铣刀刀具改造方法转让专利

申请号 : CN202111382844.3

文献号 : CN114042977B

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相似专利:

发明人 : 郭德丰赵雅丽秦臻孙瑞芳王昊李伟吴榜洲姚志强王吉生谢鹏春龚鹏张晓东

申请人 : 山西汾西重工有限责任公司

摘要 :

一种铣刀刀具改造方法,包括:步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀,铣刀的选择条件为:铣刀在绕其轴线旋转时,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸;步骤二、采用线切割的方式对铣刀进行改造加工,以使得铣刀在绕其轴线旋转时,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于目标槽孔的外圆直径尺寸。本发明所提供的铣刀刀具改造方法,在刀体的端面上设置有刀头,本发明采用旋转加工的方式通过刀头对工件进行槽孔结构加工。本发明所提供的铣刀刀具改造方法实施步骤简单,成品槽刀具有结构设计合理,适用于圆孔形或者圆环形槽孔结构的加工。

权利要求 :

1.一种铣刀刀具改造方法,其特征在于,包括:

步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀,所述铣刀的选择条件为:所述铣刀在绕其轴线旋转时,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于所述目标槽孔的外圆直径尺寸;所述目标槽孔为环形孔;所述铣刀至少包括有内外两条刀刃,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的加工区域为环形区域,所述环形区域的内圆直径尺寸小于所述目标槽孔的内圆尺寸;

步骤二、采用线切割的方式对所述铣刀进行改造加工,以使得所述铣刀在绕其轴线旋转时,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于所述目标槽孔的外圆直径尺寸;

位于所述铣刀的顶端外缘设置有轴向凸出的刀头;所述采用线切割的方式对所述铣刀进行改造加工,包括:采用线切割的方式对所述刀头进行改造,以使所述刀头形成多棱锥体结构;对改造后的刀头进行切削,形成刀刃,并通过线切割的方式对所述刀刃进行加工。

2.根据权利要求1所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

在所述步骤一中,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的环形加工区域的外圆直径大于所述目标槽孔的外圆直径,且两个直径的差值D1满足:D1∈[3mm,5mm]。

3.根据权利要求2所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

在所述步骤一中,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的环形加工区域的内圆直径小于所述目标槽孔的内圆直径,且两个直径的差值D2满足:D2∈[3mm,5mm]。

4.根据权利要求1所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

所述对改造后的刀头进行切削包括:沿所述铣刀的周向,通过对刀头前后面切削量的控制,使所述刀头形成沿所述铣刀的周向向后倾斜设置的结构。

5.根据权利要求1所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

还包括:步骤三、沿铣刀的轴向,在所述铣刀的外侧面加工刀体槽,所述刀体槽为螺旋线槽结构,所述刀体槽的旋转角度不超过90°。

6.根据权利要求5所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

在所述步骤三中,在所述铣刀的外侧面加工两条刀体槽,其中,两条所述刀体槽于所述铣刀的外侧面轴对称设置。

7.根据权利要求6所述的铣刀刀具改造方法,其特征在于,

所述刀头设置于两条所述刀体槽之间。

说明书 :

铣刀刀具改造方法

技术领域

[0001] 本发明属于零件加工刀具技术领域,更具体地说,特别涉及一种铣刀刀具改造方法。

背景技术

[0002] 槽刀一般是用于开设直线型槽体的机械加工刀具,对于异形槽而言,传统的槽刀将不再适用。
[0003] 例如,对于一种纵向金属保护罩,其采用30CrMnsi调质钢作为制造材料,该保护罩的硬度以及结构强度非常高,而且在该保护罩上还开设有多个孔结构,每一个孔结构都必须要设置孔密封槽,由于孔结构本身的尺寸较小,就使得孔密封槽的尺寸更小。
[0004] 孔密封槽尺寸小、保护罩硬度以及结构强度高、加之加工尺寸精度要求较高,使得孔密封槽的加工难度非常大。

