CN109262044A - 一种深腔强力切削刀柄及汽车后视镜模具的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深腔强力切削刀柄及汽车后视镜模具的加工方法，所述深腔强力切削刀柄包括刀柄本体，所述刀柄本体具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头的夹头固定部，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头上的刀具固定部，在刀柄本体靠近夹头的一端设有连接端，在连接端的一端面设有加强部，在加强部的一端面设有预设锥度的固定轴。本发明，加强刀具夹持力，有效避免缩刀现象，解决了现有技术中模具深腔清根难、清根不完全的技术问题，减少后续加工工序，缩短加工时间的同时，提高了模具深腔的加工精度，而且加工过程中通过在机测量，实时修正，避免返工。

Description

一种深腔强力切削刀柄及汽车后视镜模具的加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种深腔强力切削刀柄及汽车后视镜模具的加工方法。

背景技术

汽车后视镜模具型腔具有形状复杂、型腔较深、表面要求和精度要求较高等特点，而且材料一般采用昂贵的预硬塑料模具钢，加工出来的模具有缺陷的地方不允许采用烧焊等方式进行补救，因此，加工过程的要求非常高。常规加工方法一般是在普通数控铣削后再进行电火花加工，而深腔部分只能粗加工。

在铣削过程中，由于刀具长径较大，因此很容易出现刀具折断，或者刀具刚性不足产生振动纹(弹刀现象)，当弹刀严重时，可能导致工件报废。由于过多的使用了放电加工，成本较高，而且难以控制加工度。

而对于汽车后视镜模具型腔的深腔部分，由于型腔较深，清角多，在现有技术中，深腔很多地方都无法清根，导致电极较多，加工时间较长，并且电极材料浪费严重，无形中提高了生产成本。

在数控加工中心加工汽车后视镜模具深腔时，为了减小细小刀具装夹长度，一般使用加热延长刀柄来夹持刀具，而这种刀柄一般是热缩刀柄，热缩刀柄夹持力受刀柄精度、刀具精度以及刀柄材料的共同影响，夹持力容易出现不稳定情况，在切削力较大时，容易出现“缩刀”现象，导致当前刀具加工不到位，在下一刀具加工时，就会出现刀具折断和弹刀，甚至损坏刀头乃至机床的事故；此外，热缩刀柄一般寿命不长，在使用一段时间后，夹持力会大幅度地下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种深腔强力切削刀柄及汽车后视镜模具的加工方法。

本发明所采用的技术方案为：

提供一种深腔强力切削刀柄，包括刀柄本体，所述刀柄本体具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头的夹头固定部，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头上的刀具固定部，在刀柄本体靠近夹头的一端设有连接端，在连接端的一端面设有加强部，在加强部的一端面设有预设锥度的固定轴。

作为优选，所述夹头固定部包括依次与夹头配合的连接螺纹、中间台阶轴孔和卡置槽，所述连接螺纹与中间台阶轴孔、中间台阶轴孔与卡置槽之间的端面分别与夹头抵接。

作为优选，所述刀具固定部包括与刀具配合的刀具放置孔和对称设于所述固定轴侧部的固定孔，所述固定孔连通至刀具放置孔。

作为优选，所述固定轴的锥度大于等于5°，且小于等于35°。

本发明还提供一种汽车后视镜模具的加工方法，其包括：

步骤一：粗加工，利用普通加工中心对模料作粗加工处理，先用50R5圆鼻刀开粗，然后使用21R0.8圆鼻刀对开粗后的模料进行二次粗加工，最后使用11R0.8圆鼻刀对模料进行三次粗加工，单边加工余量为0.2mm-0.25mm，得到粗铣型腔，所述粗铣型腔包括型腔产品曲面和分型面；

步骤二：深腔窄槽粗加工，将普通加工中心对模料作粗加工处理得到的粗铣型腔转送至高速加工中心上，在型腔产品曲面与分型面之间利用深腔强力切削刀柄装夹的刀具并结合CAM软件计算出最短刀长，进行粗加工得到深腔窄槽，所述深腔强力切削刀柄为：包括刀柄本体，所述刀柄本体具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头的夹头固定部，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头上的刀具固定部，在刀柄本体靠近夹头的一端设有连接端，在连接端的一端面设有加强部，在加强部的一端面设有预设锥度的固定轴；

步骤三：使用硬质合金刀杆的18R0.8圆鼻刀，通过等高加工方法对型腔产品曲面的陡峭曲面部分进行半精加工和精加工，通过平行往复方法对型腔产品曲面和分型面上的水平面部分进行半精加工和精加工，并通过在机测量系统测量加工精度；

