CN103920891A - 一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法，本发明涉及一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法，本发明为了解决现有技术中汽封环内孔齿槽加工时，选用普通车床进行加工，选用1mm切槽刀先切槽，然后用汽封齿槽成型车刀即15°R0.6汽封齿车刀加工汽封齿，但是这样设计是三面全接触，抗力大，刀头很容易折断并产生扎刀，损坏刀具，而且容易对汽封环产生倒齿现象，易造成加工刀具和加工工件损失的问题，所述刀具包括刀柄和刀头部，刀柄为长方体，刀头部包括压紧块和切削刃部，压紧块为长方体，刀柄的一端加工有长方形缺口，切削刃部通过压紧块固定安装在刀柄长方形缺口内，切削刃部位于刀柄的一侧，本发明用于汽封环内孔齿槽加工时使用。

Description

一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法
技术领域
本发明涉及一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法。
背景技术
汽封环超薄汽封齿材料为3Cr13-Ⅱ材料技术条件590-B/HJ409-2006锻件，材料硬度为HB217～269。汽封环是机械中的关键件，汽封环的长短齿交错排列，齿与齿之间距离为2.5mm，槽底最小宽度0.983mm,齿深6mm，齿尖宽度只有0.2mm，所用刀片的厚度1mm，很容易出现零件倒齿、扎刀、折断车刀现象。而且一旦扎刀、倒齿或折断车刀，就会造成产品报废。加工此汽封齿，我们一般情况下都在普通车床上加工，选用1mm切槽刀先切槽，然后用汽封齿槽成型车刀即15°R0.6汽封齿车刀加工汽封齿，但是这样设计是三面全接触，抗力大，刀头很容易折断并产生扎刀，汽封环产生倒齿现象。是某重点工程的关键件，汽封环的长短齿交错排列，齿与齿之间距离为2.5mm，槽底最小宽度0.983mm,齿深6mm，齿尖宽度只有0.2mm，所用刀片的厚度1mm，很容易出现零件倒齿、扎刀、折断车刀现象。而且一旦扎刀、倒齿或折断车刀，就会造成产品报废。加工此汽封齿，我们一般情况下选用普通车床进行加工，选用1mm切槽刀先切槽，然后用汽封齿槽成型车刀即15°R0.6汽封齿车刀加工汽封齿，但是这样设计是三面全接触，抗力大，刀头很容易折断并产生扎刀，损坏刀具，而且容易对汽封环产生倒齿现象，造成生产的损失。
发明内容
本发明为了解决现有技术中汽封环内孔齿槽加工时，选用普通车床进行加工，选用1mm切槽刀先切槽，然后用汽封齿槽成型车刀即15°R0.6汽封齿车刀加工汽封齿，但是这样设计是三面全接触，抗力大，刀头很容易折断并产生扎刀，损坏刀具，而且容易对汽封环产生倒齿现象，易造成加工刀具和加工工件损失的问题，进而提出一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具及加工方法。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：所述刀具包括刀柄和刀头部，刀柄为长方体，刀头部包括压紧块和切削刃部，压紧块为长方体，刀柄的一端加工有长方形缺口，切削刃部通过压紧块固定安装在刀柄长方形缺口内，切削刃部与刀柄垂直，切削刃部位于刀柄的一侧。
一种用于汽封环内孔齿槽的加工方法，所述方法时按下述步骤实现的：
步骤一：下料：准备下料圆钢，圆钢的长度为60mm，圆钢的直径为230mm，保证坯料经过加工之后能达到汽封环使用的尺寸；
步骤二：装卡、找正和定位：将圆钢的一端通过车床的卡盘装卡在机床上，圆钢的另一端通过车床上的顶尖顶住圆钢的圆心，并按照外圆进行找正，将车刀正确安装在车床的刀架上；
步骤三：粗车：开启车床，通过车床对圆钢的外圆面进行加工，将圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为122mm，使圆钢的外圆面留有3mm加工余量，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为82mm，使圆钢的内孔留有3mm的加工余量，关闭车床；
步骤四：回火：对粗加工后的圆钢进行回火处理；
步骤五：精车：二次找正，开启车床，通过车刀对圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为116mm，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为76mm，关闭车床；
步骤六：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行粗加工：将汽封环内孔齿槽的加工刀具安装在刀具架上，开启机床，用刀头部由一端向另一端对圆钢进行内孔齿槽加工，第一次加工时切削刃部与待加工工件一端对齐，每次刀具吃刀深度为0.1mm,进给量为0.05mm/min，转速V＝100r/min，将加工内孔齿槽的槽深为6.4mm时停止加工，使刀具沿一端向另一端依次以间隔为2.5mm的距离加工下一个内孔齿槽，加工后每个内孔齿槽的槽深为6.4mm，完成一个加工程序，加工完成后内孔齿槽两斜面的角度为14°。
