CN107009107A - 一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,属于机械加工技术领域。本发明解决了现有的零度前角锯齿螺纹车刀加工锯齿形螺纹时,刀具使用寿命短、螺纹加工质量差的问题。在刃磨前角前对型线进行精确修正计算,计算方式为利用三角函数计算或者利用三维绘图软件按比例绘出型线图,根据计算结果,通过慢走丝切割机床加工型线及后角,然后再刃磨前角。本发明用于提高螺纹车刀的加工精度。

Description

一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法
技术领域
本发明涉及一种车刀加工方法,属于刀具加工技术领域。
背景技术
传动轴的传动螺纹有多种型式,英制螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等,这些螺纹一般采用成型车刀进行车削,成型车刀的型线精度直接决定螺纹的加工质量,以前为了易于保证齿形车刀的型线精度,采用零度前角车刀,但使用效果不够理想,将其改进为10°前角的成型车刀后,能够保证切削效果,但螺纹车刀的型线制造精度难于保证,利用现有技术加工后的非零度前角的锯齿螺纹车刀型线角度精度为±2′,尺寸精度达±0.01mm。
发明内容
本发明是为了解决现有的零度前角锯齿螺纹车刀加工锯齿形螺纹时,刀具使用寿命短、螺纹加工质量差的问题,进而提供了一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,它包括如下步骤:
步骤一、铣刀坯:在铣床上将棒料铣削至六面尺寸为25.5×25.5×201mm的长方体刀坯,然后在刀坯的一端铣出四个2×45°的倒角,切削参数为:转速200r/min,进给量0.25mm/r,切削深度2mm;
步骤二、热处理:步骤一中的刀坯包括刀头部和刀柄部,其中铣倒角的一端为刀柄部,另一端为刀头部,将刀坯的刀头部淬硬至HRC66~69,其热处理工艺为:先将刀头部预热500℃~600℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入800℃~900℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃~1300℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入550℃~650℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入500℃~600℃回火炉中回火三次,每次两小时;
步骤三、平磨四面尺寸:在磨床上终磨刀坯的四个侧面至刀坯的横截面尺寸为25×25mm;
步骤四、精确修正尺寸:通过利用三角函数手工计算或利用三维绘图软件两种方式实现刀具型线在刃磨前角前的精确修正计算,其中,利用手工计算的方式为,依据刀具前角及后角尺寸,通过三角函数计算出型线深订及尺寸变化值;利用三维绘图软件的方式为,利用三维绘图软件1:1比例绘制刀具在刃磨前角前的型线图,然后将三维型线图转换为平面投影视图;
步骤五、加工刀头部型线及后角:利用步骤四中得到的修正计算结果,在慢走丝切割机床上加工刀头部型线及后角,然后切割10×45°倒角;
步骤六、加工前角:在磨床上磨削刀具的前角γ;
步骤七、在刀具上打印图号,锯齿螺纹车刀加工完毕。
进一步地,所述步骤二中的热处理工艺为:先将刀头部预热550℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入850℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入600℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入550℃回火炉中回火三次,每次两小时。
进一步地,所述步骤四中,手工计算的具体方法为:刀具的前角为γ,后角为β,型线深度为L,根据修正计算公式L-L×tan(γ)×tan(β),得到步骤五所需要的刀头部型线参数。
进一步地,步骤六中所述的前角γ为10°±10′。
进一步地,步骤六中所述的前角γ为10°。
本发明与现有技术相比具有以下效果:
本发明采用慢走丝切割机床加工型线,且后角同时割出,由于在型线切割后需要进行刃磨前角操作,在刃磨前角前对型线进行精确的修正计算,能够保证刃磨前角后车刀型线精度与锯齿形螺纹型线相一致,利用本发明的加工方法加工后的螺纹车刀型线角度精度达±3′,尺寸精度达±0.01mm,与现有的加工方法相比,精度大大提高,进而有效提高了所加工传动轴的螺纹加工质量,完全满足了使用要求。
附图说明
图1为锯齿螺纹车刀的主视示意图;
图2为图1的俯视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1~图2说明本实施方式,一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,它包括如下步骤:
步骤一、铣刀坯:在铣床上将棒料铣削至六面尺寸为25.5×25.5×201mm的长方体刀坯,然后在刀坯的一端铣出四个2×45°的倒角,切削参数为:转速200r/min,进给量0.25mm/r,切削深度2mm;
步骤二、热处理:步骤一中的刀坯包括刀头部和刀柄部,其中铣倒角的一端为刀柄部,另一端为刀头部,将刀坯的刀头部淬硬至HRC66~69,其热处理工艺为:先将刀头部预热500℃~600℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入800℃~900℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃~1300℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入550℃~650℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入500℃~600℃回火炉中回火三次,每次两小时;
步骤三、平磨四面尺寸:在磨床上终磨刀坯的四个侧面至刀坯的横截面尺寸为25×25mm;
步骤四、精确修正尺寸:通过利用三角函数手工计算或利用三维绘图软件两种方式实现刀具型线在刃磨前角前的精确修正计算,其中,利用手工计算的方式为,依据刀具前角及后角尺寸,通过三角函数计算出型线深订及尺寸变化值;利用三维绘图软件的方式为,利用三维绘图软件1:1比例绘制刀具在刃磨前角前的型线图,然后将三维型线图转换为平面投影视图;(在慢走丝切割机床加工前,需对型线进行刃磨前角前精确修正计算,以保证刃磨前角后车刀型线精度与锯齿形螺纹型线相一致,所述两种修正计算方法中,利用三维绘图软件的方式计算精度更高、计算速度也更快,实际应用中用的较多。)
步骤五、加工刀头部型线及后角:利用步骤四中得到的修正计算结果,在慢走丝切割机床上加工刀头部型线及后角,然后切割10×45°倒角;
步骤六、加工前角:在磨床上磨削刀具的前角γ;
步骤七、在刀具上打印图号,锯齿螺纹车刀加工完毕。
具体实施方式二:结合图1~图2说明本实施方式,所述步骤二中的热处理工艺为:先将刀头部预热550℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入850℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入600℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入550℃回火炉中回火三次,每次两小时。其它组成与连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1~2说明本实施方式,所述步骤四中,手工计算的具体方法为:刀具的前角为γ,后角为β,型线深度为L,根据修正计算公式L-L×tan(γ)×tan(β),得到步骤五所需要的刀头部型线参数。以型线深度10mm尺寸为例,前角10°、后角8°,修正计算为:10-10×tan(10°)×tan(8°)=9.752mm。其它组成与连接关系与具体实话方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图1~2说明本实施方式,步骤六中所述的前角γ为10°±10′。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:结合图1~2说明本实施方式,步骤六中所述的前角γ为10°。其它组成与连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式六:结合图1~2说明本实施方式,要加工的锯齿螺纹车刀的成品尺寸为:刀具长度为200mm,刀柄部的横截面齿寸为25×25mm,车刀前角为10°±10′,车刀后角为8°±10′。