步骤四：使用R6球头铣刀在测试合格的曲面上试刀，并修正对刀误差，然后利用R6球头铣刀对型腔产品曲面和分型面上的非陡峭曲面进行半精加工和精加工；

步骤五：通过CAM软件计算出最佳刀具路径和最短装夹长度，使用高精度热缩刀柄装夹的刀具对深腔窄槽进行清根加工；

步骤六：利用在机测量系统，对加工完成的工件进行测量，对未达到尺寸精度的部位进行修正，直至符合精度要求。

本发明的有益效果在于：

(1)夹头固定部与普遍广泛使用的夹头兼容性好，夹头固定部与夹头配合，使刀柄具有较大的夹持力，解决了切削过程中出现“缩刀”的问题，防止加工时刀具出现断刀、弹刀、甚至机床事故的发生；

(2)刀柄固定轴部分带有锥度设计，在加工深腔部分的时候，减少与工件的干涉的同时，获得最短装夹长度；

(3)利用深腔强力切削刀柄夹持的刀具对模具深腔部分进行铣削，深腔强力切削刀柄加强了刀具加工刚性强度，消除了由于刀具刚性不足带来的弹刀影响，解决深腔清根难的问题，减少电极，缩短加工时间，而且提高了模具深腔部分的加工精度。

附图说明

图1为本发明中一种深腔强力切削刀柄的主视结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为本发明中汽车后视镜模具的立体结构示意图。

附图标号说明：刀柄本体1；夹头固定部11；连接螺纹111；中间台阶轴孔112；卡置槽113；刀具固定部12；刀具放置孔121；固定孔122；连接端13；加强部14；固定轴15；夹头2；型腔产品曲面3；分型面4；深腔窄槽5。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明一种深腔强力切削刀柄，包括刀柄本体1，所述刀柄本体1具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体1上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头2的夹头固定部11，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头2上的刀具固定部12，在刀柄本体1靠近夹头2的一端设有连接端13，在连接端13的一端面设有加强部14，所述加强部14起到加强夹头固定部11强度的作用，防止在切削力较大的情况下刀柄本体1发生裂纹和断裂等现象，延长其使用寿命，在加强部14的一端面设有预设锥度的固定轴15。所述夹头固定部11与普遍广泛使用的夹头兼容性好，夹头固定部11与夹头2配合，使刀柄具有较大的夹持力，解决了切削过程中出现“缩刀”的问题，防止加工时刀具出现断刀、弹刀、甚至机床事故的发生。

如图2所示，所述夹头固定部11包括依次与夹头2配合的连接螺纹111、中间台阶轴孔112和卡置槽113，所述连接螺纹111与中间台阶轴孔112、中间台阶轴孔112与卡置槽113之间的端面分别与夹头2抵接。在刀柄本体1上装设夹头2，不仅提高了刀柄本体1对刀具的夹持力，而且极大程度上提高了刀柄本体1的稳定性，使得刀具在切削过程中具有较高的稳定性。

所述刀具固定部12包括与刀具配合的刀具放置孔121和对称设于所述固定轴15侧部的固定孔122，所述固定孔122连通至刀具放置孔121。当刀具直径小于2mm时，在所述固定孔122上通过无头螺丝将刀具固定在刀具放置孔121上，加强固定刀具的作用。

所述固定轴15的锥度大于等于5°，且小于等于35°。在加工深腔部分的时候，减少与工件的干涉，同时，所述固定轴15在切削过程中，其较小直径的一端可部分进入深腔，获得最短装夹长度，降低刀具和产品的报废率，提高产品的良品率。

本发明一种汽车后视镜模具的加工方法，其包括：

步骤一：粗加工，利用普通加工中心对模料作粗加工处理，先用50R5圆鼻刀开粗，然后使用21R0.8圆鼻刀对开粗后的模料进行二次粗加工，最后使用11R0.8圆鼻刀对模料进行三次粗加工，单边加工余量为0.2mm-0.25mm，得到粗铣型腔，所述粗铣型腔包括型腔产品曲面3和分型面4。

步骤二：深腔窄槽5粗加工，将普通加工中心对模料作粗加工处理得到的粗铣型腔转送至高速加工中心上，在型腔产品曲面3与分型面4之间利用深腔强力切削刀柄装夹的刀具并结合CAM软件计算出最短刀长，进行粗加工得到深腔窄槽5，所述深腔强力切削刀柄为：包括刀柄本体1，所述刀柄本体1具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体1上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头2的夹头固定部11，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头2上的刀具固定部12，在刀柄本体1靠近夹头2的一端设有连接端13，在连接端13的一端面设有加强部14，在加强部14的一端面设有预设锥度的固定轴15。所述深腔强力切削刀柄在保证最短装夹长度的同时保证了足够的夹持力，利用深腔强力切削刀柄夹持的刀具对模具深腔部分进行铣削，深腔强力切削刀柄加强了刀具加工刚性强度，消除了由于刀具刚性不足带来的弹刀影响，解决深腔难加工的问题，减少电极，缩短加工时间，而且提高了模具深腔部分的加工精度。

