CN107297602A - 一种落锤试样专用压刀的加工方法 - Google Patents

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杨志权
赵乃胜
赵鑫
雷娜
刘云霞
杨艳龙
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Abstract

本发明涉及一种落锤试样专用压刀的加工方法，包括：将工件块固定在电火花线切割机上；通过电火花线切割机对工件块进行线切割加工；线切割加工包括：加工工件块的左基面；加工工件块的底面，形成刀刃；加工工件块的右基面；加工工件块的顶面；截取工件块至设定长度而获得压刀成品。该落锤试样专用压刀的加工方法加工工艺简单，生产效率高，显著降低生产成本，生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口。

Description

一种落锤试样专用压刀的加工方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种落锤试样专用压刀的加工方法。
背景技术
落锤撕裂试验(DWTT)是用一定高度的落锤或摆锤一次性冲断处于简支梁状态的试样，并评定试样断裂面上的剪切面积百分数。它是钢产品检验的一种重要方式，尤其在管线钢产品检验方面具有很高的参考价值。DWTT试样缺口几何形状可采用压制缺口或人字型缺口。禁止采用其它机械加工方法。实验室DWTT试样缺口一般采用压制缺口，压刀为外购压刀。由于外购压刀成本高、备件周期长，响应公司降本增效的号召，利用实验室现有加工设备，自主加工落锤试样缺口专用压刀，其性能和尺寸完全符合国标要求。
现有技术中压刀的成本高昂，设备采购时间长，导致因缺少专用压刀而影响试验的效率。
发明内容
本发明提供了一种落锤试样专用压刀的加工方法，解决了或部分解决了现有技术中压刀的成本高昂，设备采购时间长，影响试验效率的技术问题，实现了加工工艺简单，生产效率高，显著降低生产成本，生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口的技术效果。
本发明提供的一种落锤试样专用压刀的加工方法，包括：
将工件块固定在电火花线切割机上；
通过电火花线切割机对所述工件块进行线切割加工；所述线切割加工包括：加工所述工件块的左基面；加工所述工件块的底面，形成刀刃；加工所述工件块的右基面；加工所述工件块的顶面；截取所述工件块至设定长度而获得压刀成品；
其中，所述压刀成品包括：截面为三角形的刀刃及截面为矩形的刀体；所述刀刃的截面顶角为43～47°。
作为优选，加工所述工件块的左基面时，预留0.1mm的切割余量；
在所述工件块的顶面加工完成后，将所述工件块的左基面加工至设计尺寸。
作为优选，所述工件块的右基面加工完成后，对所述工件块的右基面与顶面进行倒角；
所述工件块的顶面加工完成后，对所述工件块的顶面与左基面进行倒角。
作为优选，所述右基面与所述顶面的倒角为两边边长为1mm的倒角；
所述顶面与所述左基面的倒角为两边边长为1mm的倒角。
作为优选，所述刀刃的顶部为R0.025mm的圆角。
作为优选，所述工件块为W18Cr4V钨系高速钢的矩形块。
作为优选，所述电火花线切割机选用数控电火花线切割机；
将所述工件块的加工程序输入到所述数控电火花线切割机后，所述数控电火花线切割机自动完成所述线切割加工的过程。
作为优选，所述刀体的宽度为14.5～16.5mm，高度为16～18mm；
所述刀体与所述刀刃的相贯线到所述刀体边沿的距离为4.0～5.0mm；
所述压刀成品的长度为47.0～50.0mm。
作为优选，所述刀体的宽度为15.5mm，高度为17mm；
所述刀体与所述刀刃的相贯线到所述刀体边沿的距离为4.6mm；
所述压刀成品的长度为47.8mm。
作为优选，所述刀刃的三角形截面的顶角为45°。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了利用电火花线切割机对工件块进行线切割加工，并合理设置线切割加工的工序，使加工出来的压刀成品外形和尺寸满足落锤试验对压制缺口的要求，电火花线切割机用于压刀的加工，加工工艺简单，生产效率高，能显著降低落锤试验用专用压刀的生产成本。这样，有效解决了现有技术中压刀的成本高昂，设备采购时间长，影响试验效率的技术问题，实现了加工工艺简单，生产效率高，显著降低生产成本，生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口的技术效果。
