專利名稱：一種圓柱刃螺旋槽刀具的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，屬于加工技術領域。
在傳統的銑刀生產工藝中，螺旋槽刀具溝槽加工方法是淬火前先用成型銑刀加工螺旋槽，然后進行淬火熱處理，再用成型砂輪刃磨前刀面以保證螺旋槽刀具前刀面性能。這種加工方法會使螺旋槽刀具槽形連接不光滑，不利于卷屑和排屑，影響螺旋槽刀具的切削性能。更主要的是，現有的加工方法存在成本高和效率低的缺點，成本高是因為每加工一把銑刀就需要多把與之型面相配的成型銑刀和成型砂輪，這就使得刀具加工的成本一直是居高不下，而效率低的問題是因為在加工過程中，需要的更換不同的成型刀具對工件進行不同位置的加工。總之，傳統的螺旋槽刀具的加工具有成型槽銑刀的數量龐大、加工精度和粗糙度差、效率低、成本高、切削性差以及刀具的結構剛性和強度低等缺陷。
本發明的目的是提供一種新的園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，該方法是一種低成本、高效率、高質量的先進的螺旋槽刀具加工技術，對現有刀具加工方法來說是一次技術革命。
本發明的目的是通過以下措施來實現的本發明所述的一種園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，尤指對刀具螺旋槽的加工，所采取的主要技術措施是，用普通盤銑刀代替成型盤銑刀或用普通砂輪代替成型砂輪對刀具的螺旋溝槽進行加工，用盤銑刀取代成型銑刀來加工螺旋溝槽可以減少成型槽銑刀的種類及其每把槽銑刀的加工成本，而用平砂輪取代成型砂輪又可減少刃磨砂輪的成本，因為使用的是普通形狀的盤銑刀，也簡化了加工用銑刀的返修加工，因此，將能大大降低了刀具的加工成本、加工螺旋槽盤銑刀的庫存量、縮短了刀具的加工周期，最終達到提高經濟效益的目的。在大大降低成本的同時，加工過程由于是一次成型，使得刃口連接光滑，加工精度高，提高了刀具的切削性能。但是，使用這種方法以刀具的螺旋溝槽進行加工時，必須確定盤銑刀或砂輪的偏角β和盤銑刀或砂輪相對于被加工刀具的位置坐標(h，g)，偏角β是指盤銑刀或砂輪的端面與被加工刀具的軸交角，位置坐標(h，g)是指盤銑刀或砂輪端面中心相對被加工刀具橫截面中心的縱橫坐標值，上述三要素的確定是保證進刀加工時與工件之間的角度和位置，其確定方法為(1)確定被加工刀具的幾何參數齒數(Z)，實心直徑(d)，外徑(D)，圓周前角(γ)，螺旋角(βo)；(2)確定盤銑刀或砂輪的幾何參數直徑(D1)和形狀角(α)；(3)需要通過計算確定的工藝參數ΔX-橫向偏刀量，ΔY-垂直方面偏刀量，β盤銑刀或砂輪偏角；其中，ΔX對應于h，ΔY對應于g，其與g之間的換算關系為ΔY＝(D/2+D1/2)-g；(4)上述工藝參數的計算方法ΔXΔX＝1/Z·D/2·sinγ·(D-d/2)·D1/75·sinαΔYΔY＝1/2·tgβ(D-d)·(sinγ+1)ββ＝βo+1/Z·βo·cosγ·1/sinα·75/D1在數控機床上加工刀具螺旋溝槽，只要根據用上述方法確定的工藝參數β和(h，g)以及刀具刃部的長度即可編制出螺旋溝槽數控加工程序。
在普通機床上加工刀具螺旋溝槽，也可根據用上述方法確定的工藝參數β以及盤銑刀的垂直和水平偏刀量ΔX、ΔY，即可加工出螺旋溝槽。
附圖的圖面說明如下
圖1為本發明技術方案中描述參數的示意圖其中，圖1-1為位置坐標(h，g)的描述示意圖，圖2-2為偏角β的描述示意2為本發明技術方案中涉及的其它參數的描述示意2包括圖2-1、2-2、2-3，其中，圖2-1描述的是刀具的幾何參數位置；圖2-2、2-3描述的是銑刀或砂輪的幾何參數位置，其中圖2-2為盤狀態形狀的，；圖2-3為錐形狀的；圖3為本發明技術方案的加工步驟分解示意圖按加工步驟順序，分為圖3-1、3-2、3-3圖4為本發明技術方案的實施例的加工示意圖以下將結合附圖和實施對本發明技術方案作進一步的詳述該種加工方法是用普通盤銑刀代替成型盤銑刀或用普通砂輪代替成型砂輪對刀具的螺旋溝槽進行加工，普通盤銑刀或普通砂輪是指其外形特征為圓柱狀或圓錐狀。在刀具螺旋溝槽的加工過程中，必須確定盤銑刀或砂輪的偏角β和盤銑刀或砂輪相對于被加工刀具的位置坐標(h，g)，偏角β是指盤銑刀或砂輪的端面與被加工刀具的軸交角，位置坐標(h，g)是指盤銑刀或砂輪端面中心相對被加工刀具橫截面中心的縱橫坐標值。