Claims (5)

1.一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,其特征在于:它包括如下步骤:
步骤一、铣刀坯:在铣床上将棒料铣削至六面尺寸为25.5×25.5×201mm的长方体刀坯,然后在刀坯的一端铣出四个2×45°的倒角,切削参数为:转速200r/min,进给量0.25mm/r,切削深度2mm;
步骤二、热处理:步骤一中的刀坯包括刀头部和刀柄部,其中铣倒角的一端为刀柄部,另一端为刀头部,将刀坯的刀头部淬硬至HRC66~69,其热处理工艺为:先将刀头部预热500℃~600℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入800℃~900℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃~1300℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入550℃~650℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入500℃~600℃回火炉中回火三次,每次两小时;
步骤三、平磨四面尺寸:在磨床上终磨刀坯的四个侧面至刀坯的横截面尺寸为25×25mm;
步骤四、精确修正尺寸:通过利用三角函数手工计算或利用三维绘图软件两种方式实现刀具型线在刃磨前角前的精确修正计算,其中,利用手工计算的方式为,依据刀具前角及后角尺寸,通过三角函数计算出型线深订及尺寸变化值;利用三维绘图软件的方式为,利用三维绘图软件1:1比例绘制刀具在刃磨前角前的型线图,然后将三维型线图转换为平面投影视图;
步骤五、加工刀头部型线及后角:利用步骤四中得到的修正计算结果,在慢走丝切割机床上加工刀头部型线及后角,然后切割10×45°倒角;
步骤六、加工前角:在磨床上磨削刀具的前角γ;
步骤七、在刀具上打印图号,锯齿螺纹车刀加工完毕。
2.根据权利要求1所述的一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,其特征在于:所述步骤二中的热处理工艺为:先将刀头部预热550℃,保持预热两小时,然后将刀头部放入850℃中温炉内,保持加热三十分钟,再将刀头部放入1200℃高温炉内,保持加热十五分钟,再将刀头部放入600℃的等温炉中保温三十分钟,最后将刀头部放入550℃回火炉中回火三次,每次两小时。
3.根据权利要求1或2所述的一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,其特征在于:所述步骤四中,手工计算的具体方法为:刀具的前角为γ,后角为β,型线深度为L,根据修正计算公式L-L×tan(γ)×tan(β),得到步骤五所需要的刀头部型线参数。
4.根据权利要求3所述的一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,其特征在于:步骤六中所述的前角γ为10°±10′。
5.根据权利要求3所述的一种带有切削前角的锯齿螺纹车刀的加工方法,其特征在于:步骤六中所述的前角γ为10°。
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