一种便携式倒角刀的设计

□ 陈冲锋 □ 潘 露

1.芜湖机械工程学校 安徽芜湖 241200 2.安徽机电职业技术学院 航空与材料学院 安徽芜湖 241000

1 设计背景

倒角刀也称倒角钻或倒角器,用于加工圆柱体工件端面的60°或90°倒角、锥孔、倒模棱角。工件端面倒角的目的是去除因机加工产生的毛刺,便于零件装配。倒角刀适用范围广,不仅适合普通机械加工件的倒角,也适合精密难倒角加工件的倒角与去毛刺,如阀体、发动机缸体、圆柱体、球体通孔、内壁孔等。工件加工时一般包括切割、铣、钻、倒角、磨削等步骤,如果单单因为倒角而在机床上增加一道工序,不仅浪费时间,而且提高加工成本。

针对以上技术问题,笔者设计了一种便携式倒角刀,使用方便快捷,可以节约工件加工时间,降低工件加工成本。

2 结构

便携式倒角刀如图1所示,由莫氏锥柄、安装块、刀座、刀片、压盖组成。安装块上端与莫氏锥柄过盈连接,刀座固定安装在安装块上。刀座下端开有锥孔,并均匀间隔设置刀片安装槽。刀片安装在刀片安装槽内,刀片与刀片安装槽过盈配合。压盖与刀座通过螺纹旋合。

为了便于刀座与安装块的安装和拆卸,安装块开设有插孔。刀座的上端对应设计为圆柱体,圆柱体与安装块插孔为间隙配合。安装块的两侧对称设置锁紧螺栓,在刀座安装后锁紧。

▲图1 便携式倒角刀结构

为了提高工件倒角的效率与精确度,刀片数量设置为四片,在刀片安装槽上呈圆周均布。

为了便于对压盖进行安装,进而对刀片进行限位固定,刀座的外侧壁上设置外螺纹,压盖的内侧壁上设置内螺纹,刀座与压盖通过螺纹固定连接。

这一便携式倒角刀结构简单,具有小型化、轻量化、方便携带的优点。这一便携式倒角刀使用莫氏锥柄,安装时,将莫氏锥柄塞进各类机床主轴上对应的莫氏锥孔内,通过莫氏锥度配合连接,不需要其它固定方式,可以在各类机床上安装使用,节约工件加工时间,降低工件加工成本。

3 使用方法

3.1 组装

(1)将安装块两侧锁紧螺栓旋松,将刀座上端的圆柱体插入安装块插孔内,然后将锁紧螺栓旋紧。

(2)清理刀座下端刀片安装槽,然后将四片刀片安装在刀片安装槽上。

(3)将压盖旋合。

组装完成的便携式倒角刀如图2所示。

▲图2 便携式倒角刀

3.2 工作过程

(1)将便携式倒角刀通过莫氏锥柄安装在各类加工机床主轴的莫氏锥孔上,通过莫氏锥度进行配合连接、固定。

(2)将工件通过三爪卡盘或其它夹具固定装夹到机床上。

(3)启动机床。

(4)将工件需要倒角的端部伸入便携式倒角刀的倒角槽内,控制工件与便携式倒角刀刀片的接触进程,完成对工件的倒角。

便携式倒角刀工作现场如图3所示。

▲图3 便携式倒角刀工作现场

4 加工效率与耗能

设计制作的便携式倒角刀通过1 a时间的实际应用,取得了良好的效果。便携式倒角刀与数控机床加工效率对比见表1。

表1 加工效率对比

便携式倒角刀使用Z516B台钻,与CK6140数控机床的耗能对比见表2,可见数控机床的耗能是钻床的12.5倍。

表2 耗能对比

5 结束语

笔者设计了一种便携式倒角刀,结构简单,制作方便,能够很好地完成圆柱体工件两端面的倒角,加工效率高,节约能源。目前这一便携式倒角刀已经在企业中实际应用,并且已经获得国家实用新型专利授权。