CN109128324B - 一种铣刀及使用它的模唇铣削加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铣刀，用于加工模唇的支撑环，包括刀杆与多个刀头，多个所述刀头设置在所述刀杆的下端，相邻两个刀头之间设有排屑槽，所述排屑槽向上延伸至所述刀杆上；所述刀头包括前刀面、后刀面、上刀面、下刀面与外刀面，所述前刀面与所述外刀面相交处形成第一刀刃，所述前刀面与所述上刀面相交处形成第二刀刃，所述前刀面与所述下刀面相交处形成第三刀刃，所述前刀面向后刀面逐渐缩小，所述刀头的根部的宽度/刀头的长度≤1/5；使用本发明的铣刀来加工模唇的支撑环可具有加工效率高和加工成本低的优点，具有可观的社会经济效益。

Description

一种铣刀及使用它的模唇铣削加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种铣刀及使用它的模唇铣削加工方法。

背景技术

模唇是一种用于生产塑料瓶胚的模具，为了保证模唇在用于生产塑料瓶胚时具有较高的良品率，所以其加工精度要求较高，模唇内侧的支撑环的槽宽/槽深≤1/5，普通的机加工方法难以对其进行加工，所以在现有的生产方法中，通常使用电火花加工的方式来加工支撑环，电火花加工效率较低，需要2-3.5小时才可完成一次支撑环的成型加工，难以大批量生产，且电火花加工的电极价格较高，导致模唇的加工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铣刀及使用它的模唇铣削加工方法，以解决上述问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铣刀，用于加工模唇的支撑环，包括刀杆与多个刀头，多个所述刀头设置在所述刀杆的下端，相邻两个刀头之间设有排屑槽，所述排屑槽向上延伸至所述刀杆上；所述刀头包括前刀面、后刀面、上刀面、下刀面与外刀面，所述前刀面与所述外刀面相交处形成第一刀刃，所述前刀面与所述上刀面相交处形成第二刀刃，所述前刀面与所述下刀面相交处形成第三刀刃，所述前刀面向后刀面逐渐缩小，所述刀头的根部的宽度/刀头的长度≤1/5。

所述刀头为6个，每一所述刀头的所述前刀面与相邻所述刀头的所述后刀面分别向所述刀杆内延伸，形成所述排屑槽，所述后刀面在所述排屑槽的上端逐渐变浅。

一种使用上述的一种铣刀的模唇铣削加工方法，所述模唇由左模与右模合并而成，所述模唇包括圆台部与连接部，所述连接部连接在所述圆台部的外侧，所述圆台部内设有通孔，所述通孔内设有支撑环；所述连接部设有多个安装孔；所述模唇铣削加工方法用于加工所述模唇的内壁上的支撑环，所述支撑环的槽底宽/槽深≤1/5；包括以下步骤：

步骤A，半精车，把铸造的毛坯固定在车床的三爪卡盘上，然后对连接部一侧的圆台部的外壁表面进行半精车，在车削完成后，将工件从三爪卡盘上取下，然后对连接部的另一侧的圆台部的外壁进行半精车；

步骤B，精铣安装孔，将粗车完成后的工件固定到精铣夹具上，然后对固定部精铣安装孔；

步骤C，线割分型面，把工件固定在线切割夹具上，然后使用线切割的方式将工件左右对半割开；

步骤D，真空淬火，将工件放入真空炉内真空加热，然后把工件放入到真空炉内的淬火槽中进行淬火，淬火完成后将工件从真空炉内取出；

步骤E，精磨，将模唇固定在平面磨床上，其中左模与右模的合模面均朝上，平面磨床对每一合模面分别进行精磨；

步骤F，半精铣支撑环，将左模与右模合并固定在精铣夹具上，然后使用所述铣刀在模唇的通孔内铣出一个支撑环，铣刀的主轴转速为800-2500r/min，吃刀量为0.03-0.08mm/min，进给速度为1500-2400mm/min，铣削的线速度为80-160m/min；

步骤G，精铣支撑环，对支撑环进行精铣，铣刀的主轴转速为2000-3500r/min，吃刀量为0.005-0.03mm/min，进给速度为300-800mm/min，铣削的线速度为100-250m/min；

