刀具和自动车床制造技术

一种设置在转动架上的刀具。刀具包括：一个具有尖端的刀柄，以及一个用紧固螺钉紧固到刀柄尖端上的不磨刃镶嵌刀片。刀柄具有确定刀柄拐角的一个底面和一个尖端面。刀柄的拐角形成了一个斜面。不磨刃镶嵌刀片具有确定不磨刃镶嵌刀片拐角的一个底面和一个后角面。不磨刃镶嵌刀片的拐角形成了一个斜面。刀柄拐角的斜面和不磨刃镶嵌刀片拐角的斜面防止了当刀具至少处于备用位置和机械加工之一时相邻刀具引起的相互干涉。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
有关技术的描述在诸如凸轮式自动车床、NC(数控)自动车床等的一类自动车床中，包括了一个装有许多转动架的机械加工设备。机械加工设备的转动架安装了刀具。当沿着被装卡工件(被切削材料)旋转轴线方向观察时刀具沿径向设置。更具体地说，如图8所示，机械加工设备装有五个转动架1至5，它们环绕工件W的旋转轴线设置。当沿着工件W旋转轴线的方向观察时，五个转动架1至5沿径向设置。转动架1至5的每一个紧固相关刀具11至15之一。刀具11至15的每一个具有一个切削刀刃，在备用状态，即不进行机械加工时，其尖端远离工件W。另一方面，当进行机械加工时，具有机械加工切削刀刃的刀具(单个或多个)被沿着垂直于工件W旋转轴线的方向并朝着工件W旋转轴线中心传送。采用如此传送的刀具按预定方式切削工件W。刀具被控制成在机械加工之后返回到原始位置。由此，为所需的机械加工一个接一个地传送刀具{单个或多个(多个刀具被同时传送)}。在上述自动车床中，机械加工一个轴件(小直径)，诸如用于钟表、相机、(测量)仪表、计算机等轴件的自动车床采用了一种刀具类型，其刀柄与一个镶嵌刀片(形成切削刃)铜钎焊。采用具有上述“铜钎焊镶嵌刀刃”来替代“不磨刃镶嵌刀刃”的刀具可以归因于以下三节中所述的理由。装在上述自动车床转动架上的刀具沿径向设置在垂直于工件W旋转轴线的平面上。由此，如图8所示，在备用状态和在进行机械加工时，工件W外径愈小，(刀具的)尖端愈相互靠近。按照具有不磨刃镶嵌刀片的刀具外径不大于15.0mm的工件一般不能用。这可归因于刀具的干涉(相互碰撞)，每个刀具具有用紧固螺钉紧固的不磨刃镶嵌刀片(即使刀具具有较小型的尖端也引起干涉)。按照具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具与具有不磨刃镶嵌刀片的刀具相反，具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具可以承受磨削(在刀具的尖端，包括铜钎焊的镶嵌刀片)，从而防止了干涉(碰撞)，不会引起破坏，诸如铜钎焊镶嵌刀片锁定强度的降低。由此，可以使用具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具。但是，铜钎焊镶嵌刀片成本高、涉及到机械加工成本的增加。另外，具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具通过磨削形成，造成了在置换具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具时对中精度的降低。这涉及到另外的准备工序。由于具有铜钎焊镶嵌刀片的刀具的上述特性，即使在用自动车床机械加工轴件(小直径)的应用中，优先采用具有不磨刃镶嵌刀片的刀具。专利技术概述因此本专利技术的一个目的是提供一种具有不磨刃镶嵌刀片的刀具，用于机械加工外径小的轴件。更具体说，刀具有许多个，每个刀具装在许多转动架之一上，当沿着被装卡工件的旋转轴线方向观察时转动架沿径向设置。刀具(具有不磨刃镶嵌刀片)是一种用于自动车床，诸如凸轮式自动车床、NC自动车床等的刀具。按照本专利技术的第一方面特征，提供了一个设置在转动架上的刀具。刀具包括一个具有尖端的刀柄，以及一个用紧固螺钉紧固到刀柄尖端上的不磨刃镶嵌刀片。刀柄包括确定一个刀柄拐角的底面和尖端面。刀柄的拐角形成一个斜面。不磨刃镶嵌刀片包括确定一个不磨刃镶嵌刀片拐角的底面和后角面。不磨刃镶嵌刀片的拐角形成一个斜面。按照本专利技术的第二方面特征，提供了一种机械加工圆杆工件的自动车床，工件装卡在自动车床上并在机械加工之前具有不超过5.0mm的外径。自动车床包括许多转动架，转动架被设置在自动车床上，使得当沿着工件旋转轴线的第一方向观察许多转动架时形成一条辐射线；以及许多刀具，刀具被设置在许多转动架上，使得两个相邻刀具之间确定了一个45°的径向角度间隔。