步骤七：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行精加工：步骤六加工完成后将汽封环内孔齿槽的加工刀具回到原点，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的一个斜面通过切削刃部进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为14.5°，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的另一个斜面通过切削刃部进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为15°，内孔齿槽加工完成后用车刀将圆钢切掉，切掉后的圆钢工件长为22mm。
本发明的有益效果是：本发明中改变刀具的角度,减少刀具与工件接触面积，降低刀具抗力；并且本发明采用加工刀具的切削余量少，以及循环加工的方法，完成薄壁汽封齿的加工，通过本发明对汽封环齿槽槽底小于1mm以下超薄齿进行加工，使加工的汽封环齿槽不倒边，不破损，通过本发明加工汽封环内孔齿槽保证了刀具的使用安全，节约了加工成本，节省费用，本发明具有使用方便快捷的特点。
附图说明
图1是本发明加工刀具的整体结构主视图,图2是图1俯视图，图3是加工刀具主切削刃的剖视图，图4是本发加工刀具副切削刃的剖视图，图5是图2中I处放大图，图6是汽封环内孔齿槽加工后主视图，图7是图6中A处放大图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，所述刀具包括刀柄1和刀头部2，刀柄1为长方体，刀头部2包括压紧块2-1和切削刃部2-2，压紧块2-1为长方体，刀柄1的一端加工有长方形缺口，切削刃部2-2通过压紧块2-1固定安装在刀柄1长方形缺口内，切削刃部2-2与刀柄2-1垂直，切削刃部2-2位于刀柄1的一侧。
具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，所述切削刃部2-2的前角为6°，切削刃部2-2的后角为8°，切削刃部2-2的副前角为1°30′，切削刃部2-2的副后角为1°30′，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，所述刀柄1的长为L，L的数值为300mm，刀柄1的宽为w，w的数值为30mm，刀柄1的高为h，h的数值为25mm，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，所述压紧块2-1的厚为t，t的数值为6mm，压紧块2-1的宽为w1，w1的数值为16mm，压紧块2-1的长为L1，L1的数值为9mm，切削刃部2-2的厚为T，T的数值为10mm，切削刃部2-2上两个副切削刃之间最大宽度为w2，w2的数值为0.983mm，切削刃部2-2的长为L2，L2的数值为7mm，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，所述切削刃部2-2上两个主后刀面所成的夹角为a，a的数值为14°，前刀面和每个副后刀面加工倒圆角，倒圆角半径为0.5mm，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1-图7说明本实施方式，本实施方式所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工方法，采用具体实施方式一、二、三、四、或五所述刀具实现的，具体实现步骤如下：
步骤一：下料：准备下料圆钢，圆钢的长度为60mm，圆钢的直径为230mm，保证坯料经过加工之后能达到汽封环使用的尺寸；
步骤二：装卡、找正和定位：将圆钢的一端通过车床的卡盘装卡在机床上，圆钢的另一端通过车床上的顶尖顶住圆钢的圆心，并按照外圆进行找正，将车刀正确安装在车床的刀架上；
步骤三：粗车：开启车床，通过车床对圆钢的外圆面进行加工，将圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为122mm，使圆钢的外圆面留有3mm加工余量，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为82mm，使圆钢的内孔留有3mm的加工余量，关闭车床；
步骤四：回火：对粗加工后的圆钢进行回火处理；
步骤五：精车：二次找正，开启车床，通过车刀对圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为116mm，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为76mm，关闭车床；
步骤六：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行粗加工：将汽封环内孔齿槽的加工刀具安装在刀具架上，开启机床，用刀头部2由一端向另一端对圆钢进行内孔齿槽加工，第一次加工时切削刃部2-2与待加工工件一端对齐，每次刀具吃刀深度为0.1mm,进给量为0.05mm/min，转速V＝100r/min，将加工内孔齿槽的槽深为6.4mm时停止加工，使刀具沿一端向另一端依次以间隔为2.5mm的距离加工下一个内孔齿槽，加工后每个内孔齿槽的槽深为6.4mm，完成一个加工程序，加工完成后内孔齿槽两斜面的角度为14°。
