CN102059387A - 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法 - Google Patents

抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102059387A
CN102059387A CN 201010556328 CN201010556328A CN102059387A CN 102059387 A CN102059387 A CN 102059387A CN 201010556328 CN201010556328 CN 201010556328 CN 201010556328 A CN201010556328 A CN 201010556328A CN 102059387 A CN102059387 A CN 102059387A
Authority
CN
China
Prior art keywords
milling cutter
micro
reduced
cutting edge
little footpath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010556328
Other languages
English (en)
Other versions
CN102059387B (zh
Inventor
刘战强
张涛
万熠
刘继刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN2010105563283A priority Critical patent/CN102059387B/zh
Publication of CN102059387A publication Critical patent/CN102059387A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102059387B publication Critical patent/CN102059387B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀，是使铣刀上切削刃的刃口圆弧半径尺寸沿铣刀的轴向方向由底到顶呈等梯度减小，其制造方法是在数控微电火花机床的主轴上，以铣刀棒料做为电极的正极，微电极做为电极的负极，通过数控程序控制微电极在工作台平面内运动以及微电火花机床主轴的转动和轴向的上下移动来逐层去除微径铣刀棒料的材料，得到变刃口圆弧半径微径铣刀。该微径铣刀采用数控微电火花技术加工，可减小微径铣刀制造时的变形，制造加工时的受力减小到最小。本发明可以在铣削时由底到顶逐层减小工件材料中的轴向流动应力，从而抑制和减小微细铣削工件表面的顶端毛刺，可以省去或减少去毛刺的工作量，提高效率。

