CN109227062A - 一种圆柱形切削刀具的制作方法 - Google Patents

一种圆柱形切削刀具的制作方法 Download PDF

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools

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Abstract

本发明公开了一种圆柱形切削刀具的制作方法，其方法是，（1）先用加工工具以中心距离X1、中心距离Y1在刀具棒料表面开设出刀槽以形成刀槽前刀面；（2）再用加工刀具以中心距离X2、中心距离Y2在具有刀槽的刀具位于刀槽前刀面的部分开设刀刃前刀面并形成断屑槽，中心距离X1大于中心距离X2，中心距离Y1小于中心距离Y2，通过两次加工，解耦刀具刃部前角和刀槽芯厚（芯高）的关联，实现在给定刀具前角、芯厚的约束条件下，通过数学方法优化槽型，获得兼顾刀具切削性、刚性和断屑性的槽型。

Description

一种圆柱形切削刀具的制作方法
技术领域
本发明涉及切削刀具制作方法，更具体的说，涉及一种圆柱形切削刀具的制作方法。
背景技术
在机械加工中，切削刀具的磨损是不可避免的现象，刀具发生非正常磨损的原因有很多，主要有：刀具材料的韧性或硬度太低、刀具的结构或几何角度（后角、前角、主偏角、刀尖圆弧半径等）不合理等。
一般圆柱形切削刀具的前刀面是由开槽工序自然形成，刀槽前刀面（即刀刃前刀面）的加工是刀具加工的关键，直接影响着刀具的切削性能，因为刀具前角是前刀面与基面之间的夹角，前角的大小影响着刀刃的锋利程度，决定着刀具的切削性能，前角越大，刀刃越锋利，但刚性会随之降低，易于崩刃。而刀槽的槽型几何设计参数也会对刀具的断屑性能产生影响。如图1中刀具所示，过刀具00轴线的刀槽前刀面01可以获得相对较好的切削及断屑性能，但是具有该几何设计参数槽型的刀具刚性较低，使用寿命较差；如图2中刀具所示，刀具02中芯部厚实，具有较好的刚性，但是刀具02的锋利程度比较差。因此，在切削刀具的刀槽设计过程中，往往很难保证刀具同时达到较好切削性、刚性和断屑性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆柱形切削刀具的制作方法，制作出来的刀具可同时获得较好切削性、刚性和断屑性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种圆柱形切削刀具的制作方法，其方法是，（1）先用加工工具以中心距离X1、中心距离Y1在刀具棒料表面开设出刀槽以形成刀槽前刀面；（2）再用加工刀具以中心距离X2、中心距离Y2在具有刀槽的刀具位于刀槽前刀面的部分开设刀刃前刀面并形成断屑槽，中心距离X1大于中心距离X2，中心距离Y1小于中心距离Y2。
进一步的，所述刀刃前刀面的轴向长度小于刀槽前刀面的轴向长度，所述刀刃前刀面径向深度小于刀槽前刀面的径向深度。
进一步的，所述刀刃前刀面与刀槽前刀面之间具有0.1-2mm的间距。
进一步的，所述刀刃前刀面与刀槽前刀面间的连接面与刀刃前刀面在剖向上具有25-155度的夹角。
进一步的，所述夹角为90度直角。
进一步的，在刀具先端外径处，刀刃前刀面距其过刀具中心的平行面之间间距为0.05-5mm。
进一步的，刀刃前刀面距其过刀具中心的平行面之间距离为0.1mm。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
（1）分别加工刀槽前刀面和刀刃前刀面，解耦刀具刃部前角和刀槽芯厚（芯高）的关联关系，实现在给定刀具前角、芯厚的约束条件下，通过数学方法优化槽型，获得兼顾刀具大切削性、大刚性的槽型；
（2）同时，由于分别加工刀槽前刀面和刀刃前刀面，还会自然形成类似断屑槽的断屑结构，这使得本发明的刀具可以在兼顾大切削性、大刚性的前提下进一步地同时获得良好的断屑能力。
附图说明
图1为现有技术切削刀具的结构示意图一；
图2为现有技术切削刀具的结构示意图二；
图3为实施例1的结构示意图一；
图4为实施例1的结构示意图二；
图5为实施例2的结构示意图；
图6为本发明的立体结构图，用于体现本发明的立体结构形状。
附图标记：
1、刀具棒料；101、刀刃；102、刀刃前刀面；103、断屑槽；104、刀槽前刀面；105、刀槽；C、夹角；A、刀刃前刀面距其过刀具中心的平行面之间间距；B、刀刃前刀面距其过刀具中心的平行面之间距离。
具体实施方式
实施例1：一种圆柱形切削刀具的制作方法，刀具棒料1选用直径D为10mm，材料采用含钴量较高的硬质合金，以提高刀具抗弯折强；
参照图3所示，加工工具选用直径D为125mm的第一砂轮、直径D为25mm的第二砂轮，该制作方法是，（1）先用第一砂轮以中心距离X1=1mm、中心距离Y1=1mm，在刀具棒料1表面开设出刀槽105，以形成刀槽前刀面104；其中，中心距离X1为第一砂轮的加工面至Y轴线的水平中心距离；中心距离Y1为第一砂轮加工面至X轴线的垂直中心距离；
（2）再用第二砂轮以中心距离X2=0mm、中心距离Y2=3mm在位于刀槽前刀面104部分开设刀刃前刀面102，并形成断屑槽103；其中，中心距离X2为第二砂轮加工面至Y轴线的水平中心距离，中心距离Y2为第二砂轮加工面至X轴线的垂直中心距离，另外，制作出来的刀具断屑槽103侧壁具有砂轮自然形成的圆弧状特征。
参照图6所示，刀刃前刀面102的轴线长度小于刀槽前刀面104的轴向长度；
参照图6所示，刀刃前刀面102的径向深度小于刀槽前刀面104的径向深度。
参照图6所示，刀刃前刀面102与刀槽前刀面104之间具有0.1-2mm的间距；
参照图4和图6所示，刀刃前刀面102与刀槽前刀面104之间的连接面与刀刃前刀面102在剖向上具有25-144度的夹角C，图中夹角C为90度直角。
在刀具先端外径处，刀刃前刀面102距其过刀具中心的平行面之间间距A为0.05-5mm，本实施例中，刀刃前刀面102距其过刀具中心的平行面之间距离B为0.1mm。
实施例2：一种圆柱形切削刀具的制作方法，刀具棒料选用直径D为17mm，材料采用含钴量较高的硬质合金以提高刀具抗弯折强度。
参照图5所示，加工工具选用直径D为150mm的第三砂轮及激光开刃机，该制作方法是，（1）先用第三砂轮以中心距离X1=1mm、中心距离Y1=1mm，在刀具棒料1表面开设出刀槽105，以形成刀槽前刀面104；其中，中心距离X1为第三砂轮的加工面至Y轴线的水平中心距离；中心距离Y1为第三砂轮加工面至X轴线的垂直中心距离；
（2）再用激光开刃机以中心距离X2=0mm、中心距离Y2=3mm在位于刀槽前刀面104部分开设刀刃前刀面102，并形成断屑槽103；其中，中心距离X2为激光开刃机的加工面至Y轴线的水平中心距离，中心距离Y2为激光开刃机的加工面至X轴线的垂直中心距离，另外，制作出来的刀具断屑槽103侧壁可以根据设计要求为折线型或曲线型。

