CN110899801A - 一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法 - Google Patents

一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法，包括由刀柄和刀刃构成的铣刀，所述刀刃为圆柱形结构，其尾端与刀柄固连，前端设有分布在圆柱面上的主切削刃，在主切削刃上设有修光刃，所述修光刃包括相对设置在主切削刃的圆周面前端的圆周刃前角，在相对刃前角的后部设有圆周刃后角，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º‑0.25º，圆周刃后角的角度为2º‑3º。本发明采用所述加工刀具结合合理的加工方法，可用于各类不锈钢材质零件的加工，加工过程中对刀具损耗小，刀具寿命长，并且刀具切削性能好，其切削效率是普通刀具的2‑3倍，切削质量好，其加工零件的合格率极高，实用性强，推广性高。

Description

一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法
技术领域
本发明涉及一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法，属于机械加工设备领。
背景技术
目前，不锈钢材质的零件因其具有耐热、耐高温及低温、耐腐蚀、塑性好，具有高的强度、硬度和高耐磨性等优点而受到各机械类企业喜爱。但是，不锈钢材质的零件相较于其他金属材质加工难度大，其具体加工难点有：
（1）不锈钢硬度高，容易加快机械加工刀具的磨损；
（2）不锈钢零件加工排屑难；
（3）积屑瘤容易造成粉屑留在切销刃上会引起加工表面的不良；
（4）机械加工刀具与不锈钢零件之间的化学关系容易造成加工硬化从面导致刀具崩刃及不正常的破裂。
在加工时如果使用一般刀具加工寿命很短，需要频繁更换刀具，刀具切削性能差，加工效率低，并且其加工质量极差，成品合格率低，加工成本高。因此只能使用要求极高的特殊刀具并配合合适的加工液才能加工，其超高的加工成本和加工难点严重制约着不锈钢材质应用和推广。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法，可以克服现有技术的不足。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于不锈钢材质零件的加工刀具，包括由刀柄和刀刃构成的铣刀，所述刀刃为圆柱形结构，其尾端与刀柄固连，前端设有分布在圆柱面上的主切削刃，在主切削刃上设有修光刃，所述修光刃包括相对设置在主切削刃的圆周面前端的圆周刃前角，在相对刃前角的后部设有圆周刃后角，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º-0.25º，圆周刃后角的角度为2º-3º。
前述圆周刃前角的角度在0.08º-0.25º范围内随着加工精度要求增高而加大。
前述圆周刃前角的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º的铣刀用于粗加工工序，所述圆周刃前角的角度为0.165º的铣刀用于半精加工加工工序，所述圆周刃前角的角度为0.25º的铣刀用于精加工加工工序。
前述铣刀为硬质合金铣刀。
一种用于不锈钢材质零件的加工方法，其包括以下步骤：
步骤一、按工艺要求将不锈钢材质毛坯件装夹在机床上；
步骤二、至少选择一把上述的加工刀具，并将其安装在机床上，；
步骤三、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行粗加工；
步骤四、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行半精加工；
步骤五、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行精加工。
前述步骤二中，加工刀具的选配根据其圆周刃前角的角度进行选择，即选择刀具圆周刃前角的角度在0.08º-0.25º范围内的一种、两种或三种刀具。
前选配刀具圆周刃前角的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格中的一种、两种或三种刀具。
前述步骤三中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.08º的加工刀具的进行粗加工；
其中，刀具的切削速度Vc为180m/min；进给量fz为0.6mm。
前述步骤四中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.165º的加工刀具的进行半精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为200m/min，进给量fz为0.4mm。
前述步骤五中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.25º的加工刀具的进行精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为240m/min，进给量fz为0.2mm。
与现有技术比较，本发明公开了一种用于不锈钢材质零件的加工刀具和加工方法，其中，所述的加工刀具在现有的加工刀具上进行改进，增加了修光刃，所述修光刃包括相对设置在主切削刃的圆周面前端的圆周刃前角，在相对刃前角的后部设有圆周刃后角，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º-0.25º，圆周刃后角的角度为2º-3º；所述圆周刃前角主要用于改善刀具的切削性能，所述圆周刃后角主要用于改善其排屑性能，采用改进的加工刀具结合合理的切削参数和压缩空气冷却，可用于各类不锈钢材质零件的加工，加工过程中对刀具损耗小，并且刀具切削性能好，其有效解决了现有技术中加工锈钢材质零件时存在的刀具损耗大，加工寿命很短，刀具切削性能差，加工效率低，加工成本高，加工质量极差及刀具要求高等问题。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过在普通刀具进行合理改进后，并结合合理的加工方法可用于不锈钢材质零件的加工，在加工过程中对刀具损耗小，刀具使用寿命长，并且刀具切削性能好，其切削效率是普通刀具的2-3倍，并且切削质量好，其加工零件的合格率极高。
（2）本发明相对现有不锈钢材质加工刀具来说，对刀具要求不高，其加工工艺也比较简单，可以有效节省刀具成本和加工成本，实用性强，推广性高。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为图1的左侧结构示意图。
图3为图2中A部分局部放大结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1-图3所示，
本发明公开的一种用于不锈钢材质零件的加工刀具，包括由刀柄1和刀刃2构成的铣刀，所述刀刃2为圆柱形结构，其尾端与刀柄1固连，前端设有分布在圆柱面上的主切削刃3，在主切削刃3上设有修光刃，所述修光刃包括相对设置在主切削刃的圆周面前端的圆周刃前角4，在相对刃前角的后部设有圆周刃后角5，并且所述圆周刃前角4的角度为0.08º-0.25º，圆周刃后角5的角度为2º-3º。
所述圆周刃前角4的角度为0.08º-0.25º范围内随着加工精度要求增高而加大。
优选地，所述圆周刃前角4的角度可以为0.08º、0.165º和0.25º三种规格，并且所述圆周刃前角4的角度为0.08º的铣刀用于粗加工工序，所述圆周刃前角4的角度为0.165º的铣刀用于半精加工加工工序，所述圆周刃前角4的角度为0.25º的铣刀用于精加工加工工序。
所述铣刀为硬质合金铣刀。
所述铣刀的刀柄1、刀刃2及其主切削刃3的参数规格根据现有铣刀进行设计，在此不再赘述。
基于上述加工工装的用于不锈钢材质零件的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤一、按工艺要求将不锈钢材质毛坯件装夹在机床上；
步骤二、至少选择一把上述的加工刀具，并将其安装在机床上，；
步骤三、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行粗加工；
步骤四、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行半精加工；
步骤五、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行精加工。
在步骤二中，加工刀具的选配可以根据其圆周刃前角4的角度选择，即选择刀具圆周刃前角4的角度在0.08º-0.25º范围内的一种、两种或三种刀具；
具体可以选配刀具圆周刃前角4的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格中的一种、两种或三种刀具。
步骤三中，在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角4为0.08º的加工刀具的进行粗加工；
其中，刀具的切削速度Vc为180m/min；进给量fz为0.6mm。
步骤四中，在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角4为0.165º的加工刀具的进行半精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为200m/min，进给量fz为0.4mm。
步骤五、在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角4为0.25º的加工刀具的进行精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为240m/min，进给量fz为0.2mm。
实施例1；
选配刀具圆周刃前角4的角度为0.08º规格的加工刀具一把，结合对应的切削参数，对上述不锈钢材质毛坯件进行粗加工、半精加工及精加工，与普通刀具进行比较，其切削结果如下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
选配刀具圆周刃前角4的角度为0.165º规格的加工刀具一把，结合对应的切削参数，对上述不锈钢材质毛坯件进行粗加工、半精加工及精加工，切削结果如下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
选配刀具圆周刃前角4的角度为0.25º规格的加工刀具一把，结合对应的切削参数，对上述不锈钢材质毛坯件进行粗加工、半精加工及精加工，切削结果如下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
选配刀具圆周刃前角4的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格中加工刀具各一把，结合对应的切削参数，对上述不锈钢材质毛坯件进行粗加工、半精加工及精加工，切削结果如下表：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
通过上表对比可以看出，采用上述加工刀具，并结合合理的加工方法，可以实现各类不锈钢材质零件的加工，加工过程中刀具损耗较小，可以有效提高刀具寿命，提高了切削性能，其效率是普通刀具的2-3倍，并且加工便捷性高，加工成本低，加工精度高、质量好。

