CN109604720A - 一种刀具及模具的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刀具及模具的加工方法，其属于模具制造技术领域。所述刀具包括刀柄和刀头，所述刀头为回转体，所述刀头的第一端与所述刀柄连接，所述刀头的第二端沿所述刀头的轴线延伸，所述刀头的侧面由母线绕所述轴线旋转形成；所述刀头的侧面上设有螺旋线刀刃，所述螺旋线刀刃的螺旋线间隙形成螺旋容屑槽；与所述螺旋线刀刃的牙顶相重合的假想面为锥面，所述锥面沿所述刀头的轴线由所述第一端到所述第二端的方向逐渐缩小。本发明的模具的加工方法，采用本发明的刀具来加工出模具的斜面，两次走刀即可成型，能够快速地加工出斜面，且能够提高斜面的成型精度。
Description
技术领域
本发明涉及模具制造技术领域，尤其涉及一种刀具及模具的加工方法。
背景技术
模具是用来制作成型物品的工具。
在加工制造模具时，模具的某些面为带有一定倾斜角度的斜面，在加工这些斜面时，一般采用刀具来回切削，以加工出斜面。
采用刀具来回切削，一方面耗时长，另一方面，来回走刀容易导致加工面精度控制不准确，多次走刀的痕迹容易导致加工面成型精度差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刀具及模具的加工方法，以解决现有技术中需要加工出模具的斜面时要来回走刀，导致加工出的斜面成型精度差的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种刀具，包括刀柄和刀头，所述刀头为回转体，所述刀头的第一端与所述刀柄连接，所述刀头的第二端沿所述刀头的轴线延伸，所述刀头的侧面由母线绕所述轴线旋转形成；所述刀头的侧面上设有螺旋线刀刃，所述螺旋线刀刃的螺旋线间隙形成螺旋容屑槽；与所述螺旋线刀刃的牙顶相重合的假想面为锥面，所述锥面的截面半径沿所述刀头的轴线由所述第一端到所述第二端的方向逐渐缩小。
其中，所述母线与所述轴线平行，所述螺旋线刀刃的螺旋线为圆锥螺旋线，所述螺旋线刀刃的牙高沿所述圆锥螺旋线从所述第一端向所述第二端逐渐减小。
其中，所述母线与所述轴线之间的夹角为锐角，所述螺旋线刀刃的螺旋线为圆锥螺旋线，所述螺旋线刀刃的牙高沿所述圆锥螺旋线从所述第一端到所述第二端均等。
其中，所述刀头的侧面为圆台面或者圆锥面。
其中，所述螺旋容屑槽的深度与所述螺旋线刀刃牙高的比值≤2。
其中，所述螺旋线为单螺旋线或者多螺旋线。
一种模具的加工方法，模具至少有一个面为斜面，所述斜面能够与竖直平面形成第一夹角，采用上述的刀具加工模具毛坯的待加工面形成所述斜面，包括以下步骤：
S1、提供所述模具毛坯，并确定所述待加工面的位置；
S2、选用所述锥面的锥角为所述第一夹角的二倍的所述刀具；
S3、装夹所述模具毛坯，使用所述刀具加工所述待加工面：所述刀具的轴线与所述待加工面平行设置，首先粗加工所述待加工面，旋转所述刀具，使所述刀具从所述待加工面的一侧边垂直切入所述待加工面，待所述刀具切入深度为第一设定深度后，所述刀具旋转并沿平行于所述待加工面的方向进给，初步加工出第一斜面；然后精加工所述第一斜面，所述刀具旋转并垂直切入所述第一斜面，待所述刀具切入深度为第二设定深度后，所述刀具旋转并沿所述第一斜面进给加工出所述斜面。
其中，在所述S1中，所述待加工面预留的加工余量的厚度大于与所述锥面对应的底面圆的半径。
其中，所述模具的四个侧面均为所述斜面，在加工过程中所述刀具环绕所述模具毛坯外侧走刀，所述刀具一次环绕走刀能够切削到四个所述侧面。
其中，所述第一设定深度等于与所述锥面对应的底面圆的半径，所述第二设定深度小于所述第一设定深度。
本发明提出的刀具，刀柄设于刀头的第一端，刀头的第二端沿刀头的轴线延伸，且刀头为回转体，其侧面设置有用于加工模具的螺旋线刀刃，螺旋线刀刃的螺旋线间隙形成能够容纳切屑的螺旋线容屑槽，与螺旋线刀刃的牙顶相重合的假想面为锥面，加工模具时刀具旋转，与螺旋线刀刃的牙顶相重合的假想面为带有一定角度的锥面，能够快速加工出斜面，切削时切屑掉落到螺旋线容屑槽中，且随着刀具的旋转，切屑受到离心力能够从螺旋线容屑槽中掉落，不会影响加工表面的精度。
本发明还提出了一种模具的加工方法，使用本发明提出的刀具来加工出模具的斜面，模具的斜面与竖直面形成第一夹角，针对模具的斜面定制刀具，使得锥面锥角的一半与第一夹角相等，刀具加工模具时，刀头的轴线与待加工面平行设置，两次走刀即可加工出斜面，加工速度快，成型精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的刀具的示意图；
