切削温度还会使加工精度降低，使已加工表面产生残余应力以及其它缺陷。
普通车刀在切削的过程中，刀尖始终与工件接触，在切削力和摩擦的作用下，刀具的刀尖部位温度不断升高，特别是加工不锈钢、淬硬钢等材料时切削温度高，刀尖局部温度过高容易使刀尖磨损，一次走刀距离长时一刀还没走完刀片即失效，需更换刀片或刀具，还需要接刀。因此切削加工不锈钢、淬硬钢这一类金属一次走刀距离长时切削速度较低、刀片寿命低、工效低。完全限制了生产率的提高。
2.滚车刀具的工作原理
滚车刀具的工作原理，主要是受铣削加工时刀具多韧轮流工作的原理启发。通过巧妙的结构设计，使圆形刀片在切削力的作用下自由的旋转，从而达到在车削过程中，圆形刀片多韧轮流工作的目的。
该刀具主要包括刀杆，圆形刀片和刀轴。圆形刀片安装在刀轴上，刀轴中心线相对刀杆前倾且左倾（或右倾）。由于刀轴中心线相对刀杆的倾斜，使圆形刀片自动形成负前角和正后角。同时在车削过程中工件与圆形刀片的相对运动使圆形刀片产生回转。圆形刀片绕刀轴转动，刀片的不同点轮换作为刀尖对工件进行切削，降低了刀尖的局部温度，改善了刀片的磨损状态。由于刀轴和圆形刀片采用两副滚针轴承和一副推力轴承的安装结构，并采用油脂润滑，使圆形刀片绕刀轴转动时更加平稳。油脂润滑既可起冷却作用又能利用压力将赃物从刀杆内排出。
3.滚车刀具的具体设计
滚车刀具由1刀垫、2刀片、3刀轴、4滚针轴承、5衬套、6刀杆、7推力轴承、8压盖、9衬垫等零件组成。刀轴通过两副滚针轴承、和一个推力轴承安装在刀杆上，在两个滚针轴承之间装有衬套，第二滚针轴承与的推力轴承之间装有衬垫，在刀杆上装有作用于推力轴承的压盖，并在刀杆上开有贯通到刀轴的油槽的黄油嘴，油槽与滚针轴承和推力轴承连通。
结构特征：刀轴的中心线相对零件刀杆向前倾斜5-14°，向左（或向右）倾余5-40°，使刀片自动形成负前角和正后角（负前角可提高刀尖强度和改善刀片的散热条件；正后角可减少刀片与工件的摩擦，降低刀片的磨损速率和工件已加工表面硬化的程度，提高刀具耐用度）。在切削分力的作用下，圆形刀片绕刀轴转动使得刀片的刀尖不是固定的某一点，避免了刀尖产生局部高温。采用两副滚针轴承和一副推力轴承的结构，使刀片绕刀轴转动是更加平稳。采用油脂润滑既可起冷却润滑作用又能利用注油的压力将赃物从刀杆内排出。
总结
滚车刀具的发明已获得实用新型专利证书。具有以下优点：
①滚车刀具切削时圆形刀片绕刀轴转动，能避免刀尖产生局部高温、能提高切削速度、工效以及刀片的使用寿命。
②刀片寿命的提高，加工一刀不用更换刀片能提高工件加工质量。
③冷却方式简单易行。