CN102145448A - 一种高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法 - Google Patents

一种高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,属于加工技术领域。本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,包括以下步骤:将工件安装于旋转工作台上;选用顶角α为140°~160°的钻头,对工件开盲孔;待盲孔底部形状接近圆弧形,采用球头铣刀对已经加工的盲孔进行扩孔,保证盲孔周边残余量为0.2-0.5mm;采用螺旋球头铰铣刀对盲孔进行精加工,保证盲孔的加工精度为0-0.02mm。本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,能够对硬度达HRC40以上金属材料进行批量的盲孔加工,减少加工刀具的磨损,增加刀具的使用寿命,且减少更换刀具的时间,大大地降低了加工成本。

Description

一种高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法
技术领域
本发明涉及一种高硬度金属材料上加工盲孔的方法,特别是一种硬度在HRC40以上的大辊径金属材料上批量加工盲孔的方法。
背景技术
众所周知,当金属材料的硬度达到HRC40后,普通刀具对该高硬度的材料加工困难,现有的加工刀具,一把刀具一般加工3-4个孔,就会因为其刀刃磨损严重而必须更换,因此在高硬度的材料上进行批量性的盲孔加工,成为本技术领域的一大难题。目前,解决该问题的办法一般是采用电火花、激光成型或电蚀工艺,但是电火花加工或者电蚀工艺处理后,在孔的周围存在大量的蚀熔物,因此仍然需要通过刀具在孔的周围进行加工;而激光成型的工艺,所加工成的孔径小,若加工孔的直径大,则不适用,否则成本昂贵。采用上述方法,工艺复杂、加工精度低、非生产性停机时间长、生产成本高,无法进行批量性盲孔的加工。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种操作简单,加工效率高,能够实现对高硬度金属材料,进行批量性高精度盲孔的加工方法,采用该方法,能够对硬度达HRC40以上金属材料进行批量的盲孔加工,减少加工刀具的磨损,增加刀具的使用寿命,且减少更换刀具的时间,大大地降低了加工成本。
本发明采用的技术方案如下:
本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,包括以下步骤:
1)    将工件安装于旋转工作台上;
2)    选用峰角α为140°~160°的钻头,对工件开盲孔;
3)    待盲孔底部形状接近圆弧形,采用球头铣刀对已经加工的盲孔进行扩孔,保证盲孔周边残余量为0.2-0.5mm;
4)    采用螺旋球头铰铣刀对盲孔进行精加工,保证盲孔的加工精度为0-0.02mm。
由于采用了上述方法,改变了传统的对于硬度达HRC40以上金属材料进行盲孔加工的方法,在传统的加工方法采用两刀加工的基础上,更换开钻孔的钻头,选择顶角α为140°~160°的钻头,且同时采用三刀加工完成的方法,在加工的过程中,克服了孔圆边余量大,阻力大等困难,使得盲孔的底部接近圆弧形,降低盲孔球头部的残余量,解决了本领域的技术难题,能够对硬度HRC40以上的大辊径金属材料上的盲孔,进行批量的加工,且加工精度高,成本低廉,同时,使得钻头以及铰刀的使用寿命长,减少了更换刀具的时间,提高了加工效率,节约了成本。
本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,
步骤2)、3)、4)中,开盲孔的同时,采用压力为0.6MPa的高压中心水排屑。
由于采用了上述方法,在开孔的过程中,通过高压中心水排屑,保证排削畅通,避免在加工过程中,对刀具造成伤害,从而使得刀具的使用寿命更长。
本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,步骤2)中,开盲孔进刀速度为f80;步骤3中,球头铣刀(5)的进刀速度为f80-f100;步骤4中,螺旋球头铰铣刀(7)的进刀速度为f40。
由于采用了上述方法,控制三次进刀的速度,从而保证孔的加工量,且控制进刀速度,能够避免刀具转速过快而损害,使得刀具使用寿命更长,降低成本,且同时能够保证盲孔的加工精度。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.    本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,工艺简单,生产成本低,加工效率和加工精度高;
2.    本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,能够对硬度达HRC40以上金属材料进行批量的盲孔加工,减少加工刀具的磨损,增加刀具的使用寿命,且减少更换刀具的时间,大大地降低了加工成本。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明中高硬度金属材料的开孔示意图;
图2是本发明中高硬度金属材料的扩孔示意图;
图3是本发明中高硬度金属材料的精加工示意图。
图4是本发明中工件加工示意图。
图中标记:1-工件、2-钻头、3-盲孔底部、4-高压中心出水、5-球头铣刀、6-盲孔周边残余量、7-螺旋球头铰铣刀、8-球型盲孔最终轮廓线、9-旋转工作台、10-刀具、α-峰角。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1至图3所示,本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,其中HRC(洛氏硬度) 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料。本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,对直径为2000mm、长度为1400mm、硬度为HRC50的大型金属辊轴进行14000个φ20×35mm盲孔的加工,将辊轴工件1固定在加工台上,采用顶角为140°~160°的钻头2进行开孔,进刀速度为f80,盲孔底部3开孔形状基本接近于圆弧形,降低了球头部位的残余量,钻孔过程中采用高压中心出水4,压力为0.6Mpa,保证排削畅通,采用球头铣刀5扩孔,进刀速度f80-100,保证盲孔周边残余量6为0.2-0.5mm之间;,确保有充足的残余量,为后续的铰刀精加工提供加工量,保证加工后的精度。采用螺旋球头铰铣刀7精加工,进刀速度f40,保证盲孔表面粗糙度为Ra1.6,即盲孔的加工精度为0-0.02mm之间,确保加工精度高。本发明高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,选择顶角α为140°~160°的钻头2进行开孔,为了降低了球头部位的残余量,降低了钻头的磨损量,从而保证其使用寿命,特别地通过本发明采用三把刀对硬度为HRC50以上的金属物进行加工,能够保证批量的盲孔加工。本发明采用三把刀可在10小时内完成硬度为HRC50的金属辊轴上800个盲孔的加工,加工精度可达0-0.02mm,具有生产成本低,加工效率高等优点。
本发明的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,能够对硬度达HRC40以上金属材料进行批量的盲孔加工,减少加工刀具的磨损,增加刀具的使用寿命,且减少更换到刀具的时间,大大地降低了加工成本。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,其特征在于:它包括以下步骤:
将工件(1)安装于旋转工作台(9)上;
选用顶角α为140°~160°的钻头(2),对工件(1)开盲孔;
待盲孔底部(3)形状接近圆弧形,采用球头铣刀(5)对已经加工的盲孔进行扩孔,保证盲孔周边残余量(6)为0.2-0.5mm;
采用螺旋球头铰铣刀(7)对盲孔进行精加工,保证盲孔的加工精度为0-0.02mm。
2.如权利要求1所述的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,其特征在于:
步骤2)、3)、4)中,开盲孔的同时,采用压力为0.6MPa的高压中心水(4)排屑。
3.如权利要求1所述的高硬度金属材料上批量加工盲孔的方法,其特征在于:步骤2)中,开盲孔进刀速度为f80;步骤3中,球头铣刀(5)的进刀速度为f80-f100,;步骤4中,螺旋球头铰铣刀(7)的进刀速度为f40。
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