步骤三：使用硬质合金刀杆的18R0.8圆鼻刀，通过等高加工方法对型腔产品曲面3的陡峭曲面部分进行半精加工和精加工，通过平行往复方法对型腔产品曲面3和分型面4上的水平面部分进行半精加工和精加工，并通过在机测量系统测量加工精度。由于硬质合金刀柄具有硬度高刚性好的优点，因此获得了良好的表面光洁度和尺寸精度。

步骤四：使用R6球头铣刀在测试合格的曲面上试刀，并修正对刀误差，然后利用R6球头铣刀对型腔产品曲面3和分型面4上的非陡峭曲面进行半精加工和精加工。

步骤五：通过CAM软件计算出最佳刀具路径和最短装夹长度，使用高精度热缩刀柄装夹的刀具对深腔窄槽5进行清根加工。解决了模具深腔加工时清根难、清根不完全的问题，后续EDM加工量大幅减少，而且精铣后的位置可以作为电火花加工的接顺基准，提高了加工精度。

步骤六：利用在机测量系统，对加工完成的工件进行测量，对未达到尺寸精度的部位进行修正，直至符合精度要求。本发明直接在数控加工中心上进行三次元测量，因此有效避免了返工工序。

本发明，加强刀具夹持力，有效避免缩刀现象，解决了现有技术中模具深腔清根难、清根不完全的技术问题，减少后续加工工序，缩短加工时间的同时，提高了模具深腔的加工精度，而且加工过程中通过在机测量，实时修正，避免返工。

尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (5)

1.一种深腔强力切削刀柄，其特征在于：包括刀柄本体(1)，所述刀柄本体(1)具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体(1)上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头(2)的夹头固定部(11)，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头(2)上的刀具固定部(12)，在刀柄本体(1)靠近夹头(2)的一端设有连接端(13)，在连接端(13)的一端面设有加强部(14)，在加强部(14)的一端面设有预设锥度的固定轴(15)。

2.根据权利要求1所述的一种深腔强力切削刀柄，其特征在于：所述夹头固定部(11)包括依次与夹头(2)配合的连接螺纹(111)、中间台阶轴孔(112)和卡置槽(113)，所述连接螺纹(111)与中间台阶轴孔(112)、中间台阶轴孔(112)与卡置槽(113)之间的端面分别与夹头(2)抵接。

3.根据权利要求1所述的一种深腔强力切削刀柄，其特征在于：所述刀具固定部(12)包括与刀具配合的刀具放置孔(121)和对称设于所述固定轴(15)侧部的固定孔(122)，所述固定孔(122)连通至刀具放置孔(121)。

4.根据权利要求1所述的一种深腔强力切削刀柄，其特征在于：所述固定轴(15)的锥度大于等于5°，且小于等于35°。

5.一种汽车后视镜模具的加工方法，其特征在于，其包括：

步骤一：粗加工，利用普通加工中心对模料作粗加工处理，先用50R5圆鼻刀开粗，然后使用21R0.8圆鼻刀对开粗后的模料进行二次粗加工，最后使用11R0.8圆鼻刀对模料进行三次粗加工，单边加工余量为0.2mm-0.25mm，得到粗铣型腔，所述粗铣型腔包括型腔产品曲面(3)和分型面(4)；

步骤二：深腔窄槽(5)粗加工，将普通加工中心对模料作粗加工处理得到的粗铣型腔转送至高速加工中心上，在型腔产品曲面(3)与分型面(4)之间利用深腔强力切削刀柄装夹的刀具并结合CAM软件计算出最短刀长，进行粗加工得到深腔窄槽(5)，所述深腔强力切削刀柄为：包括刀柄本体(1)，所述刀柄本体(1)具有轴线并可绕所述轴线旋转，在刀柄本体(1)上沿轴线设有容置空腔，所述容置空腔的一端设有可装设夹头(2)的夹头固定部(11)，所述容置空腔的另一端设有与刀具配合并使得刀具可装设于夹头(2)上的刀具固定部(12)，在刀柄本体(1)靠近夹头(2)的一端设有连接端(13)，在连接端(13)的一端面设有加强部(14)，在加强部(14)的一端面设有预设锥度的固定轴(15)；

步骤三：使用硬质合金刀杆的18R0.8圆鼻刀，通过等高加工方法对型腔产品曲面(3)的陡峭曲面部分进行半精加工和精加工，通过平行往复方法对型腔产品曲面(3)和分型面(4)上的水平面部分进行半精加工和精加工，并通过在机测量系统测量加工精度；

步骤四：使用R6球头铣刀在测试合格的曲面上试刀，并修正对刀误差，然后利用R6球头铣刀对型腔产品曲面(3)和分型面(4)上的非陡峭曲面进行半精加工和精加工；

步骤五：通过CAM软件计算出最佳刀具路径和最短装夹长度，使用高精度热缩刀柄装夹的刀具对深腔窄槽(5)进行清根加工；

步骤六：利用在机测量系统，对加工完成的工件进行测量，对未达到尺寸精度的部位进行修正，直至符合精度要求。