[实用新型]一种用于加工缸盖法兰外圆的套车刀具及系统

说明书

本实用新型公开了一种用于加工缸盖法兰外圆的套车刀具，其包括：刀体、成对设置的刀片和成对设置的弹性组件。其中，刀片调整机构设置于刀体上，其包括成对设置的刀杆和配重块，成对设置的刀杆和配重块沿刀体长度方向的X向分别设于刀体宽度方向的Y向两端；所述刀杆与刀体可转动连接；所述刀杆的一端与配重块固定连接，其另一端与刀片可拆卸连接；成对设置的弹性组件，其具有弹簧，并沿刀体宽度方向的Y向与成对设置的配重块分别连接；其中，刀体绕其自身轴心转动时，成对设置的配重块能够克服弹簧产生的弹力，并带动与之固定连接的刀杆相对于刀体转动，以使成对设置的刀杆中连接有刀片的一端彼此靠拢。

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工装置及系统，尤其涉及一种套车刀具及系统。

背景技术

众所周知，缸盖法兰面是缸盖与真空泵连接的安装表面，其通常需要具备较高的表面质量。由于真空泵的工作特性，在发动机工作时，作为安装表面的缸盖法兰面承受着较大的压力，其不允许具有刀痕划伤等表面质量问题，否则十分容易产生泄漏。

目前，现有技术中通常采用粗铣—盒盖—精铣—套车加工的工艺路线对缸盖法兰面的外圆尺寸进行加工。这种套车的加工方式可以得到圆度精度比较高，表面粗糙度比较低的法兰外圆表面。

需要说明的是，在实际加工过程中发现缸盖法兰外圆表面存在螺旋线状的划痕。经分析后我们认为：刀具切削加工时进给速度较慢，加工表面粗糙度低；切削是依靠刀尖对金属表面挤压剪切去除金属，由于金属存在一定的弹性变形，当加工结束后，刀具快速轴向退刀，刀尖经过已加工表面存在一定回弹量的原因，会产生一条螺旋线状的退刀痕。该退刀影响了表面质量，同时原有刀片采用固定式刀窝，加工直径尺寸与刀片的制造公差关系很大，其法兰外圆直径精度较高，公差较小，由于刀具直径不准且无法调整，因此经常容易在换刀后产生工废。

因此，为了解决以上现有技术中有关刀具直径不准和退刀痕的问题，目前已有部分研究人员进行了相关优化设计，其中，有关刀具直径不准的问题，已经获得如下改进方案：

1.压制烧结的硬质合金刀片精度较低尺寸偏差较大，再增加一道精磨工序，减少刀片制造误差，提高刀具直径加工精度。

2.针对不同尺寸公差的刀片进行测量，并按一定公差大小分组，根据刀片选配尺寸制作不同刀窝尺寸，装配时根据刀片尺寸选装不同刀杆。

3.将装配后的刀片和刀杆再进行整体修磨。

4.将套车工艺改为铣削工艺，利用数控系统控制圆弧插补轨迹对法兰外圆铣加工。

但需要注意的是，在采用上述改进方案1时，会增加刀具制造成本和周期，其制造技术复杂程度较高，且质量难以控制。在采用上述改进方案2时，会增加刀具的制造成本，增加刀具数量，其选装过程复杂且效率较低。在采用上述改进方案3时，需要增加专用的修磨设备，其不利于生产现场使用。在采用上述改进方案4时，由于圆弧插补轨迹存在原理误差与控制误差，双主轴加工中心两根主轴圆弧插补轨迹相同，当铣刀直径不同时将会造成两个零件上法兰直径不同。

另外，针对现有技术中存在的有关于退刀痕的问题，研究人员同样也进行了相关的研究，其已有如下解决方案：(1)将快速退刀改为慢速退刀；(2)采用单刃套车刀工进后采用定向准停退刀；(3)将套车工艺改为铣削工艺，利用数控系统控制圆弧插补轨迹对法兰外圆铣加工。

相应地，上述的这三种改进方案仍然存在一定的缺陷，当采用方案(1)将快速退刀改为慢速退刀时，会提高生产节拍，降低生产效率，法兰外圆被重复加工尺寸会偏小，并且表面有被挤压拉毛情况。当采用方案(2)控制单刃套车刀工进后采用定向准停退刀时，由于单刃切削，加工过程切削力产生不平衡，其生产效率不如双刃刀。当采用方案(3)时，双主轴加工中心两根主轴圆弧插补轨迹相同，铣刀直径不同时会造成两个零件上法兰直径不同。