Description

抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种能够抑制减少微细铣削工件顶端毛刺的微径铣刀以及微径铣刀制造方法，属于微径铣刀设计和制造技术领域。
背景技术
通过微径铣刀对工件的微细铣削过程中，由于切削厚度(与切削刃的刃口圆弧半径的尺寸相当)非常小，在微米和次微米级别，这样切削过程有可能在工件材料晶粒的内部进行，使得工件材料的晶粒流动呈现出无规律性，从而在工件表面产生毛刺，对产生的毛刺则应安排后续工序去除。宏观切削中的去毛刺方法有：手工操作法、振动光饰法、砂带磨削法、铜丝轮或磨光机抛光法、不锈钢丝刷抛光法、液体喷砂法等，方法的选用应视实际情况而定，去毛刺工序使工时和成本增加，加工效率降低。由于尺度效应的影响，微细切削过程产生的毛刺尺寸与工件被加工特征尺寸之比更大，且微细铣削过程中产生毛刺中材料的强度比宏观切削产生的大，宏观切削中的去毛刺方法已经不适用微细切削，而且微细切削工件的加工特征尺寸非常小，如应用宏观切削去毛刺方法容易损坏微细切削已加工完工件的表面，影响其使用性能。
切削刃的刃口圆半径r是微径铣刀的重要几何参数，通常和铣削厚度的数量级相近，在微米级，切削厚度t和刃口圆弧半径r的比值t/r通常都小于1，此时铣削工件顶端表面的毛刺较多，而且用常规的方法难以去除。
发明内容
本发明针对现有微径铣刀在微细铣削过程中使被加工工件表面顶端产生严重毛刺的现象，基于微细铣削毛刺产生机理，提供一种能够抑制和减少微细铣削过程中工件表面顶端毛刺的变刃口圆弧半径微径铣刀。
本发明的抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀，是使铣刀上切削刃的刃口圆弧半径尺寸沿铣刀的轴向方向由底到顶呈等梯度减小。这样，可使微径铣刀在铣削时工件材料的轴向流动应力从底到顶呈现出逐渐减小的变化，在工件表面达到最小，从而使工件表面顶端的毛刺尺寸最小。
上述变刃口圆弧半径微径铣刀的制造方法，是：
制造时先把制作微径铣刀的棒料固定在数控微电火花机床的主轴上，铣刀棒料做为电极的正极，微电极(微电火花电极)做为电极的负极，将由三维造型软件生成的NC代码程序传输到微电火花机床，通过数控程序控制微电极在工作台平面内运动以及微电火花机床主轴的转动和轴向的上下移动来逐层去除微径铣刀棒料的材料，保证铣刀切削刃的刃口圆弧半径在轴向方向由底到顶呈现等梯度的变化，得到变刃口圆弧半径微径铣刀。
本发明使铣刀切削刃的刃口圆弧半径呈现由底到顶呈等梯度减小的变化，可以在铣削时由底到顶逐层减小工件材料中的轴向流动应力，从而抑制和减小微细铣削工件表面的顶端毛刺，可以省去后续的去毛刺工序，或减少去毛刺的工作量，从而可缩减工时、节约成本、提高效率。采用数控微电火花技术来加工铣刀，可减小微径铣刀制造时的变形，把制造加工时微径铣刀的受力减小到最小。
附图说明
图1是本发明变刃口圆弧半径微径铣刀的结构原理示意图。错误！未找到引用源。
图2是图1中沿A-A、B-B、C-C线的剖视图。
图3是本发明变刃口圆弧半径微径铣刀的制造原理示意图。
图4是图3中的D向视图。
具体实施方式
本发明的抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀，就是使铣刀上切削刃的刃口圆弧半径尺寸沿铣刀的轴向方向由底到顶呈等梯度减小。如图1(图1中的右图为左图所示切削刃部分的放大图)和图2所示，沿铣刀的轴向方向，切削刃刃口圆弧半径r的数值Ra＞Rb＞Rc，如果Ra＝2Rc，这样在切削同样切削厚度的情况下，由于切削刃口圆弧半径的变化使得t/r的比值就会由底到顶急剧增大2倍，迅速越过毛刺尺度效应的剧烈区，而过渡到毛刺尺寸较小的平缓区域。
如图3和图4所示，制造图1所示变刃口圆弧半径微径铣刀时，采用数控微电火花技术来加工，以减小微径铣刀制造时的变形，把制造加工时微径铣刀的受力减小到最小。制造时先把制作微径铣刀的棒料固定在数控电火花机床的主轴上，由三维造型软件生成后处理所需的NC代码，采用逐层扫描去除的加工方法，让微电极做在工作台平面内运动来逐层去除切削刃附近的材料，保证刃口圆弧半径在轴向方向由底到顶呈现等梯度的变化。通过控制微电极的运动位置来达到控制微径铣刀切削刃附近的材料去除率。
在三维造型软件UG(Unigraphics NX)中通过逐层拉伸和扫描切除技术生成微径铣刀实体图(直径，齿数，螺旋角等)，采用不等半径圆角命令将微径铣刀的刃口圆弧半径沿轴向由底到顶等梯度减小，先将微径铣刀的微径部分分成三部分，每一部分分别进行倒圆角，圆角半径数值分别为Ra＝6μm，Rb＝4μm，Rc＝3μm，生成变刃口圆弧半径微径铣刀的三维实体模型，利用UG CAM模块生成微电火花机床所需要的NC代码程序。
用微细电火花加工微径铣刀时，铣刀棒料做为电极的正极，微电极做为电极的负极，将生成的NC代码程序传输到微电火花机床，通过数控程序控制微电火花电极在工作台平面内运动和铣刀棒料的主轴转动及轴向上下移动来实现加工微径铣刀的棒料材料的逐层去除，得到变刃口圆弧半径微径铣刀。

Claims (2)

1.一种抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀，其特征是：铣刀上切削刃的刃口圆弧半径尺寸沿铣刀的轴向方向由底到顶呈等梯度减小。
2.一种权利要求1所述抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀的制造方法，其特征是：
制造时先把制作微径铣刀的棒料固定在数控微电火花机床的主轴上，铣刀棒料做为电极的正极，微电极做为电极的负极，将由三维造型软件生成的NC代码程序传输到微电火花机床，通过数控程序控制微电极在工作台平面内运动以及微电火花机床主轴的转动和轴向的上下移动来逐层去除微径铣刀棒料的材料，保证铣刀切削刃的刃口圆弧半径在轴向方向由底到顶呈现等梯度的变化，得到变刃口圆弧半径微径铣刀。
CN2010105563283A 2010-11-24 2010-11-24 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法 Expired - Fee Related CN102059387B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105563283A CN102059387B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105563283A CN102059387B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102059387A true CN102059387A (zh) 2011-05-18
CN102059387B CN102059387B (zh) 2012-07-25