图2是本发明实施例提供的刀具加工出模具斜面时的示意图。
图中：
10、刀柄；20、刀头；21、螺旋线刀刃；30、模具。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
参见图1，本发明的实施例提供一种刀具，包括刀柄10和刀头20。刀头20为回转体，刀柄10连于刀头20的第一端，刀头20的第二端沿刀头20的轴线延伸，刀头20的侧面由母线绕刀头20的轴线旋转而成。
刀头20的侧面上设有螺旋线刀刃21，螺旋线刀刃21的螺旋线为单螺旋线或者双螺旋线，螺旋线刀刃21的螺旋线间隙形成能够容纳切屑的螺旋容屑槽，螺旋容屑槽的深度与螺旋线刀刃21牙高的比值≤2；与螺旋线刀刃21的牙顶相重合的假想面为锥面，锥面的截面半径沿刀头20的轴线由第一端到第二端的方向逐渐缩小。
螺旋线刀刃21采用硬质合金或者陶瓷材料制作。陶瓷材料刚度极好，硬度极高，又有着良好的耐磨性，采用陶瓷材料制作螺旋线刀刃21，能够提高刀具的加工精度和使用寿命。硬质合金耐热性好，硬度高，形状保持行良好，采用硬质合金制作螺旋线刀刃21，同样能够提高刀具的加工精度和使用寿命。
螺旋线刀刃21的截面为三角形、等腰梯形、平行四边形或者半圆形。
在本实施例中，刀头20的母线与轴线之间的夹角为锐角，刀头20为圆台体，刀柄10连于圆台体的下底面，圆台体的侧面设有牙高不变的螺旋线刀刃21，螺旋线刀刃21的螺旋线为圆锥螺旋线，螺旋线刀刃21的牙高沿圆锥螺旋线从圆台体的下底面端到上底面端均等；此时，螺旋线刀刃21的外表面形成的锥面的锥角与圆台体的锥角相同。
在本实施例中，螺旋容屑槽的深度与螺旋线刀刃21牙高的比值＝1。在其他的实施例中，可根据需要设置螺旋容屑槽的深度；当需要加深螺旋容屑槽的深度时，在刀头20上沿螺旋线刀刃21的螺旋线间隙进一步开槽以加深螺旋容屑槽的深度。
在其他的实施例中，刀头20也可以为圆锥体，刀柄10设于圆锥体的底面处即第一端，第二端渐变缩小为一个点即圆锥体的顶点，圆锥体的侧面设有牙高不变的螺旋线刀刃21，螺旋线刀刃21的螺旋线为圆锥螺旋线；此时，螺旋线刀刃21的外表面形成的锥面的锥角与圆锥体的锥角相同。
在其他的实施例中，刀头20还可以为圆柱体，母线与轴线平行，刀头20连于圆柱体的第一端，圆柱体的侧面设有牙高渐变的螺旋线刀刃21，螺旋线刀刃21的螺旋线为圆锥螺旋线，螺旋线刀刃21的牙高沿着圆锥螺旋线从第一端向第二端逐渐减小；此时，螺旋线刀刃21的外表面形成锥面，锥面沿刀头20的轴线由第一端到第二端的方向逐渐缩小。
参见图2，本发明的实施例还提供一种模具的加工方法，模具30至少有一个面为斜面，斜面能够与竖直平面形成第一夹角，采用本发明的实施例提供的刀具加工模具毛坯的待加工面形成斜面，包括以下步骤：
第一步、提供模具毛坯，并确定待加工面的位置；具体地，待加工面预留有一定厚度的加工余量，加工余量的厚度大于螺旋线刀刃21的外表面形成的锥面对应的底面圆的半径；
第二步、选用螺旋线刀刃21的外表面形成的锥面为第一夹角的二倍的刀具；
第三步、装夹模具毛坯，使用本发明实施例提供的刀具加工待加工面：刀具的轴线与待加工面平行设置，首先对待加工面进行粗加工，使刀具沿自身轴线旋转并从待加工面的一侧边垂直切入待加工面，待刀具的切入深度达到第一设定深度后，刀具旋转并沿平行于待加工面的方向进给，初步加工出第一斜面；然后对第一斜面进行精加工，刀具沿自身轴线旋转并垂直切入第一斜面的一侧边，待刀具的切入深度达到第二设定深度后，刀具旋转并沿第一斜面进给加工出斜面。
本实施例中，模具30的四个侧面均为斜面，刀头20的第一端与第二端沿刀头20轴线方向的距离大于待加工面沿刀头20轴线方向的边的长度；在加工过程中使刀具环绕模具毛坯外侧走刀，如此刀具环绕模具毛坯一圈，即完成了一次走刀且一次走刀能够切削到四个侧面。粗加工时第一设定深度等于与螺旋线刀刃21的牙顶相重合的假想锥面对应的底面圆的半径，这样刀具一次环绕走刀就能加工出斜面的轮廓即第一斜面；精加工时的第二设定深度小于第一设定深度，加工余量减去第一设定深度即为第二设定深度，精加工的主要目的是为了对第一斜面进行修边，剔除表面毛刺，提高表面加工精度。
