[发明专利]去毛刺一体化精加工车削方法及刀具

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于外圆车削时，能在粗加工的同时，实现去毛刺一体化精加工的方法及刀具，属于机械加工领域。

背景技术

金属在切削的过程中，切屑会沿着切削刃流动并与工件分离，残留在工件已加工表面的凸起称之为表面粗糙度，残留在待加工表面的凸起称之为切削毛刺。表面粗糙度和切削毛刺通常呈锯齿状残留在加工表面。

表面粗糙度值越大，工件已加工表面的凸起就越高，零件配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，磨损就越快；同时表面粗糙度会影响两个零件的配合紧密程度，使得零件的疲劳强度也会降低。

切削毛刺是残留在待加工表面的凸起，通过三维显微镜测量可以发现，待加工表面的切削毛刺通常呈锯齿状。在切削的过程中，待加工表面的切削毛刺一直会与刀具的后刀面紧密接触。本课题组通过研究发现，这些锯齿状侧向切削毛刺在刀具后刀面和切削刃上冲击滑擦，产生连续应力冲击和温度脉动冲击。刀具表面经过大量冲击循环，出现微裂纹，继而发生微块破碎，最后积累成较大范围的沟槽磨损，导致刀具失效。

随着机械制造业向高精度、高效率和自动化方向迈进，对加工效率和加工精度的要求也越来越高。而在实际加工中，往往需要粗加工和精加工等多道工序才能达到所需的表面粗糙度要求。一般在粗加工和精加工时，需要采用不同的刀具；在粗加工结束后，进行精加工时，都需要换刀，并调整切削用量，因此非常地费时费力。同时，待加工表面的切削毛刺很难去除，尤其是在难加工材料的高速切削过程中，由于切削毛刺的硬度很高，对刀具的划擦和冲击会非常大，使得刀具磨损非常严重。

正因为表面粗糙度对零件的使用性能和切削毛刺对刀具磨损有如此重要的影响，本课题组设计了一种去毛刺一体化精加工的试验台，试验中采用三把刀具对正进行切削，一把刀具用来普通切削，一把刀具用来去除待加工表面的毛刺，一把刀具去除已加工表面的凸起。将普通切削时的待加工表面的毛刺，和采用去毛刺试验台以后待加工表面的毛刺，分别在三维显微镜下进行测量，结果发现采用去毛刺一体化精加工的试验台以后，毛刺尺寸减少了50％左右，同时刀具寿命也提高了20％以上。另外，采用去毛刺一体化精加工的试验台以后，在三维显微镜下测量发现，锯齿状的已加工表面凸起的顶部都被明显刮去，表面粗糙度值显著降低。

基于此，本发明针对难加工材料高速切削时刀具磨损严重和表面质量要求较高的特点，提出了一种新的去毛刺一体化精加工的方法，并设计了一种去毛刺一体化精加工刀具，能在切削的同时实现精加工，并能去除待加工表面的毛刺，降低刀具磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外圆车削时，能在去毛刺的同时实现一体化精加工的方法及刀具，实现在车削外圆的同时，在线自动去除待加工表面毛刺和已加工表面凸起的功能，以提高加工质量，降低刀具磨损，提高刀具寿命和经济效益。

一种去毛刺一体化精加工车削方法，只使用一把刀具，在车削粗加工的同时，自动进行去毛刺切削和精加工，不需要额外装置，无需换刀，刮除待加工表面的切削毛刺和已加工表面的凸起。

一种去毛刺一体化精加工车削刀具，包括刀柄，位于刀柄前端的切削刀头，上面安装用于初加工的普通切削刀片；针对去待加工表面毛刺，其特征在于：在切削刀头下方还通过燕尾槽配合安装有一个去毛刺刀头，上面安装有去毛刺刀片；上述刀柄下方有一螺栓座，该螺栓座与去毛刺刀头尾部通过螺杆螺母连接，旋于螺栓座内的精密螺杆前端顶在去毛刺刀头尾部，可以通过该螺杆调节去毛刺刀头的位置。上述切削刀头与去毛刺刀头可以具有用于指示两刀头位置偏移量的刻度，通过螺杆调节两者相对距离。

针对去已加工表面的凸起，其特征在于：在切削刀头右边有一个精加工刀头。精加工刀头位置固定，在切削刀头右边，并且两刀头平行，顶端对齐，距离很近，刀片不相干涉。这样切削刀片在把工件切去之后，已加工表面的凸起刚好被精加工刀片刮去。