一种双头高压冷却机夹车刀的制作方法

1.本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种双头高压冷却机夹车刀。


背景技术：

2.汽车涡轮增压壳体零件常用材料是耐热不锈钢，部分材料与高温合金相当，属于难加工材料；目前加工汽车涡轮增压壳体零件中涡壳沟槽常使用的刀具有焊接车刀和机夹车刀两大类，焊接车刀即在钢质刀体上焊接硬质合金刀头，由于磨损后需要重新磨削刃口，使用不方便，效率低，且刀头磨损到一定程度时会导致整个刀体报废，浪费较大，成本高，逐渐被机夹车刀所替代。目前所使用的涡壳沟槽机夹车刀种类较多，但是多数机夹车刀冷却液无法直接达到刀尖刃口，冷却效果不充分，切屑不能及时排走，且强度刚性差，稳定性不好，更换刀片不方便。


技术实现要素：

3.要解决的技术问题
4.为了解决现有的涡壳沟槽机夹车刀加工时，冷却液无法直接达到刀尖刃口，冷却效果差，刀片更换不方便、实用性低的问题，本实用新型提供了一种双头高压冷却机夹车刀。
5.本实用新型的技术方案为：
6.一种双头高压冷却机夹车刀，包括刀体1、刀片2、锁紧装置和堵头；刀体1的刀柄一端用于与机床连接，刀头一端用于固连刀片2；刀头侧壁靠近端面处对称开设刀片槽7，刀片槽7顶部和底部分别轴向开设第一压紧结构、第二压紧结构，第一压紧结构和第二压紧结构采用v型凸起结构，刀片2能够沿v型凸起结构卡入刀片槽7中，并通过锁紧装置紧固在刀片槽7中；所述刀片槽7在刀片厚度方向上，对v型凸起结构进行加厚处理；
7.刀体1的刀柄一端沿中心轴线开设冷却主孔21，冷却主孔21外端用于与高压管连接，内端与刀头端开设的多个引流孔及刀片槽7依次贯通，引流孔在刀头外侧面的孔口通过堵头密封，形成冷却通路；高压冷却液通过冷却通路由刀体的刀柄端喷至刀片2刃部，实现刀片的充分冷却，快速冲走切屑。
8.进一步地，所述锁紧装置为锁紧螺钉3，刀头侧壁加工有锁紧螺孔8；锁紧螺钉3安装在锁紧螺孔8中，锁紧螺钉3的压紧面能够压紧刀片2上表面。
9.进一步地，刀片槽7的第一压紧结构根部以及第二压紧结构根部还设置有v型凹槽，第一压紧结构根部以及第二压紧结构根部v型凹槽连接处设置有平面，作为刀片槽后定位面13，用于对刀片2轴向定位，防止刀片轴向窜动。
10.进一步地，刀头端面开设盲槽作为弹性槽9，在锁紧螺钉3压紧刀片2时起弹性变形作用；弹性槽9贯穿锁紧螺孔8，将其分为上部压紧孔30和下部螺纹孔31两个部分，上部压紧孔的被压紧面29用来与锁紧螺钉3的压紧面配合起压紧作用，下部螺纹孔用来将锁紧螺钉3固定在刀体中提供螺纹锁紧力；弹性槽9贯穿刀片槽7，将其上v型面11与下v型面12分开，刀
片槽后定位面13与下v型面为一体，在锁紧螺钉3的作用下，上v型面11与下v型面12对刀片2进行锁紧与放松；弹性槽9相对于刀具中心轴线倾斜设置，既保证刀头芯部强度，又保证了锁紧螺钉3对刀片2的锁紧力，提高稳定性。
11.进一步地，刀片槽7的第一压紧结构前端设有前刀面出水口14，前刀面出水口14呈u型，靠近前刀面出水口14处沿轴向开设v型引流槽15，v型引流槽15角度为120度，v型引流槽15末端上开设第一引流孔道16，与内冷通路连通，便于冷却液快速排出。
12.进一步地，所述多个引流孔包括第一引流孔道16、第二引流孔道17、第三引流孔道18、第四引流孔道19和第五引流孔道20；第一引流孔道16一端孔口设置在靠近锁紧螺孔8位置处，另一端孔口设置在刀片槽7的第一压紧结构上；第一引流孔道16与第二引流孔道17贯通；第二引流孔道17一端孔口位于刀片槽7顶部且靠近端面位置处，另一端与第三引流孔道18连通，第三引流孔道18孔口位于刀头侧壁顶部；第三引流孔道18与第四引流孔道19贯通；第四引流孔道19与第五引流孔道20贯通；第五引流孔道20孔口位于第三引流孔道18孔口与第四引流孔道19孔口之间；第五引流孔道20与主冷却孔21连通；主冷却孔21、第五引流孔道20、第四引流孔道19、第三引流孔道18的内径依次减小，第三引流孔道内径与第一引流孔道内径、第二引流孔道内径相等。