发明内容

[0005] (一)技术问题
[0006] 综上所述,由于传统槽刀不适用于孔密封槽(环形槽结构)的加工,因此,亟需提供一种适用于小尺寸的孔密封槽加工用的刀具。
[0007] (二)技术方案
[0008] 本发明提供了一种铣刀刀具改造方法,该铣刀刀具改造方法包括:
[0009] 步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀,所述铣刀的选择条件为:所述铣刀在绕其轴线旋转时,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于所述目标槽孔的外圆直径尺寸;
[0010] 步骤二、采用线切割的方式对所述铣刀进行改造加工,以使得所述铣刀在绕其轴线旋转时,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于所述目标槽孔的外圆直径尺寸。
[0011] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,在所述步骤一中,所述目标槽孔为环形孔;所述铣刀至少包括有内外两条刀刃,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的加工区域为环形区域,所述环形区域的内圆直径尺寸小于所述目标槽孔的内圆尺寸。
[0012] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,在所述步骤一中,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的环形加工区域的外圆直径大于所述目标槽孔的外圆直径,且两个直径的差值D1满足:D1∈[3mm,5mm]。
[0013] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,在所述步骤一中,所述铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的环形加工区域的内圆直径小于所述目标槽孔的内圆直径,且两个直径的差值D2满足:D2∈[3mm,5mm]。
[0014] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,位于所述铣刀的顶端外缘设置有轴向凸出的刀头;所述采用线切割的方式对所述铣刀进行改造加工,包括:采用线切割的方式对所述刀头进行改造,以使所述刀头形成多棱锥体结构;对改造后的刀头进行切削,形成刀刃,并通过线切割的方式对所述刀刃进行加工。
[0015] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,所述对改造后的刀头进行切削包括:沿所述铣刀的周向,通过对刀头前后面切削量的控制,使所述刀头形成沿所述铣刀的周向向后倾斜设置的结构。
[0016] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,还包括:步骤三、沿铣刀的轴向,在所述铣刀的外侧面加工刀体槽,所述刀体槽为螺旋线槽结构,所述刀体槽的旋转角度不超过90°。
[0017] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,在所述步骤三中,在所述铣刀的外侧面加工两条刀体槽,其中,两条所述刀体槽于所述铣刀的外侧面轴对称设置。
[0018] 优选地,在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,所述刀头设置于两条所述刀体槽之间。
[0019] (三)有益效果
[0020] 本发明提供了一种铣刀刀具改造方法,该铣刀刀具改造方法包括如下步骤:步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀,铣刀的选择条件为:铣刀在绕其轴线旋转时,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸;步骤二、采用线切割的方式对铣刀进行改造加工,以使得铣刀在绕其轴线旋转时,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于目标槽孔的外圆直径尺寸。
[0021] 通过上述结构设计,本发明所提供的铣刀刀具改造方法,在刀体的端面上设置有刀头,本发明采用旋转加工的方式通过刀头对工件进行槽孔结构加工。本发明所提供的铣刀刀具改造方法实施步骤简单,成品槽刀具有结构设计合理,适用于圆孔形或者圆环形槽孔结构的加工。

附图说明

[0022] 图1为本发明实施例中由铣刀刀具改造方法所加工的槽刀的结构示意简图。
[0023] 在图1中,部件名称与附图标记的对应关系为:
[0024] 铣刀的刀体1、刀头2、刀刃3、刀体槽4。

