[实用新型]轧辊孔型加工刀具及其刃磨装置

说明书

本实用新型涉及一种车床刀具，用于加工轧辊孔型。

目前，加工轧辊孔型一般多采用手赶试切法，用加工样板卡量、试切，每件轧辊试切150－200次，操作工人劳动强度大，极易疲劳，不利于安全生产，且轧辊加工精度低、粗糙度大，不能满足产品精度的需要。为此，将简易型数控机床应用于轧辊孔型加工是一个较好的选择，但在该机床上使用普通刀具如尖形刀等，不能完成H／R≥0.5的孔型和截面为复杂曲线孔型的加工（H为圆弧高度，R为圆弧半径）。

本实用新型的目的是提供一种新型车床刀具及其刃磨装置，使简易型数控机床实现H／R≥0.5的孔型和截面为复杂曲线的孔型加工，提高加工效率和产品精度。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的：将刀具的切削刃制成任意半径圆上的一段圆弧，切削刃的半径≤被加工孔型的最小曲率半径，使得可用一把刀加工各种孔型的整个曲线。

为磨削出上述圆弧刀具，本实用新型是这样实现的：采用一种专用的刃磨装置，将刃磨装置固定在工具磨床工作台上，使圆形刀刃的圆心与刃磨装置的回转中心重合，回转刀杆进行磨削，得到的切削刃为任意半径圆上的一段圆弧。

下面结合附图详述。

图1为刀具结构示意，1为刀头，2为刀杆，3为压板，4为压紧螺钉，5为调节螺钉。刀头置于刀杆和压板之间，用压紧螺钉夹紧。刀头的切削刃为同一圆上的一段圆弧，该圆弧的半径不大于被加工轧辊孔型曲率半径的最小值，其原理如下，

根据两圆相切，切点和两圆的圆心在同一条直线上的原理，又因为刀具是在机床二维平面作平动，要实现H／R≥0.5的孔型和截面为复杂曲线的孔型加工，则应采用切削刃为定曲率的圆弧刀具，将控制切削点的运动轨迹转换为控制切削刃圆弧圆心的运动轨迹，使得简易数控机床能够加工出各种截面为复杂曲线的孔型；同时，采用圆形刀具，切削刀与被切削孔型在任意时刻只有一个切点，使刀具不与孔型的非切削点发生干涉，实现了H／R≥0.5孔型的加工。当被切削孔型为多段曲线时，只需使切削刃圆弧半径小于孔型曲线曲率半径的最小值，就能够保证对整个孔型加工中不换刀。

图1中刀具A可用于加工定（多）半径孔型。刀具口可用于加工定（多）半径曲面与锥、柱曲面相交的孔型。

这样，就要求上述刀具的切削刃半径准确、即为同一段圆弧，这就提出了切削刃的刃磨问题。

图2中，给出了本实用新型刃磨装置的示意图。其中，用底盘11将刃磨装置固定于工具磨床工作台上，底盘上有立轴8，立轴外围为轴承10和旋转座9，旋转座能够以立轴为中心旋转，12为护罩，旋转座上面装有刀架7，将被磨刀具的刀杆2置于刀架上并进行粗调，使刀具切削刃的圆心与旋转座的回转中心相重合，然后用压紧螺钉6压紧。砂轮14的旋转轴与底盘平行，与立轴异面垂直，用磨床工作台作进给，同时手动回转刀杆进行磨削，即可得到切削刃为同一圆上的一段圆弧的刀具，无论圆弧半径大小如何，总能保证为同一段圆弧。

与现有技术相比，本实用新型由于将尖刀改为切削刃同一段圆弧的刀具，使得将控制切削点的运动轨迹转换为控制切削刃圆弧圆心的运动轨迹，可用简易型数控机床加工出各种截面为复杂曲线的孔型及H／R≥0.5的孔型，实现连续、自动、正确的切削运动，满足轧辊孔型的技术要求，曲面精度稳定地达到7级，表面粗糙度Ra1.6，工效比手赶试切法提高2－5倍，轧辊一次性寿命提高50％。

下面介绍本实用新型的一个实施例：

精加工3／4英寸焊管用轧辊－N4下辊，此辊孔型截面由R21.8、R42.1两段曲线组成，H／R＝0.96，表面硬度HRC58－62。加工此孔型时，用A型刀头的刀具，r＝8－8.3，前角为0，后角α_o＝5°－7°，刀具材料为AG₂陶瓷刀。加工出的轧辊尺寸误差≤0.02，粗糙度Ra1.6以上，符合图纸技术要求。