每个刀具包括一个具有尖端的刀柄；以及一个用紧固螺钉紧固到刀柄尖端上的不磨刃镶嵌刀片。刀柄包括了确定刀柄拐角度一个底面和一个尖端面。刀柄的拐角形成了一个斜面，从而当刀具至少处于备用位置和机械加工之一时，防止相邻刀具引起相互干涉。不磨刃镶嵌刀片包括了确定不磨刃镶嵌刀片拐角的一个底面和一个后角面。不磨刃镶嵌刀片的拐角形成了一个斜面，从而当刀具至少处于备用位置和机械加工之一时，防止相邻刀具引起相互干涉。以下描述TiCN涂层以及不磨刃镶嵌刀片的表面粗糙度。在本专利技术中，不磨刃镶嵌刀片的原材料(或基材)非常光滑，具有不大于0.3μm的表面粗糙度(根据JIS＝日本工业标准)。这里，Ra在技术上称为“中线平均粗糙度”。Ra也称为“算数平均粗糙度”，它是由JIS B 0601(1994)确定的表面粗糙度之一。不磨刃镶嵌刀片的原材料表面上涂以厚度不大于2μm的薄TiCN层。由此，不磨刃镶嵌刀片刃边的表面(TiCN涂层)不规则性很小。如此形成的不磨刃镶嵌刀片刃边逐渐形成而不引起大的畸变，因而被稳定地焊接。结果是，即使精确地(尺寸容差±0.01mm)切削高速切削钢，可以机械加工大量的工件。这里，本专利技术的TiCN涂层(不大于2μm)比常规涂层(例如3μm至5μm)更薄。尽管本专利技术的TiCN涂层很薄，刀具具有长的寿命。长寿命是归因于上述不磨刃镶嵌刀片刃边的稳定焊接，该稳定的焊接被优先保持。本专利技术的不磨刃镶嵌刀片原材料由各种材料制成，如硬质合金(或烧结碳化物)、陶瓷、金属陶瓷(cermet)(陶瓷金属的缩写，取自科学出版社出版的科技词典)、高速钢等。但是，硬质合金最好其原材料由颗粒尺寸不大于1μm的超细粒制成(以下这种硬质合金称为“超细粒硬质合金”)。与普通硬质合金比较，本专利技术的超细粒硬质合金韧性和硬度高，由此具有良好的刀刃持久性能(换句话说，形成不磨刃镶嵌刀片的尖锐刃边的良好机械加工性能)。另外，超细粒硬质合金具有优异的抗磨损或抗断裂性能。本专利技术的中线平均粗糙度Ra(不大于0.3μm)对于不磨刃镶嵌刀片原材料的整个表面不是必须的。换句话说，“不大于0.3μm”应该至少适用于不磨刃镶嵌刀片的刃边。另外，在本专利技术中，TiCN涂层可以是单层或多层。为了形成厚度不大于0.2μm的TiCN涂层，优先采用较短(与常规方法相比)的蒸汽沉积时间。以上概括描述了TiCN涂层和表面粗糙度。从参照附图的以下描述将会理解本专利技术的其他目的和特性。附图简述附图说明图1表示了许多刀具101至105，按照本专利技术的一个实施例，当沿着工件W的旋转轴线方向观察时，每个刀具安装在自动车床的相关转动架1至5之一上；图2为图1中刀柄111尖端的放大视图；图3为在备用状态下图2中工件W附近区域的放大视图；图4表示了沿着图3中工件W的旋转轴线方向观察时，刀具101的尖端；图5表示了从刀柄111的前刀面153观察时刀具101的尖端；图6表示了从刀柄111的杆侧面113观察时刀具101尖端上的容屑槽121；图7表示了从刀柄111的尖端面138观察时刀具101的尖端；图8表示了许多自动车床的刀具11至15，按照有关技术，当沿着工件W的旋转轴线方向观察时，每个刀具安装在自动车床的相关转动架1至5之一上。实施例详述如图1至图7所示，按照本专利技术的一个实施例，提供了一个刀具。图1至图4表示了当沿着工件W的旋转轴线方向观察时的刀具，在刀具安装在自动车床许多转动架上的状态下装卡工件。图1至图4的每一个表示了在机械(切削)加工之前的备用状态。用1至5表示的编号为转动架。当沿着装卡在自动车床(图中未示)上的工件W的旋转轴线方向观察时，转动架1至5按规则的45°角度间隔(角度间隔α)沿径向设置。如图1所示，转动架1至5用双点划线示意地表示。按照实施例，转动架1至5的每一个安装了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置在转动架上的刀具，刀具包括： 一个具有尖端的刀柄并包括： 确定刀柄拐角的一个底面和一个尖端面，刀柄的拐角形成了一个斜面；以及 一个用紧固螺钉紧固到刀柄尖端上的不磨刃镶嵌刀片并包括： 确定不磨刃镶嵌刀片拐角的一个底面和一个后角面，不磨刃镶嵌刀片的拐角形成了一个斜面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：稻山孝，
申请(专利权)人：日本特殊陶业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]