步骤七：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行精加工：步骤六加工完成后将汽封环内孔齿槽的加工刀具回到原点，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的一个斜面通过切削刃部2-2进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为14.5°，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的另一个斜面通过切削刃部2-2进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为15°，内孔齿槽加工完成后用车刀将圆钢切掉，切掉后的圆钢工件长为22mm。

Claims (6)

1.一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，其特征在于：所述刀具包括刀柄(1)和刀头部(2)，刀柄(1)为长方体，刀头部(2)包括压紧块(2-1)和切削刃部(2-2)，压紧块(2-1)为长方体，刀柄(1)水平设置，刀柄(1)的一端加工有长方形缺口，切削刃部(2-2)通过压紧块(2-1)固定安装在刀柄(1)长方形缺口内，切削刃部(2-2)与刀柄(1)垂直，切削刃部(2-2)位于刀柄(1)的一侧。
2.根据权利要求1所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，其特征在于：所述切削刃部(2-2)的前角为6°，切削刃部(2-2)的后角为8°，切削刃部(2-2)的副前角为1°30′，切削刃部(2-2)的副后角为1°30′。
3.根据权利要求1所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，其特征在于：所述刀柄(1)的长为L，L的数值为300mm，刀柄(1)的宽为w，w的数值为30mm，刀柄(1)的高为h，h的数值为25mm。
4.根据权利要求1所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，其特征在于：所述压紧块(2-1)的厚为t，t的数值为6mm，压紧块(2-1)的宽为w1，w1的数值为16mm，压紧块(2-1)的长为L1，L1的数值为9mm，切削刃部(2-2)的厚为T，T的数值为10mm，切削刃部(2-2)上两个副切削刃之间距离最大宽度为w2，w2的数值为0.983mm，切削刃部(2-2)的长为L2，L2的数值为7mm。
5.根据权利要求1所述一种用于汽封环内孔齿槽的加工刀具，其特征在于：所述切削刃部(2-2)上两个主后刀面所成的夹角为a，a的数值为14°，前刀面和每个副后刀面加工倒圆角，倒圆角半径为0.5mm。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述刀具的一种用于汽封环内孔齿槽的加工方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：下料：准备下料圆钢，圆钢的长度为60mm，圆钢的直径为230mm，保证坯料经过加工之后能达到汽封环使用的尺寸；
步骤二：装卡、找正和定位：将圆钢的一端通过车床的卡盘装卡在机床上，圆钢的另一端通过车床上的顶尖顶住圆钢的圆心，并按照外圆进行找正，将车刀正确安装在车床的刀架上；
步骤三：粗车：开启车床，通过车床对圆钢的外圆面进行加工，将圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为122mm，使圆钢的外圆面留有3mm加工余量，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为82mm，使圆钢的内孔留有3mm的加工余量，关闭车床；
步骤四：回火：对粗加工后的圆钢进行回火处理；
步骤五：用数控车床进行精车外圆面和内孔：二次找正，开启车床，通过车刀对圆钢的外圆面进行加工，使加工后的圆钢的外圆直径为116mm，将麻花钻钻头安装在车床上，通过麻花钻钻头对圆钢进行钻孔，钻孔的直径为76mm，关闭车床；
步骤六：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行粗加工：将汽封环内孔齿槽的加工刀具安装在刀具架上，开启机床，用刀头部(2)由一端向另一端对圆钢进行内孔齿槽加工，第一次加工时切削刃部(2-2)与待加工工件一端对齐，每次刀具吃刀深度为0.1mm,进给量为0.05mm/min，转速V＝100r/min，将加工内孔齿槽的槽深为6.4mm时停止加工，使刀具沿一端向另一端依次以间隔为2.5mm的距离加工下一个内孔齿槽，加工后每个内孔齿槽的槽深为6.4mm，完成一个加工程序，加工完成后内孔齿槽两斜面的角度为14°。
步骤七：用数控车床对圆钢的内孔齿槽进行精加工：步骤六加工完成后将汽封环内孔齿槽的加工刀具回到原点，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的一个斜面通过切削刃部(2-2)进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为14.5°，沿步骤六中加工形线进行走刀加工，将步骤六中每个内孔齿槽的另一个斜面通过切削刃部(2-2)进行加工，加工后每个内孔齿槽两个面的角度为15°，内孔齿槽加工完成后用车刀将圆钢切掉，切掉后的圆钢工件长为22mm。
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