13.进一步地，所述刀片2包括刀尖部和刀片本体；刀尖部位于刀片本体一端，刀片本体上且与刀尖部共面的两侧壁上开设两段v型槽，v型槽与刀片槽7上v型凸起结构相匹配。
14.进一步地，所述刀片2前角为0度；所述刀尖部包括前刀面22和刃口，刃口由内侧直刃23、内侧圆弧刃24、外侧圆弧刃25、外侧直刃26和避让圆弧27组合而成；内侧直刃23偏角为13度，外侧直刃26偏角为7度；避让圆弧27与刀片本体平滑连接。
15.进一步地，在刀头侧壁且靠近刀柄位置处开设有减压槽10，为了减少弹性槽9根部的长度，减小锁紧螺钉3上所施加的力，可使弹性槽9在较小扭力下发生变形，使刀片2更容易压紧，改善锁紧螺钉3所承受的反向弹力。
16.进一步地，第二压紧结构的刀片槽v型凸起结构12的中间部分设置避空槽，避空槽低于刀片槽v型凸起结构0.25毫米，避空槽不与刀片v型面接触，减少定位接触面积，可减少因为刀片v型面不规则误差，引起刀片在刀体中不稳定的情况，提高了刀片的定位精度。
17.有益效果
18.1、本实用新型提出的一种双头高压冷却机夹车刀，通过锁紧螺钉在刀体锁紧螺孔中的上下运动，压紧与放松刀体锁紧螺孔中的上部压紧孔的被压紧面，利用刀体弹性槽提供的弹性变形，带动刀片槽上v型结构相对弹性槽根部往复小角度转动，作用刀片槽上下v型面进行闭合与张开，从而作用刀片锁紧与放松，实现刀片快速拆装，缩短了刀片更换时间，提升使用效率。
19.2、本实用新型在刀片厚度方向上，对刀片槽上v型压紧部位进行了加厚处理，防止切削悬伸过长受扭矩过大，造成刀片脱落，且增加了刀具整体强度，方便了引流孔道的设置；刀具为双头刀具，刀体中作用于刀片槽的两个锁紧螺钉同时工作时，可进一步提高锁紧力，使得刀片在刀体中更加牢固稳定。
20.3、本实用新型刀体与刀片设计均采用v型结构进行定位，起到了良好的导向作用，使得加工过程中刀片更加的稳定可靠，保证了加工尺寸精度。
21.4、本实用新型通过一体双用的结构设计，实现一把刀具进行粗加工与精加工合二
为一，减少刀具数量及换刀时间。
22.5、本实用新型通过开放式的冷却通路设计，将高压冷却液由刀柄部引导至刀尖部位，使得加工过程中冷却充分，且对切屑有很大的冲击作用，快速冲走切屑，起到一定断屑与排屑的作用，减少刀片磨损，刀片使用寿命增加，同时提升了工件表面质量。
23.6、本实用新型还可通过为同一个刀杆上安装不同类型的刀片，满足各种不同类型涡壳沟槽的加工使用，减少了刀体的种类及数量，通用性好，适用范围广，更加便于生产管理，提高加工效率。
附图说明
24.图1是本实用新型一种双头高压冷却机夹车刀轴侧图。
25.图2是双头高压冷却机夹车刀主视图。
26.图3是图2的剖视图。
27.图4是图2的左视图。
28.图5是刀体轴侧图。
29.图6是本实用新型双头高压冷却机夹车刀的冷却通路图。
30.图7是图1中刀片结构示意图。
31.图8是刀片结构侧视图。
32.图中：1-刀体，2-刀片，3-锁紧螺钉，4-m2.5螺纹堵头，5-m4螺纹堵头，6-m5螺纹堵头，7-刀片槽，8-锁紧螺孔，9-弹性槽，10-减压槽，11-刀片槽上v型面，12-刀片槽下v型面，13-刀片槽后定位面，14-出水口，15-v型引流槽，16-第一引流孔道，17-第二引流孔道，18-第三引流孔道，19-第四引流孔道，20-第五引流孔道，21-冷却主孔，22-前刀面，23-内侧直刃，24-内侧圆弧刃，25-外侧圆弧刃，26-外侧直刃，27-避让圆弧，28-弹性槽根部，29-被压紧面，30-上部压紧孔，31-下部螺纹孔。