步骤H，抛光，对模唇的表面进行抛光处理，提升模唇的表面光洁度。

附图说明

附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明其中一个实施例的铣刀的主视结构示意图；

图2是本发明其中一个实施例的铣刀的仰视结构示意图；

图3是本发明其中一个实施例的模唇的结构示意图；

图4是本发明其中一个实施例的模唇的右模的左视示意图；

其中：铣刀1、模唇2、刀杆11、刀头12、排屑槽13、圆台部21、连接部22、前刀面121、后刀面122、上刀面123、下刀面124、外刀面125、第一刀刃126、第二刀刃127、第三刀刃128、通孔211、支撑环212、安装孔221。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例的一种铣刀1，用于加工模唇2的支撑环212，如图1和图2所示，包括刀杆11与多个刀头12，多个所述刀头12设置在所述刀杆11的下端，相邻两个刀头12之间设有排屑槽13，所述排屑槽13向上延伸至所述刀杆11上；所述刀头12包括前刀面121、后刀面122、上刀面123、下刀面124与外刀面125，所述前刀面121与所述外刀面125相交处形成第一刀刃126，所述前刀面121与所述上刀面123相交处形成第二刀刃127，所述前刀面121与所述下刀面124相交处形成第三刀刃128，所述前刀面121向后刀面122逐渐缩小，所述刀头12的根部的宽度/刀头12的长度≤1/5。

模唇2的支撑环212的槽宽/槽深≤1/5，而现有的铣刀1厚度较大，无法对槽宽/槽深≤1/5的槽进行加工，所以现有的模唇2的支撑环212通常都是使用电火花的方式加工，但是电火花加工时间较长，极大地拉长了每个产品的生产时间，且电极成本高昂，使得模唇2的生产成本较高，厂家的利润较低；本发明的铣刀1用于模唇2的支撑环212的成型加工，其中第一刀刃126用于支撑环212的底部成型铣削，第二刀刃127用于支撑环212的上壁面的成型铣削，第三刀刃128用于支撑环212的下壁面的成型铣削；前刀面121在完成铣削后，为了避免后刀面122与支撑环212的壁面再次发生接触而导致精度下降，所以前刀面121逐渐向后刀面122收缩。

刀刃需要同时保持较高的强度和锋利程度，才可平衡加工效率与铣刀1的使用寿命：当外刀面125与前刀面121之间的夹角小于65°时，可有效提升第一刀刃126的锋利程度，以提高加工效率，但也使第一刀刃126的强度急剧下降，容易在铣削过程中容易出现崩刀，使用寿命较低；当外刀面125与前刀面121之间的夹角大于75°时，第一刀刃126的强度较高，但是会导致加工效率较低，甚至无法对模唇2进行切削。

直接利用铣刀1进行成型加工，具有加工效率高和成本低的优点，极大地提升了模唇2的加工效率和降低了加工成本，可有效节约生产资源，提升厂家生产利润，具有较高的社会经济效益。

所述刀头12为6个，每一所述刀头12的所述前刀面121与相邻所述刀头12的所述后刀面122分别向所述刀杆11内延伸，形成所述排屑槽13，所述后刀面122在所述排屑槽的上端逐渐变浅。

在铣削过程中，铣削的效率与刀头12成正比，刀头12越多，其铣削的效率越高，但是其排屑效率越低；设置6个刀头12可具有较高的铣削效率，由于相邻两个刀头12之间还具有较大的空间，所以也同时具有优异的排屑性能；由于支撑环212内的空间较窄，普通的螺纹状排屑难以满足排屑要求，为了使铣削过程中产生的碎屑更加容易排出支撑环212，所以把前刀面121与相邻刀头12的后刀面122分别向刀杆11内延伸，形成排屑槽13，直的排屑槽13具有更强的排屑能力，使排屑路径更短，便于碎屑排出；后刀面122在排屑槽的上端逐渐变浅，使碎屑沿着后刀面122排出到排屑槽13外，避免碎屑在排屑槽内堆积而造成排屑不畅。

一种使用上述的一种铣刀1的模唇铣削加工方法，如图3和图4所示，所述模唇2由左模与右模合并而成，所述模唇2包括圆台部21与连接部22，所述连接部22连接在所述圆台部21的外侧，所述圆台部21内设有通孔，所述通孔内设有支撑环212；所述连接部22设有多个安装孔221；所述模唇铣削加工方法用于加工所述模唇2的内壁上的支撑环212，所述支撑环212的槽底宽/槽深≤1/5；包括以下步骤：