參見附圖1所示，根據刀具設計的要求，確定被加工刀具的幾何參數齒數(Z)，實心直徑(d)，外徑(D)，圓周前角(γ)，螺旋角(βo)，螺旋角(βo)是指刀具螺旋槽的螺旋漸開線與刀具垂直中心軸之間的夾角，該夾角在圖4中描述；根據圖2所示，再確定盤銑刀或砂輪的幾何參數直徑(D1)和形狀角(α)，其中，當盤銑刀或砂輪為圓柱狀體時，形狀角(α)為90度，當當盤銑刀或砂輪為錐狀體時，形狀角(α)小于90度；依據上述參數，通過計算確定的工藝參數為ΔX-橫向偏刀量，Δγ-垂直方面偏刀量，β盤銑刀或砂輪偏角；其中，ΔX對應于h，ΔY對應于g，其與g之間的換算關系為ΔY＝(D/2+D1/2)-g；上述工藝參數的計算方法ΔXΔX＝1/Z·D/2·sinγ·(D-d/2)·D1/75·sinαΔYΔY＝1/2·tgβ(D-d)·(sinγ+1)ββ＝βo+1/Z·βo·cosγ·1/sinα·75/D1在數控機床上加工刀具螺旋溝槽，只要根據用上述方法確定的工藝參數β和(h，g)以及刀具刃部的長度即可編制出螺旋溝槽數控加工程序。
在普通機床上加工刀具螺旋溝槽，也可根據用上述方法確定的工藝參數β以及盤銑刀的垂直和水平偏刀量ΔX、ΔY，即可加工出螺旋溝槽。用普通盤銑刀在熱處理前對刀具的螺旋溝槽進行粗銑加工，熱處理后，再用簡單的平砂輪對刀具的前刀面和后刀面進行刃磨精加工。
根據圖3-4所示，要加工的銑刀參數為，齒數4，實心直徑(d)12mm，外徑(D)20mm，圓周前角(γ)10°，螺旋角(βo)30°，盤銑刀或砂輪的幾何參數為直徑(D1)75mm，形狀角(α)90°，依據上述參數，通過計算確定的工藝參數，ΔX、ΔY和β，采用本發明方法加工刀具的具體的工藝步驟為首先調整對刀點，將盤銑刀位于刀具上方，使盤洗刀的端面保持與被加工刀具的中心軸線在一個平面內，并使盤洗刀刃口保持與被加工刀具恰好接觸；之后，根據上述參數，將盤銑刀偏轉β角，再將盤銑刀做水平與垂直方面ΔX、ΔY上的偏刀操作，最近進行加工，并一次成型。加工設備為XW6132臥銑床。
本發明方法與現在技術相比，其優點是，用盤銑刀取代成型銑刀來加工螺旋溝槽可以減少槽銑刀的種類及其每把槽銑刀的加工成本，而用平砂輪取代成型砂輪又可減少刃磨砂輪的成本，同時也簡化了盤銑刀的返修加工，因此，將能大大降低了刀具的加工成本、加工螺旋槽盤銑刀的庫存量、縮短了刀具的加工周期，最終達到提高經濟效益的目的。
權利要求
1.一種園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，尤指對刀具螺旋槽的加工，其特征在于該種加工方法是用普通盤銑刀代替成型盤銑刀或用普通砂輪代替成型砂輪對刀具的螺旋溝槽進行加工，必須在加工前確定盤銑刀或砂輪的偏角β和盤銑刀或砂輪相對于被加工刀具的位置坐標(h，g)，偏角β是指盤銑刀或砂輪的端面與被加工刀具的軸交角，位置坐標(h，g)是指盤銑刀或砂輪端面中心相對被加工刀具橫截面中心的縱橫坐標值，上述三要素的確定方法為(1).確定被加工刀具的幾何參數齒數(Z)，實心直徑(d)，外徑(D)，圓周前角(γ)，螺旋角(βo)；(2).確定盤銑刀或砂輪的幾何參數直徑(D1)和角度(α)；(3).需要通過計算確定的工藝參數ΔX-橫向偏刀量，ΔY-垂直方面偏刀量，β盤銑刀或砂輪偏角，其中，ΔX對應于h，ΔY對應于g，其與g之間的換算關系為ΔY＝(D/2+D1/2)-g；(4).上述工藝參數的計算方法ΔXΔX＝1/Z·D/2·Sinγ·(D-d/2)·D1/75·SinαΔYΔY＝1/2·tgβ(D-d)·(Sinγ+1)ββ＝βo+1/Z·βo·cosγ·1/Sinα·75/D1
2.根據權利要求1所述的園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，其特征在于刀具螺旋槽的加工過程是，首先，熱處理前，用普通盤銑刀對刀具的螺旋溝槽進行粗銑加工，熱處理后，再用簡單的平砂輪對刀具的前刀面和后刀面進行刃磨精加工。
3.根據權利要求1所述的園柱刃螺旋槽刀具的加工方法，其特征在于普通盤銑刀或普通砂輪是指其外形特征為圓柱狀或圓錐狀。
全文摘要
本發明涉及一種圓柱刃螺旋槽刀具的加工方法，該種加工方法是用普通盤銑刀代替成型盤銑刀或用普通砂輪代替成型砂輪對刀具的螺旋溝槽進行加工，必須在加工前確定盤銑刀或砂輪的偏角β和盤銑刀或砂輪相對于被加工刀具的位置坐標(h，g)，偏角β是指盤銑刀或砂輪的端面與被加工刀具的軸交角，位置坐標(h，g)是指盤銑刀或砂輪端面中心相對被加工刀具橫截面中心的縱橫坐標值。與現有技術相比，該方法是一種低成本、高效率、高質量的先進的螺旋槽刀具加工技術。
文檔編號B23P15/32GK1623723SQ200310117179
公開日2005年6月8日 申請日期2003年12月5日 優先權日2003年12月5日
發明者唐臣升 申請人:沈陽飛機工業(集團)有限公司