[发明专利]一种用于筒形件切断刀具及其使用方法

说明书

一种用于筒形件切断刀具及其使用方法。刀具包括刀柄和刀头。刀头按功能分为倒角刀和切断刀。在刀头的两端分别有倒角刀和切断刀，并使该刀头的两端镜像对称。倒角刀凸出该切断刀的一个表面上，切断刀的几何中心与倒角刀的几何中心重合。在副偏刃的端头有退刀刃。使用时，仅一次进刀、退刀动作即可完成切断和倒角的加工，并同时清除筒形件的毛刺，根除了金属粘连现象，有效降低操作者劳动强度，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及机械加工行业，具体是一种用于筒形件切断的坡口成型刀。所述筒形件的壁厚为0.2mm～10.0mm。

背景技术

随着我国经济及国防能力的增强，金属筒形件在航空、航天、石油领域的应用范围越发广泛，金属筒形件的产能需要进一步提升。而金属筒形件需要两端加工焊接坡口，并与封头、接头、法兰等零部件进行焊接成为容器壳体或连接管道，因此大批量金属筒形件的切断、坡口加工需要更低的成本、更高的效率。

目前在金属筒形件切断与倒角工序中，大多企业一般使用2-3把刀具，如切断刀、平端面刀和倒角刀，并采用了如下的操作步骤：

圆筒找正─切断刀切断─松小刀架—换平端面刀—紧小刀架—平端面─(量尺寸─平端面)─退刀─松小刀架─换坡口刀─紧小刀架─对刀─坡口刀倒角─钳修毛刺。

该方法使用了不少于2把的传统刀具，无论是在平端面还是倒角的车削过程中对金属薄壁圆筒均为单向施力，作为柔性件的金属薄壁圆筒易发生震颤，坡口与端面质量差、周向尺寸精度不一致，坡口处应力存在导致直径出现变化，无法彻底清除毛刺，存在尖锐棱角和切削粘连需要后续工序人工钳修，在大批量连续作业过程中，需要操作者频繁对机床刀架调整和换刀动作，且车削声音刺耳，操作者工作环境差，圆筒切断、倒角效率低。在专利CN202199786U公开了一种主要用于棒料产品切断的切断刀，该刀头的切削刃为人字形，延长了切削刃的使用寿命。专利CN104384540A公开了一种切断刀通过设置带角度的切削刃，提高切断刀的强度和切削力，通过设置尖形或圆弧状刀尖，能提高刀尖强度。该两种切断刀对于筒形件的切断无法解决切口的收缩变形、多余毛刺的快速去除等问题，大批量圆筒连续切断作业时仍然需要较高的人员参与度，需要频繁换刀或调整刀架角度，其切削效率很低，产品质量也会因为操作者的精神、体力、技能状况出现频繁波动。

发明内容

为解决现有金属筒形件切断及倒角过程中的使用刀具多、操作繁琐、效率低、批生产劳动强度大的不足，切口易变形、切断处毛刺难以根除的现象，本发明提出了一种用于筒形件切断刀具及其使用方法。

本发明提出的用于筒形件切断刀具包括刀柄和刀头。所述刀头按功能分为倒角刀和切断刀。所述倒角刀凸出该切断刀的一个表面上，切断刀的几何中心与所述倒角刀的几何中心重合。在所述切断刀的几何中心与所述倒角刀的几何中心处有阶梯通孔。在该切断刀一侧的副偏角底部加工出所述倒角刀。

所述刀头呈矩形块状，在该刀头的两端分别加工出倒角刀和切断刀，并使该刀头的两端镜像对称。

所述切断刀位于该刀头两端端头处，并使该两端间距为24～40mm。所述切断刃的宽度为4～10mm。所述切断刀的后角为5～10°，副偏角为1～1.5°，前角为15～25°。由所述切断刀该端上表面的边形成了切断刃，该切断刃平行于工件的母线。在所述切断刃的两端分别有副切削刃；该副切削刃的角度为1～1.5°。

所述副偏角上的刃即为副偏刃；该副偏刃与切断刃相交的点即为副偏刃顶点；在所述副偏刃与切断刃衔接过渡的顶端有凸出该副偏刃所在表面的弧面；该弧面的顶端形成了刀头的退刀刃；所述退刀刃的起点g位于该副偏刃上，并距离该副偏刃顶点0.5～2mm处，该弧面的另一端与所述切断刃衔接；所述弧面的圆弧半径为0.3～1.5°；弧面与切断刀副偏刃之间的夹角α为10～20°。