Claims (10)

1.一种用于不锈钢材质零件的加工刀具，包括由刀柄和刀刃构成的铣刀，所述刀刃为圆柱形结构，其尾端与刀柄固连，前端设有分布在圆柱面上的主切削刃，其特征在于：在主切削刃上设有修光刃,所述修光刃包括相对设置在主切削刃的圆周面前端的圆周刃前角，在相对刃前角的后部设有圆周刃后角，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º-0.25º，圆周刃后角的角度为2º-3º。
2.根据权利要求1所述的用于不锈钢材质零件的加工刀具，其特征在于：所述圆周刃前角的角度在0.08º-0.25º范围内随着加工精度要求增高而加大。
3.根据权利要求2所述的用于不锈钢材质零件的加工刀具，其特征在于：所述圆周刃前角的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格，并且所述圆周刃前角的角度为0.08º的铣刀用于粗加工工序，所述圆周刃前角的角度为0.165º的铣刀用于半精加工加工工序，所述圆周刃前角的角度为0.25º的铣刀用于精加工加工工序。
4.根据权利要求1所述的用于不锈钢材质零件的加工刀具，其特征在于：所述铣刀为硬质合金铣刀。
5.一种用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、按工艺要求将不锈钢材质毛坯件装夹在机床上；
步骤二、至少选择一把上述的加工刀具，并将其安装在机床上，；
步骤三、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行粗加工；
步骤四、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行半精加工；
步骤五、选取合适的加工冷却方式，设定进刀参数，进行精加工。
6.根据权利要求5所述的用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于，所述步骤二中，加工刀具的选配根据其圆周刃前角的角度进行选择，即选择刀具圆周刃前角的角度在0.08º-0.25º范围内的一种、两种或三种刀具。
7.根据权利要求5所述的用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于，选配刀具圆周刃前角的角度为0.08º、0.165º和0.25º三种规格中的一种、两种或三种刀具。
8.根据权利要求5所述的用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于：所述步骤三中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.08º的加工刀具的进行粗加工；
其中，刀具的切削速度Vc为180m/min；进给量fz为0.6mm。
9.根据权利要求5所述的用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于：所述步骤四中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.165º的加工刀具的进行半精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为200m/min，进给量fz为0.4mm。
10.根据权利要求5所述的用于不锈钢材质零件的加工方法，其特征在于：所述步骤五中，
在加工过程中采用压缩空气进行冷却；
采用刀具圆周刃前角为0.25º的加工刀具的进行精加工；
其中，刀具的切削速度Vc为240m/min，进给量fz为0.2mm。
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