CN110695374A - 一种凹槽切削加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种凹槽切削加工方法，包括：提供工件，制备菱柱形反轮廓车刀和菱柱形正轮廓车刀；在工件表面划出边界线A与边界线B，选取中界点，将工件装夹在机床工作台上；使用反轮廓车刀在中界点与边界线B之间加工出一个半槽A；使用正轮廓车刀在中界点与边界线A之间加工出一个半槽B，并使半槽A与半槽B连通形成凹槽等步骤。采用本发明的技术方案，通过采用菱柱形反轮廓车刀和菱柱形正轮廓车刀进行切削加工，进刀或退刀相对容易，铁屑容易从半槽A或半槽B以内排出，避免出现打刀现象，并且刀具制造成本低，降低了切削加工成本，提高了加工效率，又通过使用圆头刀片进行精加工，提升了凹槽内壁表面的加工精度和加工质量。

Description

一种凹槽切削加工方法
技术领域
本发明属于机械加工工艺技术领域，尤其涉及一种凹槽切削加工方法。
背景技术
在机械加工制造行业，凹槽是零部件上常见形状特征。现有技术中，在加工这类凹槽形状特征时，通常采用槽刀对凹槽进行车削加工，这种切削加工方法存在以下几个缺陷：一是由于待加工成形的凹槽深且宽，在加工过程中，随着槽刀加工深度的增加，铁屑不易排出，容易产生打刀现象；二是由于切削过程中铁屑未能及时排出残留于凹槽内，容易产生卡屑现象，并产生积屑瘤，造成槽刀刀具崩刃，影响了凹槽内壁表面的加工质量，达不到工件原来的设计要求；三是在加工过程中，由于槽深而加工槽刀悬伸长度长，刚性较差，容易产生振刀现象，影响了槽刀的使用寿命；四是在加工过程中，槽刀切削参数低，凹槽的加工效率很低，影响了机械加工效率；五是专用槽刀的价格目前仍然较为昂贵，加工成本较高。因此，迫切需要改进凹槽的加工工艺方法，以提升工件上凹槽形状特征的加工质量和加工效率，降低加工成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种凹槽切削加工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种凹槽切削加工方法，包括以下步骤：
步骤一：提供工件，制备一把菱柱形反轮廓车刀和一把菱柱形正轮廓车刀；
步骤二：在步骤一中工件表面划出两条相互平行的边界线A与边界线B，将边界线A与边界线B之间的区域作为待加工区域，再在待加工区域中部选取一点作为中界点，然后将工件装夹在机床工作台上；
步骤三：使用步骤一中反轮廓车刀对工件进行切削加工，使反轮廓车刀由步骤二中中界点出发，先使反轮廓车刀沿着相对于工件表面的斜下方移动，再使反轮廓车刀沿着与工件表面平行的方向移动至边界线B的正下方，然后再使反轮廓车刀沿着竖直方向移动至边界线B的正上方，最后移离工件表面；
步骤四：重复步骤三多次，在中界点与边界线B之间切削加工出一个横断面为倒立直角梯形的半槽A；
步骤五：使用步骤一中正轮廓车刀对工件进行切削加工，使正轮廓车刀由步骤二中中界点出发，先使正轮廓车刀沿着相对于工件表面的斜下方移动，再使正轮廓车刀沿着与工件表面平行的方向移动至边界线A的正下方，然后再使正轮廓车刀沿着竖直方向移动至边界线A的正上方，最后移离工件表面；
步骤六：重复步骤五多次，在中界点与边界线A之间切削加工出一个横断面为直立直角梯形的半槽B，并使半槽B与步骤四中半槽A连通形成凹槽。
菱柱形反轮廓车刀或菱柱形正轮廓车刀至少有一对菱形内角为30°。
菱柱形反轮廓车刀或菱柱形正轮廓车刀的材质为硬质合金。
边界线A或边界线B为封闭的圆环形状。
步骤四中半槽A的倒立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为56°。
步骤六中半槽B的直立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为34°。
凹槽切削加工方法还包括以下步骤：
步骤1：在进行步骤四或步骤六之时，分别在半槽A内壁表面、半槽B内壁表面预留适当精加工余量；
步骤2：在完成步骤六之后，使用圆头刀片对工件进行切削加工，使圆头刀片沿着半槽A内壁表面、半槽B内壁表面移动，切削去除步骤1中精加工余量。
圆头刀片的材质为硬质合金。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，通过采用菱柱形反轮廓车刀和菱柱形正轮廓车刀由待加工区域中部的中界点出发进行切削加工，分别加工出半槽A、半槽B，再使半槽A与半槽B连通形成凹槽，菱柱形反轮廓车刀或菱柱形正轮廓车刀在切削加工时容易进刀或退刀，铁屑容易从半槽A或半槽B以内排出，避免出现打刀现象，且菱柱形反轮廓车刀或菱柱形正轮廓车刀制造成本相比专用槽刀低很多，降低了切削加工成本，提高了加工效率。在半槽A与半槽B连通形成凹槽之后，又通过使用圆头刀片进行精加工，提升了凹槽内壁表面的加工精度和加工质量。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明步骤三至步骤四的加工示意图；
图3是本发明步骤五至步骤六的加工示意图；
图4是本发明步骤1至步骤2的加工示意图。
图中：1-反轮廓车刀，2-正轮廓车刀，3-工件，4-圆头刀片，31-半槽A，32-半槽B。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示，本发明提供一种凹槽切削加工方法，包括以下步骤：
步骤一：提供工件3，制备一把菱柱形反轮廓车刀1和一把菱柱形正轮廓车刀2；进一步地，优选菱柱形反轮廓车刀1或菱柱形正轮廓车刀2至少有一对菱形内角为30°。菱柱形反轮廓车刀1或菱柱形正轮廓车刀2的材质为硬质合金。
步骤二：在步骤一中工件3表面划出两条相互平行的边界线A与边界线B，将边界线A与边界线B之间的区域作为待加工区域，再在待加工区域中部选取一点作为中界点，然后将工件3装夹在机床工作台上；进一步地，优选边界线A或边界线B为封闭的圆环形状。
步骤三：使用步骤一中反轮廓车刀1对工件3进行切削加工，使反轮廓车刀1由步骤二中中界点出发，先使反轮廓车刀1沿着相对于工件3表面的斜下方移动，再使反轮廓车刀1沿着与工件3表面平行的方向移动至边界线B的正下方，然后再使反轮廓车刀1沿着竖直方向移动至边界线B的正上方，最后移离工件3表面；
步骤四：重复步骤三多次，在中界点与边界线B之间切削加工出一个横断面为倒立直角梯形的半槽A31；另外，步骤四中半槽A31的倒立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为56°。
步骤五：使用步骤一中正轮廓车刀2对工件3进行切削加工，使正轮廓车刀2由步骤二中中界点出发，先使正轮廓车刀2沿着相对于工件3表面的斜下方移动，再使正轮廓车刀2沿着与工件3表面平行的方向移动至边界线A的正下方，然后再使正轮廓车刀2沿着竖直方向移动至边界线A的正上方，最后移离工件3表面；
步骤六：重复步骤五多次，在中界点与边界线A之间切削加工出一个横断面为直立直角梯形的半槽B32，并使半槽B32与步骤四中半槽A31连通形成凹槽。另外，步骤六中半槽B32的直立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为34°。
此外，凹槽切削加工方法还包括以下步骤：
步骤1：在进行步骤四或步骤六之时，分别在半槽A31内壁表面、半槽B32内壁表面预留适当精加工余量；
步骤2：在完成步骤六之后，使用圆头刀片4对工件3进行切削加工，使圆头刀片4沿着半槽A31内壁表面、半槽B32内壁表面移动，切削去除步骤1中精加工余量。优选圆头刀片4的材质为硬质合金。
采用本发明的技术方案，通过采用菱柱形反轮廓车刀1和菱柱形正轮廓车刀2由待加工区域中部的中界点出发进行切削加工，分别加工出半槽A31、半槽B32，再使半槽A31与半槽B32连通形成凹槽，菱柱形反轮廓车刀1或菱柱形正轮廓车刀2在切削加工时容易进刀或退刀，铁屑容易从半槽A31或半槽B32以内排出，避免出现打刀现象，且菱柱形反轮廓车刀1或菱柱形正轮廓车刀2制造成本相比专用槽刀低很多，降低了切削加工成本，提高了加工效率。在半槽A31与半槽B32连通形成凹槽之后，又通过使用圆头刀片4进行精加工，提升了凹槽内壁表面的加工精度和加工质量。