具体实施方式

[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0026] 另外,在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0027] 请参考图1,图1为本发明实施例中由铣刀刀具改造方法所加工的槽刀的结构示意简图。
[0028] 本发明提供了一种铣刀刀具改造方法,该铣刀刀具改造方法是以铣刀为基材,通过对选择的铣刀进行结构改进、优化,从而得到一把适用于槽孔加工作业的槽刀刀具。
[0029] 在本发明所提供的铣刀刀具改造方法中,其包括有两个具体步骤:步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀作为加工用基材,铣刀在绕其轴线(所选择的铣刀刀体的轴线)旋转时、铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸;步骤二、采用线切割的方式对铣刀进行改造加工,以使得铣刀在绕其轴线旋转时、铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于目标槽孔的外圆直径尺寸。
[0030] 在上述的步骤一中,本发明根据目标槽孔(目标槽孔就是需要进行加工的槽孔)的形状、结构以及尺寸选取铣刀。铣刀的选择应当满足如下条件:铣刀上设置有刀刃3,铣刀绕其轴线(铣刀的刀体1轴线)旋转时,铣刀上的刀刃旋转轨迹能够形成一个加工区域(刀刃3作为母线,铣刀旋转时,刀刃3的运动轨迹所形成的区域即加工区域),加工区域为圆形加工区域是指加工区域的横截面为圆形(加工区域的横截面为刀刃3上某一点的运动轨迹,刀刃3上某一点绕铣刀的刀体1轴线旋转轨迹为圆形),铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸,这样能够使得铣刀具有一定的加工余量,来进行第二步骤的加工操作。
[0031] 在上述的步骤二中,本发明选定了铣刀,然后对铣刀进行结构改进。本发明采用线切割的加工方式对铣刀的刀刃3进行改造加工,以使得铣刀在绕其轴线旋转时、铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于目标槽孔的外圆直径尺寸,这样本发明使用改造后的铣刀(即槽刀)就能够进行槽孔加工作业。
[0032] 进一步地,在步骤一中,目标槽孔为环形孔,铣刀包括有至少内外两条刀刃3,两条刀刃旋转轨迹所形成的加工区域为环形区域(内刀刃3的旋转轨迹形成环形区域的内侧面,外刀刃3的旋转轨迹形成环形区域的外侧面),环形区域的内圆直径尺寸小于目标槽孔的内圆尺寸。
[0033] 在本发明中,目标槽孔可以分为两种,一个是通孔结构,一个是环形槽孔结构。通孔结构是指圆孔(圆孔内无任何结构),环形槽孔结构(主要是环形槽结构)是指该槽孔结构为环形,具有内圆以及外圆,内圆与外圆之间的部位无任何结构。
[0034] 本发明在对通孔结构进行加工时,使用本发明所提供的槽刀(即改造好的铣刀)进行加工,通过机床利用三爪卡盘对槽刀进行固定并驱动槽刀旋转,槽刀的刀刃3根据本发明步骤二的改进优化,其所形成的加工区域与所需要加工的通孔结构一致,槽刀与被加工部件的表面接触(槽刀为旋转状态),然后通过机床对槽刀施加轴向压力就能够通过槽刀一次性在被加工部件的表面加工出所需要的圆孔结构。
[0035] 本发明在对环形槽孔结构进行加工时,使用本发明所提供的槽刀进行加工,通过机床利用三爪卡盘对槽刀进行固定并驱动槽刀旋转,槽刀的刀刃3根据本发明步骤二的改进优化,槽刀刀头2的内外两侧均设置有刀刃3,这样槽刀旋转所形成的加工区域(环形区域)与所需要加工的槽孔结构一致,槽刀与被加工部件的表面接触(槽刀为旋转状态),然后通过机床对槽刀施加轴向压力就能够通过槽刀一次性在被加工部件的表面加工出所需要的环形槽孔结构。