Claims (7)

1.一种圆柱形切削刀具的制作方法，其方法是，（1）先用加工工具以中心距离X1、中心距离Y1在刀具棒料（1）表面开设出刀槽（105）以形成刀槽前刀面（104）；（2）再用加工刀具以中心距离X2、中心距离Y2在具有刀槽（105）的刀具位于刀槽前刀面（104）的部分开设刀刃前刀面（102）并形成断屑槽（103），中心距离X1大于中心距离X2，中心距离Y1小于中心距离Y2。
2.根据权利要求1所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：所述刀刃前刀面（102）的轴向长度小于刀槽前刀面（104）的轴向长度，所述刀刃前刀面（102）径向深度小于刀槽前刀面（104）的径向深度。
3.根据权利要求2所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：所述刀刃前刀面（102）与刀槽前刀面（104）之间具有0.1-2mm的间距。
4.根据权利要求1所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：所述刀刃前刀面（102）与刀槽前刀面（104）间的连接面与刀刃前刀面（102）在剖向上具有25-155度的夹角（C）。
5.根据权利要求4所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：所述夹角（C）为90度直角。
6.根据权利要求3所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：在刀具先端外径处，所述刀刃前刀面（102）距其过刀具中心的平行面之间间距（A）为0.05-5mm。
7.根据权利要求6所述的一种圆柱形切削刀具的制作方法，其特征在于：所述刀刃前刀面（102）距其过刀具中心的平行面之间距离(B)为0.1mm。
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