本发明的实施例提供的模具的加工方法，采用本发明提供的刀具来加工出模具30的斜面，模具30的斜面与竖直方向间形成第一夹角，刀头20的侧面设有螺旋线刀刃21，螺旋线刀刃21的表面形成一个锥面，锥面的锥角为第一夹角的2倍。
粗加工时，刀具沿自身轴线旋转垂直切入待加工面的一侧边，待切入深度等于第一设定深度时，使刀具旋转并沿平行于待加工面的方向进给，加工过程中切屑落入螺旋容屑槽后，随着刀具的旋转，螺旋容屑槽中的切屑受到离心力被甩出螺旋容屑槽，从而不会滞留在螺旋容屑槽中划伤加工面；环绕模具毛坯一次走刀即可加工出斜面的轮廓即第一斜面，加工速度快且加工精度高。
粗加工完成后进行精加工。刀具环绕模具毛坯一圈完成精加工，剔除第一斜面表面的毛刺，提高加工精度，加工出斜面。
本实施例的模具加工方法，两次走刀即可加工出模具30的斜面，无需多次走刀，提高加工效率的同时也提高了加工精度。
斜面加工完成后，选用其他的刀具加工模具毛坯的其余需要加工的表面。
至此，完成了模具30的加工。
在其他的实施例中，当刀头20的第一端与第二端沿刀头20轴线方向的距离小于待加工面沿刀头20轴线方向的边的长度，加工模具毛坯前，需要设计刀具的走刀路线。例如当模具30的四个侧面均为斜面时，走刀路线为从下到上环绕模具毛坯走刀。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种刀具，包括刀柄(10)和刀头(20)，其特征在于，所述刀头(20)为回转体，所述刀头(20)的第一端与所述刀柄(10)连接，所述刀头(20)的第二端沿所述刀头(20)的轴线延伸，所述刀头(20)的侧面由母线绕所述轴线旋转形成；
所述刀头(20)的侧面上设有螺旋线刀刃(21)，所述螺旋线刀刃(21)的螺旋线间隙形成螺旋容屑槽；
与所述螺旋线刀刃(21)的牙顶相重合的假想面为锥面，所述锥面的截面半径沿所述刀头(20)的轴线由所述第一端到所述第二端的方向逐渐缩小。
2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述母线与所述轴线平行，所述螺旋线刀刃(21)的螺旋线为圆锥螺旋线，所述螺旋线刀刃(21)的牙高沿所述圆锥螺旋线从所述第一端向所述第二端逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述母线与所述轴线之间的夹角为锐角，所述螺旋线刀刃(21)的螺旋线为圆锥螺旋线，所述螺旋线刀刃(21)的牙高沿所述圆锥螺旋线从所述第一端到所述第二端均等。
4.根据权利要求3所述的刀具，其特征在于，所述刀头(20)的侧面为圆台面或者圆锥面。
5.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述螺旋容屑槽的深度与所述螺旋线刀刃(21)牙高的比值≤2。
6.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述螺旋线为单螺旋线或者多螺旋线。
7.一种模具的加工方法，其特征在于，模具(30)至少有一个面为斜面，所述斜面能够与竖直平面形成第一夹角，采用权利要求1-5任一项所述的刀具加工模具毛坯的待加工面形成所述斜面，包括以下步骤：
S1、提供所述模具毛坯，并确定所述待加工面的位置；
S2、选用所述锥面的锥角为所述第一夹角的二倍的所述刀具；
S3、装夹所述模具毛坯，使用所述刀具加工所述待加工面：所述刀具的轴线与所述待加工面平行设置，首先粗加工所述待加工面，旋转所述刀具，使所述刀具从所述待加工面的一侧边垂直切入所述待加工面，待所述刀具切入深度为第一设定深度后，所述刀具旋转并沿平行于所述待加工面的方向进给，初步加工出第一斜面；然后精加工所述第一斜面，所述刀具旋转并垂直切入所述第一斜面，待所述刀具切入深度为第二设定深度后，所述刀具旋转并沿所述第一斜面进给加工出所述斜面。
8.根据权利要求7所述的模具的加工方法，其特征在于，在所述S1中，所述待加工面预留的加工余量的厚度大于与所述锥面对应的底面圆的半径。
9.根据权利要求7所述的模具的加工方法，其特征在于，所述模具(30)的四个侧面均为所述斜面，在加工过程中所述刀具环绕所述模具毛坯外侧走刀，所述刀具一次环绕走刀能够切削到四个所述侧面。
10.根据权利要求7所述的模具的加工方法，其特征在于，所述第一设定深度等于与所述锥面对应的底面圆的半径，所述第二设定深度小于所述第一设定深度。
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