[0036] 由于本发明所加工的结构尺寸较小(计量单位在毫米级别),一般为几个至十几个毫米,因此,本发明在选择铣刀时,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸,且两个直径的差值D1满足:D1∈[3mm,5mm]。另外,在步骤一中,目标槽孔为环形孔,铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的加工区域为环形区域,环形区域的内圆直径尺寸小于目标槽孔的内圆尺寸,且两个直径的差值D2满足:D2∈[3mm,5mm]。
[0037] 在上述结构设计中,保留有3mm‑5mm的加工余量,既能够保证加工精度,又能够有效降低步骤二的操作难度以及减少改造加工的工作量。
[0038] 本发明在进行槽孔结构加工时,目标槽孔具有一定的深度,那么槽刀也需要在被加工部件的表面推进相应的深度。对于铣刀(需要进行结构改进的刀)而言,其顶端设置有刀头2,具体地,在步骤二中,位于铣刀的顶端外缘部位设置有轴向凸出的刀头2,采用线切割的方式对刀头2进行改造并形成多棱锥体结构。刀头2的整体高度大于目标槽孔的深度,刀头2采用多棱锥体结构的刀头2,刀头2的每一条棱上都加工有一条刀刃3,刀头2内侧的刀刃3与刀头2外侧的刀刃3之间的最小距离必须要小于目标槽孔的直径尺寸。
[0039] 本发明对于铣刀上刀头2的结构进行了优化:沿铣刀加工时的旋转方向,刀头2沿铣刀的周向向后倾斜设置。这样整条刀刃3对被加工部件构成“切”的加工方式,这样能够提高槽刀加工时的流畅程度。
[0040] 进一步地,在本发明的一个优选实施方式中,刀头2上内侧的刀刃3为直线型刀刃3,并且,刀头2上内侧的刀刃3所在平面与铣刀的轴线平行,刀头2上外侧的刀刃3为直线型刀刃3或者平滑曲线刀刃3,刀头2上外侧的刀刃3朝向铣刀轴线方向倾斜设置,这样,刀头2在铣刀刀体的端面上能够形成一个近似于直角梯形的结构体。并且,刀头2上内侧的刀刃3与刀头2上外侧的刀刃3之间的最大间距与目标槽孔的直径相同(刀头2上内侧的刀刃3与刀头2上外侧的刀刃3之间的最大间距不能小于目标槽孔的直径,可以大于目标槽孔的直径)。
基于上述结构设计,在进行加工时只需要将刀头2上内侧的刀刃3对准槽孔的内圆加工即可,其不仅能够有效提高加工精度,还极大程度地简化了加工难度。
[0041] 为了方便加工时产生的切削碎屑及时排出(如果不排出将会影响后续加工质量),本发明沿铣刀的轴向,在铣刀的外侧面加工刀体槽4,刀体槽4为为螺旋线结构,刀体槽4的旋转角度不超过90°。对于一条刀体槽4而言,在铣刀刀体轴向上,刀体槽4在铣刀刀体的表面贯穿整个铣刀刀体,并且,刀体槽4在铣刀刀体的表面旋转角度不超过90°。
[0042] 进一步地,刀体槽4设置有两条,两条刀体槽4于铣刀的外侧面轴对称设置。当然,在本发明的其他实施方式中,刀体槽4还可以设置为三条或者四条。
[0043] 更进一步地,刀头2设置于两条刀体槽4之间。
[0044] 本发明提供了一种铣刀刀具改造方法,本发明所提供的铣刀刀具改造方法是一种使用铣刀作为基材,通过对其进行结构改进优化,使其能够形成一个可以进行槽孔结构加工的槽刀。
[0045] 具体地,本发明所提供的铣刀刀具改造方法,包括如下步骤:步骤一、根据目标槽孔的外圆直径尺寸选择铣刀,铣刀在绕其轴线旋转时、铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径尺寸大于目标槽孔的外圆直径尺寸;步骤二、采用线切割的方式对铣刀的刀刃3进行改造加工,以使得铣刀在绕其轴线旋转时、铣刀的刀刃旋转轨迹所形成的圆形加工区域的外圆直径等于目标槽孔的外圆直径尺寸。
[0046] 通过上述结构设计,本发明所提供的铣刀刀具改造方法,在刀体的端面上设置有刀头2,本发明采用旋转加工的方式通过刀头2对工件进行槽孔结构加工。本发明所提供的铣刀刀具改造方法实施步骤简单,成品槽刀具有结构设计合理,适用于圆孔形或者圆环形槽孔结构的加工。
[0047] 由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。