附图说明
图1为本发明提供的落锤试样专用压刀的加工方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种落锤试样专用压刀的加工方法，解决了或部分解决了现有技术中压刀的成本高昂，设备采购时间长，影响试验效率的技术问题，通过利用电火花线切割机对工件块进行线切割加工，并合理设置线切割加工的工序，实现了加工工艺简单，生产效率高，显著降低生产成本，生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口的技术效果。
参见附图1，本发明提供的一种落锤试样专用压刀的加工方法，包括：
S1：将工件块固定在电火花线切割机上。
S2：通过电火花线切割机对工件块进行线切割加工；线切割加工包括：S201：加工工件块的左基面；S202：加工工件块的底面，形成刀刃；S203：加工工件块的右基面；S204：加工工件块的顶面；S205：截取工件块至设定长度而获得压刀成品。
其中，压刀成品包括：截面为三角形的刀刃及截面为矩形的刀体；刀刃的截面顶角为43～47°；作为一种优选的实施例，刀刃的三角形截面的顶角为45°。该加工方法利用电火花线切割机对工件块进行线切割加工，并合理设置线切割加工的工序，使加工出来的压刀成品外形和尺寸满足落锤试验对压制缺口的要求，电火花线切割机用于压刀的加工，加工工艺简单，生产效率高，能显著降低落锤试验用专用压刀的生产成本。
进一步的，加工工件块的左基面时，预留0.1mm的切割余量；在工件块的顶面加工完成后，将工件块的左基面加工至设计尺寸。
进一步的，工件块的右基面加工完成后，对工件块的右基面与顶面进行倒角；右基面与顶面的倒角为两边边长为1mm的倒角；工件块的顶面加工完成后，对工件块的顶面与左基面进行倒角，顶面与左基面的倒角为两边边长为1mm的倒角。
进一步的，刀刃的顶部为R0.025mm的圆角，这样压刀成品能在试样上产生根部半径为的压制缺口，满足落锤撕裂试验对压制缺口的参数要求。
进一步的，工件块为W18Cr4V钨系高速钢的矩形块，矩形块状结构，能尽可能的减少压刀加工的切割量，提高生产效率；压刀的材质选用W18Cr4V钨系高速钢，因为该钢种具有高硬度、红硬性和耐磨性，磨削加工性能较好，便于该压刀成品在试样上产生参数尺寸合格的压制缺口。
进一步的，电火花线切割机选用数控电火花线切割机；将工件块的加工程序输入到数控电火花线切割机后，可以通过程序编制软件完成加工程序的编写，数控电火花线切割机读取加工程序后能自动完成线切割加工的过程。
进一步的，刀体的宽度为14.5～16.5mm，高度为16～18mm；刀体与刀刃的相贯线到刀体边沿的距离为4.0～5.0mm；压刀成品的长度为47.0～50.0mm。合理设置刀体的宽度和高度，能保证压刀成品整体的结构强度。合理设置刀刃的截面顶角及刀刃底部到刀体边沿的距离，使刀刃能在试样上产生角度为45°±2°，深度为5.1±0.5mm的压制缺口，满足落锤撕裂试验对压制缺口的参数要求。作为一种优选的实施例，刀体的宽度为15.5mm，高度为17mm；刀体与刀刃的相贯线到刀体边沿的距离为4.6mm；压刀成品的长度为47.8mm。
下面通过具体实施例来详细介绍本申请提供的落锤试样专用压刀的加工方法，包括以下步骤：
S1：将材质为W18Cr4V钨系高速钢的矩形块状工件块固定在型号为MH7720A-G的数控电火花线切割机上，调整数控电火花线切割机的参数如下：工作电压380VAC，输入功率2KW，脉冲宽度25，脉间倍数12，功放选择4。
S2：通过CAXA软件画图并完成加工程序的编写，数控电火花线切割机读取加工程序后能自动完成线切割加工的过程，在线切割加工过程中，数控电火花线切割机的状态为：打开高频、断丝、运丝及水泵。其中，线切割加工包括：S201：选择进刀点a，以进刀点a为起点坐标向-Y方向加工工件块的左基面，预留0.1mm的切割余量；S202：之后，沿X方向加工工件块的底面，形成刀刃；S203：沿Y方向加工工件块的右基面，右基面加工完成后，右基面与顶面有两边边长为1mm的倒角；S204：沿-X方向加工工件块的顶面，顶面加工完成后，顶面与左基面有两边边长为1mm的倒角，然后，将工件块的左基面加工至设计尺寸；S205：最后，在a点退刀，并截取工件块的长度为47.8mm而获得压刀成品。