具体实施方式
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.此外、术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.参照附图1-图8，本实用新型提出的一种双头高压冷却机夹车刀，包括刀体1、刀片2、锁紧螺钉3、堵头；刀体1整体为台阶圆柱状；一端为刀柄端，圆柱状刀柄与机床配合连接；另一端为刀头端，刀头端侧壁且靠近端面处对称设计有刀片槽7，用于安装刀片2，通过刀片槽7上部和下部的v型凸起结构与刀片2配合实现快速定位安装。所述刀片槽7在刀片厚度方向上，还对v型凸起结构进行加厚处理，防止切削悬伸过长受扭矩过大，造成刀片脱落，且增
加了刀具整体强度，方便了引流孔道的设置。
36.刀体1沿轴线开设主冷却孔21，刀头端内部设有多个引流孔道，主冷却孔21与多个引流孔道及刀片槽7依次贯通，形成冷却通路，加工时冷却液通过冷却通路由刀体柄部直达刀尖部位，使得冷却充分，且对切屑有很大的冲击作用，能够快速冲走切屑，起到一定断屑与排屑的作用，减少刀片磨损，刀片使用寿命增加。
37.参照图1-图6所示，刀体1为钢制刀体，整体为台阶圆柱状；一端为刀柄，圆柱刀柄侧壁加工有平面，便于通过夹持与机床连接；另一端为刀头端，刀头侧壁上且靠近端面处对称开设有刀片槽7，刀片槽7沿轴向开设；刀体1侧壁上且靠近刀片槽7位置处开设有锁紧螺孔8，用于通过安装锁紧螺钉3锁紧刀片2，使得刀片2在工作过程中稳定可靠；刀头端面开设盲槽作为弹性槽9，为锁紧螺钉3压紧刀片2时起弹性变形作用；弹性槽9贯穿锁紧螺孔8，将其分为上部压紧孔和下部螺纹孔两个部分，上部压紧孔的被压紧面用来与锁紧螺钉3的压紧面配合起压紧作用，下部螺纹孔用来将锁紧螺钉3固定在刀体中提供螺纹锁紧力；弹性槽9贯穿刀片槽7，将其上v型面11与下v型面12分开，刀片槽后定位面13与下v型面为一体，在锁紧螺钉3的作用下，上v型面11与下v型面12对刀片2进行锁紧与放松；如图2所示，弹性槽9且相对于刀具中心轴线倾斜设置，既保证刀头芯部强度，又保证了锁紧螺钉3对刀片2的锁紧力，提高稳定性；弹性槽9相对于刀具中心轴线倾斜角约30度左右，倾斜角过小，会增加弹性槽加工难度，容易对刀具柄部造成损伤，降低刀体强度；倾斜角过大会，同样会增加弹性槽加工难度，降低刀头芯部强度，容易损伤对边刀片槽或刀体部分。
38.刀体1沿中心轴线开孔，为冷却主孔21，冷却主孔21一端与高压管连接，另一端与刀体内多个引流孔道依次连通。
39.刀头侧壁且靠近刀柄位置处开设有减压槽10，目的是为了减少弹性槽9根部的长度，减小锁紧螺钉3上所施加的力，可使弹性槽9在较小扭力下发生变形，使刀片2更容易压紧，改善锁紧螺钉3所承受的反向弹力。
40.参照图4、图5；刀片槽7包括第一压紧结构和第二压紧结构；第一压紧结构整体呈v型凸起结构，与刀片2上表面设置的v型槽结构尺寸匹配，本实施例中v型槽为143度；第一压紧结构根部还设有v型凹槽；第一压紧结构前端设有前刀面出水口14，前刀面出水口14呈u型，靠近前刀面出水口14处沿轴向开设v型引流槽15，v型引流槽15角度为120度，v型引流槽15末端上开设第一引流孔道16，与内冷通路连通。
