CN105215448A - 加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，其特征在于刀体的一端锥柄采用莫氏5号，刀体与相应锥度的铣锥套配合装夹在普通铣床上使用，刀体的另一端设置有刀头，刀头上设置有分屑槽，分屑槽可以切断切削的横截面，刀头的几何角度包括径向前角、轴向前角、后角、主偏角。刀头的径向前角为负5°～10°、轴向前角为正5°～10°、后角为8°～12°。本发明具有以下优点：(1)采用分削措施刃磨分屑槽。减小了切屑变形，提高使用寿命及铣削质量。(2)加大了容屑槽空间。保证了刀齿强度。(3)可重复修磨次数增多。(4)选用疏齿不等齿距的设计结构，可使机床系统切削稳定，生产效率高。(5)采用硬质合金刀具代替高速钢刀具。

Description

加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺

技术领域

本发明涉及成型铣刀设计制造领域，具体涉及的是一种用于加工U型、V型、钩型或燕尾槽型等多种锅炉零件型腔的铣刀及其制造成型工艺。

背景技术

传统的加工不规则型腔的使用刀具是由刀体和高速钢刀条组成。基本结构为：高速钢刀条经手工刃磨后装在附有一定角度装夹槽的刀体上，并用紧定螺钉锁紧固定位置。现有背景同类产品或技术的现状及缺点如下：(1)在切削过程中，单刀头作旋转切削运动，若加工切削深度为20mm的沟槽，由于切削力大，使得切削速度和进给速度难以增加，加工效率低下，同时对机床的主轴和进给系统带来冲击与震动，造成机床的精度下降与结构损伤。(2)由于震动，固定高速钢刀条的紧定螺钉产生松动，容易发生打刀现象甚至断刀，导致产品报废。(3)在低速、断续切削运动中，产品表面粗糙度无法达到设计要求。(4)因手工刃磨刀具，且次数较多，使得刀具的尺寸、角度难以达到一致性，对产品加工带来隐患，无法满足产品要求。(5)生产中曾采用成形高速钢刀体整体结构，刀头磨损后刃磨工作量大，且整体结构成本高，通用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种刚性较好、加工效率高、耐用性强、加工尺寸精度高的用于加工U型、V型、钩型或燕尾槽型等多种锅炉零件型腔的铣刀及其制造成型工艺，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明铣刀的结构包括刀体、硬质合金的刀头、分屑槽，其特征在于刀体的一端锥柄采用莫氏5号，刀体与相应锥度的铣锥套配合装夹在普通铣床上使用，刀体的另一端设置有刀头，刀头装焊在刀体上，刀头上设置有分屑槽，分屑槽可以切断切削的横截面，便于切屑的排出，刀头的几何角度包括径向前角、轴向前角、后角、主偏角。

所述的加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，其特征在于与刀头装焊连接的刀体的一端形状修磨为U型、V型、钩型或燕尾槽型，以满足加工需求。

所述的加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，其特征在于刀头的径向前角为负5°～10°、轴向前角为正5°～10°、后角为8°～12°。

所述的用于加工锅炉零件型腔的铣刀制造成型工艺，其制作加工步骤为：

a.刀体一端锥柄的磨制：将选定材料的棒材经过粗磨——半精磨——精磨后，将刀体一端锥柄与锥套相互配合的面加工至莫氏5号锥度要求，打磨光滑；

b.确定铣削用硬质合金刀头的长度及硬质合金刀头的各个几何角度；

c.硬质合金刀头的磨切：将硬质合金刀头磨至规定尺寸后，在其上表面用线切割或修磨出分屑槽；

d.硬质合金刀头的径向前角、轴向前角、后角、主偏角及槽型的打磨，修磨出合理的角度及槽型；

e.成型，清洗、检验。

其硬质合金成形刀头的材料选用可根据加工件材料、加工结构形状、加工精度要求选用了相匹配的硬质合金材料。硬质合金成形刀头的上设置分屑槽，分屑槽的宽度、数量、角度等数值将影响刀齿强度。硬质合金刀头中，采用分削措施刃磨分屑槽。具备分屑槽后，有利于切屑的卷曲，从而便于切屑顺利地排出。硬质合金刀头采用分屑槽后，可适当减少齿数以增加容屑空间。选用疏齿不等齿距的设计结构。硬质合金刀头中，刀头的几何角度应合理设置，所述铣刀的径向前角为负5°～10°，轴向前角为正5°～10°。铣刀的后角为8°～12°，并选配合理的主偏角以减小轴向力。硬质合金刀头可根据使用、修磨情况进行置换。