其中，CAXA软件编写的加工程序参见下表：
该落锤试样专用压刀的加工方法利用的数控电火花线切割机设备常见，操作方便，设备成本低，该加工方法合理设置了线切割加工的工序，工序简便，生产效率高，显著降低压刀的生产成本，以实验室年消耗压刀30把为例，每把压刀外购价格为1021元，本申请提供的加工方法所生产的专用压刀的成本为每把120元，这样，该实验室每年可节约压刀费用27030元。同时，该加工方法保证生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口。
本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了利用电火花线切割机对工件块进行线切割加工，并合理设置线切割加工的工序，使加工出来的压刀成品外形和尺寸满足落锤试验对压制缺口的要求，电火花线切割机用于压刀的加工，加工工艺简单，生产效率高，能显著降低落锤试验用专用压刀的生产成本。这样，有效解决了现有技术中压刀的成本高昂，设备采购时间长，影响试验效率的技术问题，实现了加工工艺简单，生产效率高，显著降低生产成本，生产获得的压刀成品能制作满足试验要求的压制缺口的技术效果。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，包括：
将工件块固定在电火花线切割机上；
通过电火花线切割机对所述工件块进行线切割加工；所述线切割加工包括：加工所述工件块的左基面；加工所述工件块的底面，形成刀刃；加工所述工件块的右基面；加工所述工件块的顶面；截取所述工件块至设定长度而获得压刀成品；
其中，所述压刀成品包括：截面为三角形的刀刃及截面为矩形的刀体；所述刀刃的截面顶角为43～47°。
2.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
加工所述工件块的左基面时，预留0.1mm的切割余量；
在所述工件块的顶面加工完成后，将所述工件块的左基面加工至设计尺寸。
3.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述工件块的右基面加工完成后，对所述工件块的右基面与顶面进行倒角；
所述工件块的顶面加工完成后，对所述工件块的顶面与左基面进行倒角。
4.如权利要求3所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述右基面与所述顶面的倒角为两边边长为1mm的倒角；
所述顶面与所述左基面的倒角为两边边长为1mm的倒角。
5.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述刀刃的顶部为R0.025mm的圆角。
6.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述工件块为W18Cr4V钨系高速钢的矩形块。
7.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述电火花线切割机选用数控电火花线切割机；
将所述工件块的加工程序输入到所述数控电火花线切割机后，所述数控电火花线切割机自动完成所述线切割加工的过程。
8.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述刀体的宽度为14.5～16.5mm，高度为16～18mm；
所述刀体与所述刀刃的相贯线到所述刀体边沿的距离为4.0～5.0mm；
所述压刀成品的长度为47.0～50.0mm。
9.如权利要求8所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述刀体的宽度为15.5mm，高度为17mm；
所述刀体与所述刀刃的相贯线到所述刀体边沿的距离为4.6mm；
所述压刀成品的长度为47.8mm。
10.如权利要求1所述的落锤试样专用压刀的加工方法，其特征在于，
所述刀刃的三角形截面的顶角为45°。
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