CN103111820A - 波形刃铣刀齿形的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种波形刃铣刀齿形的加工工艺，螺纹磨采用以下具体步骤，根据波形刃铣刀的螺旋角度、直径值、螺距、齿数及精度要求计算并选择出适合于加工使用的理论齿轮配比和精度；采用螺纹砂轮加工波形刃铣刀的齿形，该螺纹砂轮的加工方法为：先用光学磨床磨制出白钢刀，白钢刀采用高速钢材质，然后用白钢刀加工型面车刀，紧接着再用该型面车刀加工成型打光刀，最后用成型的打光刀修整出铲磨用的螺纹砂轮；采用螺纹磨床的铲齿挂轮进行波形刃铣刀齿形后角的加工，同时控制齿形后角的最高点与最低点的值，使最高点与最低点之间为渐开线圆滑过渡。采用本发明加工出的波形刃齿形是可行的、高效的，型面控制较好。

Description

波形刃铣刀齿形的加工工艺

技术领域

本发明涉及一种波形刃铣刀齿形的加工工艺，属于机械加工工艺领域。

背景技术

铣刀是用于铣削加工的，其具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时，各刀齿依次间歇的切去工件的余量。现有的铣刀可分为粗铣刀和精铣刀，粗铣刀的切削刃一般为波形刃，其具有切削效率高的优点。精铣刀的切削刃为直线型，其具有切削加工表面质量高的优点，但是其切削效率低。本领域的技术人员为了提高生产效率，保证产品的加工质量，一般采用粗精铣刀复合使用的原则，以简化精铣工序。

普通铣刀的切雪人是一条圆柱面上的螺旋线，随着每一切削刃的切削用量的增大，其切削抗力也显著增大，很快就达到刀具的刚度极限，再加上刀具的振动和机床的自激振动，致使铣刀不能进行切削。

波形刃铣刀，它是在普通高速钢铣刀螺旋前刀面的基础上，将螺旋前刀面加工成波浪形螺旋面，然后波浪形螺旋面与后刀面相交形成波浪形切削刃。相邻两波形刃的峰谷沿轴线错开一定距离，使切削宽度显著减小，而切削刃的实际切削厚度约增大三倍，切下的切屑窄而厚，这样变降低了切削变形的程度，并使切削刃避开表面硬化层而切入工件。波形刃使切削刃各点刃倾角、工作前角以及承担的切削负荷均不相同，而且波形刃同一端截面内的齿距也不相同。上述因素都大大减轻了切削力变化的周期性，其切削轻快，排泄流畅，使用寿命长，切削过程也十分平稳，特别适合于对表面硬度高、余量变化大的切削。

从上述对比研究不难发现，波形刃铣刀的切削性能要明显优于普通铣刀，而对于波形刃铣刀的加工方法比较困难，其困难主要集中在齿形的加工上。难点一，波形刃铣刀具有20°-35°的螺旋角，同时在波形刃铣刀的螺旋角度面上，前刀面类似于正弦线齿形；难点二，波形刃铣刀的后角的磨削不易加工。

针对上述波形刃铣刀齿形的加工难点，现有技术常采用以下两种加工方案：

1.  用铲磨加工该波形刃的齿形，即先用打光刀裁成型砂轮，再用铲床铲磨加工波形刃，同时带出螺旋槽及铲背后角，但是由于该波形刃的齿形是在20°-35°螺旋角度面内，因此给铲磨带来了很大的加工难度，也就是在一个完整齿形与下一个完整齿形的连接处无法保证圆滑过渡，讲给排屑带来不流畅的现象，导致加工无法顺利进行；

2. 选择用数控磨刀机加工该波形刃铣刀的齿形，即先用数控磨刀机把20°螺旋角的沟槽加工完毕，然后调试程序，按照型面齿形编出加工程序，并按齿形轨迹进行编程，按照正弦线的形状带后角磨削型面，如图1所示，然而在用尖齿砂轮按此正弦线加工过程中，发现砂轮在加工齿形的底槽时，砂轮的摆动发生干涉现象，使得加工无法进行。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种波形刃铣刀齿形的加工工艺，使得采用该方法加工出的波形刃齿形是可行的、高效的，型面控制较好。 

