CN111069666B - 一种铣削加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铣削加工方法，包括：准备铣刀和待加工件；所述铣刀包括刀轴，在所述刀轴的侧面设置有侧刃，所述侧刃包括多条螺旋刃，定义所述螺旋刃的切线方向与所述刀轴的轴向的夹角为螺旋角；在对所述待加工件的上表面进行进刀铣削时，所述螺旋角大于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角；在所述螺旋角小于或者等于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角的条件下，对已经铣削过的棱边上的毛刺进行第二次铣削。本发明实施例提供的铣削加工方法能够有效抑制待加工件的棱边上的毛刺产生，实现了加工完成后的成品性能稳定，质量可靠的效果。

Description

一种铣削加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地，本发明涉及一种铣削加工方法。

背景技术

铣削加工在铣削一些具有延展属性的材料时，在刀具与材料挤压变形和切屑与材料脱离的过程因塑性变形形成毛刺。带有毛刺的产品在使用过程中会因各种外界因素造成脱落，脱落的毛刺可能影响该产品所在系统的运行环境，造成卡死或堵塞，阻碍系统稳定运行。在电流运行系统中，附着有毛刺的导电介质将因毛刺而产生尖端放电，可能击伤距离较近的其它导电材质；或因毛刺刺伤其他物件，导致其他物件破损或内容物的泄漏。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述至少一个技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种铣削加工方法的新技术方案。

本发明实施例提供了一种铣削加工方法，包括：

准备铣刀和待加工件；

所述铣刀包括刀轴，在所述刀轴的侧面设置有侧刃，所述侧刃包括多条螺旋刃，定义所述螺旋刃的切线方向与所述刀轴的轴向的夹角为螺旋角；

在对所述待加工件的上表面进行进刀铣削时，所述螺旋角大于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角；

在所述螺旋角小于或者等于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角的条件下，对已经铣削过的棱边上的毛刺进行第二次铣削。

可选地或另选地，在对所述待加工件的侧表面进行铣削时，所述铣刀对所述侧表面的拐角棱边两侧进行铣削。

可选地或另选地，所述侧表面与所述刀轴的轴向的夹角小于或等于50°。

可选地或另选地，在对所述侧表面进行铣削时，所述铣刀围绕所述侧表面一周进行铣削。

可选地或另选地，在所述刀轴的底端设置有端刃。

可选地或另选地，所述螺旋刃与所述端刃连接。

可选地或另选地，定义所述端刃的切线方向与水平方向的夹角为副偏角，所述副偏角为2°～5°。

可选地或另选地，所述螺旋角为10°～60°。

可选地或另选地，相邻的螺旋刃之间形成排屑槽。

可选地或另选地，所述铣刀为左旋铣刀。

本发明实施例提供的一种铣削加工方法，能够有效抑制待加工件的棱边A上的毛刺产生，实现了加工完成后的成品性能稳定，质量可靠的效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的铣削加工方法对待加工件的侧部进行铣削的示意图。

图2是本发明实施例的铣削加工方法采用的铣刀的正视结构示意图。

图3是本发明实施例的铣削加工方法对待加工件的上部进行铣削的示意图。

图4是本发明实施例的铣削加工方法环绕铣削待加工件的示意图。

附图标记说明：

1-螺旋刃，2-待加工件，3-排屑槽。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，本发明实施例公开了一种铣削加工方法，包括：

准备铣刀和待加工件；

铣刀包括刀轴，在刀轴的侧面设置有侧刃，侧刃包括多条螺旋刃1，定义螺旋刃1的切线T方向与刀轴的轴向E的夹角为螺旋角α；

在对待加工件2的上表面进行进刀铣削时，螺旋角α大于待加工件2的加工侧的上表面棱边A与水平方向D的夹角β；

在螺旋角α小于或者等于待加工件2的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角的条件下，对已经铣削过的棱边上的毛刺进行第二次铣削。

在实际切削操作时，将铣刀安装于机械加工设备的电机上；将待加工件2固定在机械加工设备的承载部上；

根据待加工件的棱边A与水平方向夹角的β值，选用螺旋角α值大于夹角β值的铣刀；

由于本实施例的铣削加工方法，所选用铣刀的螺旋刃1的螺旋角α值大于待加工件2的加工侧的上表面棱边A与水平方向D的夹角β值，故在切削加工过程中，螺旋刃1对棱边A施加的切削力的方向是朝内(即朝待加工件2的材料内侧)，达到了抑制棱边A的毛刺朝外翘起的效果，最终实现了加工完成后的成品性能稳定，质量可靠，加工效率高的效果。

如图3所示，在螺旋角α值小于或者等于待加工件2的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角β值的条件下，螺旋刃1对棱边A施加的切削力的方向是朝外(即朝待加工件2的材料外侧)，则棱边A的毛刺朝外翘起。