本发明的有益效果是，本发明具有以下优点：(1)采用分削措施刃磨分屑槽。刀齿切削刃上具备分屑槽后，就可以切断切削的横截面，减小了切屑变形，有利于切屑的卷曲，保证切削锋利的同时排屑及时顺畅。减少铣削时的热量，提高使用寿命及铣削质量。(2)加大了容屑槽空间。适当减少了齿数以增加容屑空间，保证了刀齿强度。(3)由于刀具刃磨方便，可重复修磨次数增多，延长了刀具的使用寿命。(4)由于成形铣刀与工件接触处位置无法顺利排屑，适当减少齿数以增加容屑空间，保证刀齿强度。选用疏齿不等齿距的设计结构，可使机床系统切削稳定，生产效率高。(5)采用硬质合金刀具代替高速钢刀具。如：选用牌号YS25的硬质合金刀头焊接在刀体上，刀体材料采用40Cr整体热处理硬度HRC＝42～45，具有足够的刚度、韧性及耐磨性。硬质合金具有很高的硬度、耐磨性和热硬性。硬度可达86～93HRA，热硬性可达800～1000℃。用硬质合金制成的刀具，切削速度比高速钢高4～7倍，刀具的寿命可提高几倍到几十倍。(6)采用硬质合金制作的成形铣刀，具有多个刀齿旋转的特点。工作时各个刀齿依次、间歇地切去工件的余量。硬质合金成形铣刀可完成在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面等工作。(7)生产效率高，可置换性强。切削效率为原来的2～5倍。如：采用一般10％乳化液冷却，保证切削液流量达到充分冷却，可提高铣刀耐用度1倍以上，延长了刀具寿命。(8)选择合理的刀头几何角度：径向前角、轴向前角、后角、主偏角，使得铣削加工不规则型腔时，保证了刀刃强度，减少了刀面与工件加工表面的摩擦，减少刀头破损机率。(9)优化的硬质合金刀头几何角度参数，能够获得满意的表面粗糙度以及较小的铣削抗力。(10)硬质合金成形刀头可根据使用、修磨情况进行置换，达到降本增效的目的。

附图说明

图1：本发明实施例铣刀结构示意图。

图2：本发明实施例铣刀俯视结构示意图。

图3：本发明实施例方法兰结构示意图。

图4：本发明实施例方法兰剖面结构示意图。

图5：本发明实施例弯管机角度控制器用燕尾槽定位块结构示意图。

图6：本发明实施例弯管机角度控制器用燕尾槽定位块侧面结构示意图。

图中：刀体1、硬质合金刀头2、分屑槽3。

具体实施方式

参照附图说明对本发明作以下具体的详细说明。如附图所示；

具体实施例1：加工方法兰钩形型腔(参见图3、图4)，有两种加工工艺方法；

(1)一种加工工艺为：先铣钩形型腔，再铣方法兰上平面。

工艺流程为：先将工件装夹在平口钳上，A、B为夹紧面，夹持高度为10mm，从A面逆向进给，加工型腔面，同时轴1向进给2mm，从另一夹紧面B移出完成进给，因同时加工三面，切削力大，可降低切削速度，铣刀移位至轴2线，向左侧进给，铣方法兰上平面，因切削力小，可增大切削速度，完成所有钩形型腔面的加工。

(2)另一种加工工艺为：先铣方法兰上平面(夹紧面A至轴线2区域)，铣刀对刀中心沿A向右进给，完成方法兰上半平面的加工，再从A面逆向进给，加工钩形型腔，从另一夹紧面B移出完成进给，最后铣刀对刀中心沿B面向左进给，完成方法兰下半平面的加工。

在铣加工过程中，应根据切削力大小，来调节进给速度，以铣刀不产生振动为前提，合理选择进给速度和进给量。

具体实施例2：加工角度控制器用燕尾槽定位块(参见图5、图6)；

工艺流程为：按燕尾槽截面制作型面铣刀，铣刀沿长度轴线逆向进给，完成燕尾槽型腔面的加工，加工中以铣刀不产生振动为前提，合理选择进给速度。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，铣刀的结构包括刀体(1)、硬质合金的刀头(2)、分屑槽(3)，其特征在于刀体(1)的一端锥柄采用莫氏5号，刀体(1)与相应锥度的铣锥套配合装夹在普通铣床上使用，刀体(1)的另一端设置有刀头(2)，刀头(2)装焊在刀体(1)上，刀头(2)上设置有分屑槽(3)，分屑槽(3)可以切断切削的横截面，便于切屑的排出，刀头(2)的几何角度包括径向前角、轴向前角、后角、主偏角。

2.根据权利要求书1所述的加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，其特征在于与刀头(2)装焊连接的刀体(1)的一端形状修磨为U型、V型、钩型或燕尾槽型，以满足加工需求。

3.根据权利要求书1所述的加工锅炉零件型腔的专用铣刀及其制造成型工艺，其特征在于刀头(2)的径向前角为负5°～10°、轴向前角为正5°～10°、后角为8°～12°。

4.根据权利要求书1所述的用于加工锅炉零件型腔的铣刀制造成型工艺，其制作加工步骤为：

a.刀体(1)一端锥柄的磨制：将选定材料的棒材经过粗磨——半精磨——精磨后，将刀体(1)一端锥柄与锥套相互配合的面加工至莫氏5号锥度要求，打磨光滑；

b.确定铣削用硬质合金刀头(2)的长度及硬质合金刀头(2)的各个几何角度；

c.硬质合金刀头(2)的磨切：将硬质合金刀头(2)磨至规定尺寸后，在其上表面用线切割或修磨出分屑槽(3)；

d.硬质合金刀头(2)的径向前角、轴向前角、后角、主偏角及槽型的打磨，修磨出合理的角度及槽型；

e.成型，清洗、检验。