本发明的技术方案：波形刃铣刀齿形的加工工艺，包括：剪切下料；车工；铣刃部螺旋沟槽；铣端面齿形；去毛刺；淬回火；吹砂；研中心孔；螺纹磨，磨齿形的波形及后角；磨端齿前后角；激光刻标记，所述螺纹磨采用以下具体步骤：

（1）    根据波形刃铣刀的螺旋角度、直径值、螺距、齿数及精度要求计算并选择出适合于加工使用的理论齿轮配比和精度；

（2）    采用螺纹砂轮加工波形刃铣刀的齿形，该螺纹砂轮的加工方法为：先用光学磨床磨制出白钢刀，白钢刀采用高速钢材质，然后用白钢刀加工型面车刀，紧接着再用该型面车刀加工成型打光刀，最后用成型的打光刀修整出铲磨用的螺纹砂轮；

（3）  采用螺纹磨床的铲齿挂轮进行波形刃铣刀齿形后角的加工，在铲齿砂轮的加工中自动控制了齿形后角的最高点与最低点的值，而且由于齿轮配比选定后，铲齿挂轮按选定的齿轮配比进行挂轮并给予0.1mm的进给量进行加工，因此实现了最高点与最低点之间为渐开线圆滑过渡。 

本发明的有益效果：采用螺纹磨床加工波形刃铣刀齿形，在波形刃铣刀使用过程中，如果发现铣刀刃口变钝，可对刃口进行修磨，因为铣刀刃口便于不断向后延伸修整，使用到极限后，可通过修整使铣刀得到翻新而被重新使用，延长了刀具的使用寿命；采用该方法加工出的波形刃铣刀，由于使切屑分成条状，因此使得排屑顺利，切削抗力减小的同时，振动的幅度也变小，不仅提高了加工效率，而且节约了铣刀的使用成本。

附图说明

图1为现有技术中尖齿砂轮的加工轨迹图。

图2为本发明实施例中波形刃铣刀的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为图2的A-A视图。

图5为图2的B-B视图。

图6为螺纹砂轮的型面图。

具体实施方式

如图2至图5所示的波形刃铣刀，其齿形的加工工艺包括：剪切下料；车工；铣刃部螺旋沟槽；铣端面齿形；去毛刺；淬回火；吹砂；研中心孔；螺纹磨，磨齿形的波形及后角；磨端齿前后角；激光刻标记，所述螺纹磨采用以下具体步骤：

（1）    根据波形刃铣刀的螺旋角度、直径值、螺距、齿数及精度要求计算并选择出适合于加工使用的理论齿轮配比和精度，如表1所示；

（2）    采用螺纹砂轮加工波形刃铣刀的齿形，该螺纹砂轮的加工方法为：先用光学磨床磨制出白钢刀，白钢刀采用高速钢材质，然后用白钢刀加工型面车刀，紧接着再用该型面车刀加工成型打光刀，最后用成型的打光刀修整出铲磨用的螺纹砂轮，如图6所示；

（3）    采用螺纹磨床的铲齿挂轮进行波形刃铣刀齿形后角的加工，同时控制齿形后角的最高点与最低点的值，使最高点与最低点之间为渐开线圆滑过渡。

表1

 

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Claims (1)

1.波形刃铣刀齿形的加工工艺，包括：剪切下料；车工；铣刃部螺旋沟槽；铣端面齿形；去毛刺；淬回火；吹砂；研中心孔；螺纹磨，磨齿形的波形及后角；磨端齿前后角；激光刻标记，其特征在于，所述螺纹磨采用以下具体步骤：

（1）根据波形刃铣刀的螺旋角度、直径值、螺距、齿数及精度要求计算并选择出适合于加工使用的理论齿轮配比和精度；

（2）采用螺纹砂轮加工波形刃铣刀的齿形，该螺纹砂轮的加工方法为：先用光学磨床磨制出白钢刀，白钢刀采用高速钢材质，然后用白钢刀加工型面车刀，紧接着再用该型面车刀加工成型打光刀，最后用成型的打光刀修整出铲磨用的螺纹砂轮；

（3）采用螺纹磨床的铲齿挂轮进行波形刃铣刀齿形后角的加工，同时控制齿形后角的最高点与最低点的值，使最高点与最低点之间为渐开线圆滑过渡。

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