Claims (8)

1.一种凹槽切削加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：提供工件(3)，制备一把菱柱形反轮廓车刀(1)和一把菱柱形正轮廓车刀(2)；
步骤二：在步骤一中所述工件(3)表面划出两条相互平行的边界线A与边界线B，将边界线A与边界线B之间的区域作为待加工区域，再在待加工区域中部选取一点作为中界点，然后将工件(3)装夹在机床工作台上；
步骤三：使用步骤一中所述反轮廓车刀(1)对工件(3)进行切削加工，使反轮廓车刀(1)由步骤二中所述中界点出发，先使反轮廓车刀(1)沿着相对于工件(3)表面的斜下方移动，再使反轮廓车刀(1)沿着与工件(3)表面平行的方向移动至边界线B的正下方，然后再使反轮廓车刀(1)沿着竖直方向移动至边界线B的正上方，最后移离工件(3)表面；
步骤四：重复步骤三多次，在所述中界点与边界线B之间切削加工出一个横断面为倒立直角梯形的半槽A(31)；
步骤五：使用步骤一中所述正轮廓车刀(2)对工件(3)进行切削加工，使正轮廓车刀(2)由步骤二中所述中界点出发，先使正轮廓车刀(2)沿着相对于工件(3)表面的斜下方移动，再使正轮廓车刀(2)沿着与工件(3)表面平行的方向移动至边界线A的正下方，然后再使正轮廓车刀(2)沿着竖直方向移动至边界线A的正上方，最后移离工件(3)表面；
步骤六：重复步骤五多次，在所述中界点与边界线A之间切削加工出一个横断面为直立直角梯形的半槽B(32)，并使半槽B(32)与步骤四中所述半槽A(31)连通形成凹槽。
2.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：所述菱柱形反轮廓车刀(1)或菱柱形正轮廓车刀(2)至少有一对菱形内角为30°。
3.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：所述菱柱形反轮廓车刀(1)或菱柱形正轮廓车刀(2)的材质为硬质合金。
4.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：所述边界线A或边界线B为封闭的圆环形状。
5.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：步骤四中所述半槽A(31)的倒立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为56°。
6.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：步骤六中所述半槽B(32)的直立直角梯形横断面轮廓中，其斜腰线相对于其底边的倾角为34°。
7.如权利要求1所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：所述凹槽切削加工方法还包括以下步骤：
步骤1：在进行步骤四或步骤六之时，分别在所述半槽A(31)内壁表面、半槽B(32)内壁表面预留适当精加工余量；
步骤2：在完成步骤六之后，使用圆头刀片(4)对工件(3)进行切削加工，使圆头刀片(4)沿着所述半槽A(31)内壁表面、半槽B(32)内壁表面移动，切削去除步骤1中所述精加工余量。
8.如权利要求7所述的凹槽切削加工方法，其特征在于：所述圆头刀片(4)的材质为硬质合金。
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