[实用新型]一种用于加工圆弧面槽的专用刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种切削刀具，特别用于切削圆弧面槽的专用刀具，属切削加工技术领域。

背景技术

在某些行业、比如单晶硅生产中，需要用到一种坩埚，该坩埚由石英坩锅和石墨坩锅套装而成。其中，石墨坩锅分为几瓣，石英坩锅就套装在这几瓣(一般是三瓣)构成的石墨坩锅内。石墨坩锅为桶形，其底部内表面为圆弧面，底部外表面需要与另设的底座圆弧匹配。目前，生产这种石墨坩锅的工艺过程，是将实心圆柱体挖空制成，即原料经车床粗车成形后，再经过锯、铣、精车等工序制成。其弊端在于，粗车挖空工序切削下的材料只能被用作下脚料，由此浪费了大量的昂贵原料，增加了生产成本。解决上述问题的方法是改进现有生产工艺，将原料沿其轴向锯成相同的几瓣扇形截面柱体，再在各扇形截面柱体工件6上切出如图4所示的圆弧面槽7，进而再经过切削芯体、铣削对接面、精车等工序制成成品坩锅。这种改进的工艺，可利用加工过程中切下的芯料再制成小规格的坩锅，使得一个原料可“套裁”制成不同规格的多个石墨坩锅，其节约生产成本的优势是不言而喻的。实现改进工艺的难点是在各扇形截面柱体上切出圆弧面槽这道工序，而该工序的关键所在是解决加工刀具问题。

发明内容

本实用新型用于解决普通铣刀加工的局限性、提供了一种用于加工圆弧面槽的专用刀具，该刀具可在铣床上方便的加工出所需的圆弧面槽。

本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种用于加工圆弧面槽的专用刀具，构成中包括刀体、刀头和刀柄，其特别之处是：所述刀体为薄壁球冠状，刀头位于刀体下缘，刀柄位于刀体上部球冠顶部，所述刀柄由主柄和偏心柄组成，所述偏心柄位于刀柄根部，主柄位于偏心柄上部。

上述用于加工圆弧面槽的专用刀具，所述偏心柄与刀体中心的偏心距e为10～20毫米，偏心柄高度H为30～50毫米。

上述用于加工圆弧面槽的专用刀具，增设手动杆，手动杆位于刀体外廓、与刀体形成可拆卸连接。

上述用于加工圆弧面槽的专用刀具，所述偏心柄处设有支撑块，支撑块高度与偏心柄高度尺寸相匹配。

上述用于加工圆弧面槽的专用刀具，所述刀头为4～12个，刀头沿安装点处刀体球面切线方向均匀分布在刀体下缘。

本实用新型针对普通铣刀主要用于切削工件平面、斜面的局限性，设计了一种用于加工圆弧面槽的专用刀具，所述刀具其刀体为薄壁球冠状、刀头位于刀体下缘，在其刀柄根部设置了一段偏心柄，利用该偏心柄可以实现所加工的圆弧面槽中心与刀具中心线重合。采用本实用新型的设计，可在普通铣床上加工出所需的圆弧面槽，它不仅解决了石墨坩锅生产新工艺的技术难点，而且拓宽了铣床加工范围，具有构思巧妙、设计独特、便于实现等特点，可用于石墨或类似形状容器加工领域。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型未安装手动杆和支撑块的结构示意图；

图4是工件上所加工出圆弧面槽的示意图；

图5～图8是本实用新型加工圆弧面槽过程的示意图。

附图中标号表示如下：1.刀体；2.刀柄；2—1.偏心柄；2—2.主柄；3.刀头；4.手动杆；5.支撑块；6.工件，7.圆弧面槽；8.圆弧面槽中心线。

具体实施方式

参看图1、图3，本实用新型构成包括刀体1、刀头3和刀柄2，刀体为薄壁球冠状，其球冠尺寸与被加工工件的圆弧面槽尺寸相匹配，刀头为片状，固定在刀体下部，刀头为4～12个，它们沿安装点处刀体球面切线方向均匀分布在刀体下缘处。刀柄位于刀体上部的球冠顶处，为实现利用该刀具使所加工的圆弧面槽中心与刀具中心线重合的目的，本实用新型的刀柄由主柄2—2和偏心柄2—1组成，偏心柄位于刀柄根部，主柄位于偏心柄上部，偏心柄的几何尺寸根据所加工工件尺寸要求确定为偏心距e＝10～20毫米，偏心柄高度H＝30～50毫米。

参看图1，考虑到刀柄的强度和刚度问题，在偏心柄处设有支撑块5，支撑块高度与偏心柄高度尺寸相匹配。支撑块上设有螺栓孔，由螺栓将支撑块紧固在主柄上，拆装均很容易。在刀具机动旋转对工件进行加工过程中，该支撑块安装在偏心柄处。

参看图1、图2，增设手动杆4，手动杆位于刀体外廓，与刀体形成可拆卸连接。

参看图5～8，这是利用本实用新型在铣床上对石墨工件加工圆弧面槽过程的示意图。图5、图6、图7所示为工件6固定在回转工作台上以O点为转动中心随回转工作台缓慢旋转(O点的垂线也通过回转工作台的旋转中心)、刀具360度旋转切削出圆弧面槽的过程，O点在工件圆弧面槽中心线8上，该点到圆弧面槽底的距离为刀体球冠半径R，此过程中支撑块安装、手动杆未安装；当所加工圆弧面槽进入加工最后阶段时，刀柄会对工件产生干涉，此时停车卸下支撑块，安装上手动杆，将刀具的偏心柄调整到远离工件圆弧面槽的一侧，人工推拉手动杆驱动刀具在180度内往复摆动，工件仍随回转工作台缓慢旋转进行切削，直到如图8所示的工件圆弧面槽中心线8与刀柄中心线重和为止。