步骤A，半精车，把铸造的毛坯固定在车床的三爪卡盘上，然后对连接部22一侧的圆台部21的外壁表面进行半精车，在车削完成后，将工件从三爪卡盘上取下，然后对连接部22的另一侧的圆台部21的外壁进行半精车；

步骤B，精铣安装孔221，将粗车完成后的工件固定到精铣夹具上，然后对固定部精铣安装孔221；

步骤C，线割分型面，把工件固定在线切割夹具上，然后使用线切割的方式将工件左右对半割开；

步骤D，真空淬火，将工件放入真空炉内真空加热，然后把工件放入到真空炉内的淬火槽中进行淬火，淬火完成后将工件从真空炉内取出；

步骤E，精磨，将模唇2固定在平面磨床上，其中左模与右模的合模面均朝上，平面磨床对每一合模面分别进行精磨；

步骤F，半精铣支撑环212，将左模与右模合并固定在精铣夹具上，然后使用所述铣刀1在模唇2的通孔内铣出一个支撑环212，铣刀1的主轴转速为800-2500r/min，吃刀量为0.03-0.08mm/min，进给速度为1500-2400mm/min，铣削的线速度为80-160m/min；

步骤G，精铣支撑环212，对支撑环212进行精铣，铣刀1的主轴转速为2000-3500r/min，吃刀量为0.005-0.03mm/min，进给速度为300-800mm/min，铣削的线速度为100-250m/min；

步骤H，抛光，对模唇2的表面进行抛光处理，提升模唇2的表面光洁度。

将工件放到真空炉内进行加热，可防止工件表面与空气发生反应而出现氧化层，加热后直接在真空炉内进行淬火，可有效提高工件的表面硬度和表面光洁度。

使用铣削的方式来加工支撑环212可具有较高的加工效率和较低的加工成本，但是在加工过程中的的切削用量与铣削的线速度对于支撑环212的加工质量有着至关重要的作用。

切削用量和铣削的线速度通常需要根据刀具和工件的材料、工件的加工精度和表面粗糙度来决定，是用于调速刀具的与工件之间的相对运动速度和相对位置的工艺参数；本发明针对上述的铣刀1对模唇2的支撑环212的铣削参数作出了优化，在进行半精加工时，为了提高加工速度，可以设置相对较低的转速以获得较大的主轴扭矩，并配以较大的吃刀量和较快的进给速，可以获得较高的加工效率；在进行精加工时，为了保证工件的表面质量，则需要提高转速，减少吃刀量和进给速度，以提高加工精度。

实施例1：

铣刀1的外刀面125与前刀面121之间的角度为70°；

先把模唇2毛坯件固定在车床的三爪卡盘上，然后对圆台部21的外表面进行半精车；在半精车完成后把模唇2从车床上取下，然后固定在铣床的精铣夹具上，对固定部进行精铣安装孔221；在精铣安装孔221完成后，把模唇2从精铣夹具上取下，然后固定在线切割夹具上，使用线切割把模唇2以左右对半的方式割开，使模唇2分为左模与右模；在线切割完成后，把左模与右模从线切割夹具上取下，然后放入真空炉内加热，然后把左模与右模放入真空炉内的冷却腔内的淬火槽中进行淬火，以提高左模与右模的表面硬度和光洁度；将左模与右模的合模面朝上固定在磨床上，对合模面进行精磨，使左模与右模在合模时具有更好的紧密程度，接着把左模与右模合模后固定在精铣夹具上，然后使用上述铣刀1在模唇2中部的通孔内铣削出一个支撑环212：半精铣，先把铣床的主轴速调速为1900r/min，吃刀量为0.05mm，进给速度为2200mm/min，铣削的线速度为120m/min，在半精铣完成后，把铣床的加工参数调整为：主轴转速为2850r/min，吃刀量为0.02mm，进给速度为500mm/min，铣削的线速度为180m/min；铣削完成后，对模唇2的外壁表面进行抛光，提升表面光洁度。