Family

ID=43994992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105563283A Expired - Fee Related CN102059387B (zh) 2010-11-24 2010-11-24 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102059387B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105081427A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 天津职业技术师范大学 一种等梯度等单位切削能不等圆弧半径的切削刃刃口
CN106825713A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 山东大学 一种金属陶瓷微细铣刀的制造方法及铣刀
CN114054823A (zh) * 2021-12-21 2022-02-18 湖南科技大学 电火花辅助铣削复合刀具

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101108433A (zh) * 2007-08-21 2008-01-23 南京航空航天大学 一种微细铣削刀具电火花加工方法及其专用电极
CN201432138Y (zh) * 2009-07-07 2010-03-31 中国兵器工业第五二研究所 整体式渐变芯径球头立铣刀

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101108433A (zh) * 2007-08-21 2008-01-23 南京航空航天大学 一种微细铣削刀具电火花加工方法及其专用电极
CN201432138Y (zh) * 2009-07-07 2010-03-31 中国兵器工业第五二研究所 整体式渐变芯径球头立铣刀

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 20090215 杨凯 微细铣削刀具磨损机理及工件毛刺影响因素的研究 中国学术期刊（光盘版）电子杂志社 摘要第5段，正文第4-6、50-53页、图2-1、图4-6、图4-7 权利要求1-2 第1卷, 第2期 *
《工具技术》 20061031 刘志兵、王西彬、解丽静、蒋放 微细切削的特征及其制备技术 成都工具研究所 第18页、图2 权利要求2 第40卷, 第10期 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105081427A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 天津职业技术师范大学 一种等梯度等单位切削能不等圆弧半径的切削刃刃口
CN106825713A (zh) * 2017-02-21 2017-06-13 山东大学 一种金属陶瓷微细铣刀的制造方法及铣刀
CN106825713B (zh) * 2017-02-21 2019-03-19 山东大学 一种金属陶瓷微细铣刀的制造方法及铣刀
CN114054823A (zh) * 2021-12-21 2022-02-18 湖南科技大学 电火花辅助铣削复合刀具
CN114054823B (zh) * 2021-12-21 2023-12-08 湖南科技大学 电火花辅助铣削复合刀具

Also Published As

Publication number Publication date
CN102059387B (zh) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110064799B (zh) 一种线齿轮数控磨齿机及线齿轮磨削加工方法
CN104015016A (zh) 高精度薄壁深腔零件的加工方法
US10295039B2 (en) Convex gear tooth edge break
CN106077853B (zh) 一种微三维零件电火花铣削加工方法
CN107717030A (zh) 一种钛合金ta15薄壁长凸台的加工方法
JP5181703B2 (ja) 凹型フレネルレンズ形状部材の加工方法及び凹型フレネルレンズ形状部材
CN102059387B (zh) 抑制毛刺产生的变刃口圆弧半径微径铣刀及其制造方法
JP2009184066A5 (zh)
US20120201623A1 (en) Method and apparatus for non-rotary machining
CN104475887B (zh) 低刚度圆锥面杆件的电火花磨削加工方法
JP2010029947A (ja) 複合エンドミル及び複合エンドミルを用いた加工方法
CN103331671A (zh) 一种应用于中大口径非球面光学元件的点线包络磨削方法
JP2010274411A (ja) 回転式円形ブレードを用いる放電加工デバイス
CN104625249A (zh) 一种高效精铣空间螺杆齿廓的工艺及其设备
CN103567837A (zh) 用于加工曲面玻璃成型工艺
JP5538754B2 (ja) センタレス研削用調整車の製造方法、調整車、円錐ころの製作方法
CN110026747A (zh) 高精密度非标衬套加工工艺
JP2007283452A (ja) 切削加工方法
CN212239615U (zh) 一种激光倒角机
JP2007253306A (ja) Ｎｃ工作機械
JP2014195862A (ja) 回転砥石のツルーイング方法及びそのツルーイング方法を実施するための研削盤
JP2008137094A (ja) ロングドリル用素材などのワーク研削方法
CN202155620U (zh) 在硬质合金材料上加工外螺纹装置
JP2003220513A (ja) 円弧溝の加工方法
CN203495765U (zh) 基于双电解作用的表面磨削设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120725

Termination date: 20131124