41.第二压紧结构整体呈v型凸起结构，与刀片2下表面设置的v型槽结构尺寸匹配，本实施例中采用v型槽角度为143度；第二压紧结构根部也设有v型凹槽，第二压紧结构根部v型凹槽与第一压紧结构根部v型凹槽连接处设置有平面，作为刀片槽后定位面13，用于对刀片2轴向定位，防止刀片轴向窜动；第二压紧结构的刀片槽下v型凸起面12的中间部分设置避空槽，不与刀片v型面接触，避空槽低于刀片槽下v型凸起面0.25毫米，减少定位接触面积，可减少因为刀片v型面不规则误差，引起刀片在刀体中不稳定的情况，提高了刀片的定位精度。
42.参照图6，刀体1的刀头内开设有多个引流孔道，包括第一引流孔道16、第二引流孔道17、第三引流孔道18、第四引流孔道19和第五引流孔道20；第一引流孔道16一端孔口设置在靠近锁紧螺孔8位置处，另一端孔口设置在刀片槽7的第一压紧结构上；第一引流孔道16与第二引流孔道17贯通；第二引流孔道17一端孔口位于刀片槽7顶部且靠近端面位置处，另
一端与第三引流孔道18连通，第三引流孔道18孔口位于刀头侧壁顶部；第三引流孔道18与第四引流孔道19贯通；第四引流孔道19与第五引流孔道20贯通；第五引流孔道20孔口位于第三引流孔道18孔口与第四引流孔道19孔口之间；第五引流孔道20与主冷却孔21连通；主冷却孔21、第五引流孔道20、第四引流孔道19、第三引流孔道18的内径依次减小，第三引流孔道内径与第一引流孔道内径、第二引流孔道内径相等。
43.本实施例中主冷却孔21内径为8mm，第五引流孔道20内径为4mm、第四引流孔道19内径为3mm，第三引流孔道18、第二引流孔道17与第一引流孔道16的内径均为2mm。
44.第一引流孔道16、第二引流孔道17、第三引流孔道18在刀头外表面的孔口分别采用m2.5螺纹堵头4堵孔，第四引流孔道19在刀头外表面的孔口采用m4螺纹堵头5堵孔，第五引流孔道20在刀头外表面的孔口采用m5螺纹堵头6堵孔；引流孔与引流通道形成一条完整内冷却通路。冷却液通过高压管喷出，经过内冷却通路将冷却液喷至刀片2刀尖部，冷却液经过刀片2上v槽流过，对刀片整体达到充分冷却效果，高压冷却液对刀片2起到一定的辅助压紧作用。
45.参照图7和图8，刀片2整体为长方体状，采用硬质合金材料压制烧结后经过磨削加工而成，可适用不同涡壳沟槽加工。刀片2包括刀片本体和刀尖部，刀片本体上且与刀尖部共面的两侧壁上开设两段v型槽，两段v型槽角度与刀片槽7上v型凸起结构角度相等。刀尖部包括前刀面22、内侧直刃23、内侧圆弧刃24，外侧圆弧刃25、外侧直刃26和避让圆弧27；避让圆弧27与刀片本体平滑连接。
46.刀片2加工过程：先磨前刀面22，再加工刃口轮廓，刃口轮廓由内侧直线刃23、内圆弧刃24、外侧圆弧刃25，外侧直线刃26和避让圆弧27组合而成，适应各种涡壳沟槽的狭小避让空间及沟槽根部的圆弧特征。刀片2的前角为0度，内侧直刃23偏角为13度，内圆弧刃24圆弧大小为r0.9毫米，外侧圆弧刃25圆弧大小为r2毫米，外侧直刃26偏角为7度，避让圆弧27圆弧大小r5毫米，刃口后角沿轮廓等后角7度加工，避让圆弧27的后角与刀片本体平滑连接，且与外侧直线刃26的7度后角平滑连接。
47.安装过程如下：
48.1、放置刀片2前，先将锁紧螺钉3旋入刀体的锁紧螺孔8中，使得锁紧螺钉3压紧面与刀体1中上部压紧孔的被压紧面贴合适宜，不施加锁紧力；
49.2、用手将刀片2推至刀片槽后定位面13处，使定位面贴合后旋转锁紧螺钉3进行压紧刀片2。
50.本实用新型中可同时安装两个刀片，采用一体双用的结构设计，实现一把刀进行粗加工与精加工合二为一，减少刀具数量及换刀时间；
51.需要更换刀片2时，只需将锁紧螺钉3反方向旋转后，抽出使用过的刀片2，即可进行更换，拆装简单。
52.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。