使用上述的加工方法加工出来的模唇2的支撑环212的加工精度为±0.02mm，其中铣削支撑环212工序的加工时间为6分钟，加工成本为15元。

对比实施例：

先把模唇2毛坯件固定在车床的三爪卡盘上，然后对圆台部21的外表面进行半精车；在半精车完成后把模唇2从车床上取下，然后固定在铣床的精铣夹具上，对固定部进行精铣安装孔221；在精铣安装孔221完成后，把模唇2从精铣夹具上取下，然后固定在线切割夹具上，使用线切割把模唇2以左右对半的方式割开，使模唇2分为左模与右模；在线切割完成后，把左模与右模从线切割夹具上取下，然后放入真空炉内加热，然后把左模与右模放入真空炉内的冷却腔内的淬火槽中进行淬火，以提高左模与右模的表面硬度和光洁度；将左模与右模的合模面朝上固定在磨床上，对合模面进行精磨，使左模与右模在合模时具有更好的紧密程度；接着把左模与右模的合模面分别朝上，固定在电火花加工夹具上，然后使用电火花加工方式分别在左模与右模的通孔内壁表面加工半个支撑环212，在电火花加工完成后，对模唇2的外壁表面进行抛光，提升表面光洁度。

使用上述的加工方法加工出来的模唇2的支撑环212的加工精度为±0.04mm，其中铣削支撑环212工序的加工时间为175分钟，加工成本为150元。

由上述实施例1与对比实施例可知，使用铣削的方式加工，其成本约为电火花加工的成本的1/10，加工时间约为其1/29，精度提升了1倍，所以使用铣削方式代替电火花的加工方式来加工支撑环212，不仅有效提升了生产效率，还可大幅降低生产成本，提高产品质量，具有可观的社会经济效益。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种模唇铣削加工方法，使用铣刀进行加工，所述模唇由左模与右模合并而成，所述模唇包括圆台部与连接部，所述连接部连接在所述圆台部的外侧，所述圆台部内设有通孔，所述通孔内设有支撑环；所述连接部设有多个安装孔；其特征在于，所述铣刀包括刀杆与多个刀头，多个所述刀头设置在所述刀杆的下端，相邻两个刀头之间设有排屑槽，所述排屑槽向上延伸至所述刀杆上；所述刀头包括前刀面、后刀面、上刀面、下刀面与外刀面，所述前刀面与所述外刀面相交处形成第一刀刃，所述前刀面与所述上刀面相交处形成第二刀刃，所述前刀面与所述下刀面相交处形成第三刀刃，所述前刀面向后刀面逐渐缩小，所述刀头的根部的宽度/刀头的长度≤1/5；所述模唇铣削加工方法用于加工所述模唇的内壁上的支撑环，所述支撑环的槽底宽/槽深≤1/5；所述模唇铣削加工方法包括以下步骤：

步骤A，半精车，把铸造的毛坯固定在车床的三爪卡盘上，然后对连接部一侧的圆台部的外壁表面进行半精车，在车削完成后，将工件从三爪卡盘上取下，然后对连接部的另一侧的圆台部的外壁进行半精车；

步骤B，精铣安装孔，将粗车完成后的工件固定到精铣夹具上，然后对固定部精铣安装孔；

步骤C，线割分型面，把工件固定在线切割夹具上，然后使用线切割的方式将工件左右对半割开；

步骤D，真空淬火，将工件放入真空炉内真空加热，然后把工件放入到真空炉内的淬火槽中进行淬火，淬火完成后将工件从真空炉内取出；

步骤E，精磨，将模唇固定在平面磨床上，其中左模与右模的合模面均朝上，平面磨床对每一合模面分别进行精磨；

步骤F，半精铣支撑环，将左模与右模合并固定在精铣夹具上，然后使用所述铣刀在模唇的通孔内铣出一个支撑环，铣刀的主轴转速为800-2500r/min，吃刀量为0.03-0.08mm/min，进给速度为1500-2400mm/min，铣削的线速度为80-160m/min；

步骤G，精铣支撑环，对支撑环进行精铣，铣刀的主轴转速为2000-3500r/min，吃刀量为0.005-0.03mm/min，进给速度为300-800mm/min，铣削的线速度为100-250m/min；

步骤H，抛光，对模唇的表面进行抛光处理，提升模唇的表面光洁度。

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