在该例子中，通过对已经铣削过的棱边上的毛刺进行第二次重复铣削，来去除毛刺。

如图3所示，在螺旋角α值小于所述夹角β值时，在切削过程中，采用铣刀对棱边A上的毛刺由待加工件2的棱边A的外侧向棱边A的内侧进行两次铣削。

图3中的箭头C为铣刀的切削轨迹，切削轨迹为迂回轨迹。

箭头S为铣刀的步进方向，即每行进完成一个直线轨迹的铣削后，加工设备驱动铣刀会按箭头S方向步进，以进行下一个直线轨迹的切削。

在一个实施例中，所述铣刀为左旋铣刀或右旋铣刀。例如，在为左旋铣刀的情况下，该铣刀安装在顺时针转动的加工设备上(俯视角度)；在为右旋铣刀的情况下，该铣刀安装在逆时针转动的加工设备上(俯视角度)。

左旋铣刀的螺旋刃的切削力具有朝向被切削料内侧的效果，从而抑制毛刺产生。

如图4所示，在一个实施例中，在对待加工件的侧表面进行铣削时，铣刀对侧表面两侧的拐角的陡峭侧壁相交的棱边B两侧进行铣削，以使螺旋刃1的切削力朝向陡峭侧壁相交的棱边B的内侧，抑制毛刺朝外翻。

图4中的箭头C为铣刀的切削轨迹，切削轨迹为绕待加工件2半周或一周。

在一个实施例中，所述侧表面与所述刀轴的轴向的夹角F小于或等于50°，在夹角小于或等于50°时，螺旋刃1的切削力正好朝被切削料的内侧，以杜绝铣削待加工件2时崩边产生毛刺。

在一个实施例中，在对所述侧表面进行铣削时，所述铣刀围绕所述侧表面一周进行铣削，围绕所述侧表面一周进行铣削能够抑制待加工件2的全部棱边B上产生毛刺。

在一个实施例中，铣刀的材质采用高速工具钢、硬质合金等。

高速工具钢、硬质合金具有以下优点：

高硬度和耐磨性：在常温下，切削部分材料具备足够的硬度切入工件；具有高的耐磨性，刀具才不磨损，延长使用寿命。

好的耐热性：刀具在切削过程中会产生大量的热量，尤其是在切削速度较高时，温度会很高，因此，既在高温下仍能保持较高的硬度，有能继续进行切削的性能，这种具有高温硬度的性质，又称为热硬性或红硬性。

高的强度和好的韧性：在切削过程中，刀具能够承受很大的冲击力，不会断裂和损坏。铣刀能够承受冲击和振动，因此，高速工具钢、硬质合金还具备好的韧性，不易崩刃，碎裂。

其中，高速工具钢的合金元素钨、铬、钼、钒的含量较高，淬火硬度可达HRC62—70。在600℃高温下，仍能保持较高的硬度。

刃口强度和韧性好，抗振性强，能用于制造切削速度一般的刀具，对于钢性较差的机床，采用高速钢铣刀，仍能顺利切削。

工艺性能好，锻造、加工和刃磨都比较容易，还可以制造形状较复杂的刀具。

与硬质合金材料相比，仍有硬度较低，红硬性和耐磨性较差等缺点。

其中，硬质合金是金属碳化物、碳化钨、碳化钛和以钴为主的金属粘结剂经粉未冶金工艺制造而成的。

其主要特点如下：

能耐高温，在800—1000℃左右仍能保持良好的切削性能，切削时可选用比高速钢高4—8倍的切削速度。

常温硬度高，耐磨性好。

抗弯强度低，冲击韧性差，刀刃不易磨的很锋利。

常用的硬质合金一般包括以下：

钨钴类硬质合金，常用牌号YG3、YG6、YG8，其中数字表示含钴量的百分率，含钴量愈多，韧性愈好，愈耐冲击和振动，但会降低硬度和耐磨性。因此，该合金适用于切削铸铁及有色金属，还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。

钛钴类硬质合金，常用牌号有YT5、YT15、YT30，数字表示碳化钛的百分率。硬质合金含碳化钛以后，能提高钢的粘结温度，减小磨擦系数，并能使硬度和耐磨性略有提高，但降低了抗弯强度和韧性，使性质变脆，因此，该类合金适应切削钢类零件。

通用硬质合金，在上述两种硬质合金中加入适量的稀有金属碳化物，如碳化钽和碳化铌等，使其晶粒细化，提高其常温硬度和高温硬度、耐磨性、粘接温度和抗氧化性，能使合金的韧性有所增加，因此，这类硬质合金刀具有较好的综合切削性能和通用性，其牌号有：YW1、YW2和YA6等，由于其价格较贵，主要用于难加工材料，如高强度钢、耐热钢、不锈钢等。

在一个实施例中，在所述刀轴的底端设置有端刃。例如端刃呈辐射状设置在侧刃的底端，端刃为直线形、弧线形、曲线形等。在该例子中，端刃和侧刃一起，以能够同时铣削待加工件的平面和立面。

在一个实施例中，所述螺旋刃1与所述端刃连接。例如，螺旋刃和端刃是一体成型的，二者形成平滑连接。在进行铣削加工时，铣刀的刃口不易被破坏，抗外部阻力的作用更强。

本实施例提供的立铣刀的侧刃和端刃能够同时进行切削，也可单独进行切削。

在一个实施例中，定义所述端刃的切线方向与水平方向的夹角为副偏角，所述副偏角为2°～5°。相对于水平设置的端刃，该角度范围内，端刃与被切削料表面的摩擦面积更小。在进行切削加工时，端刃受到的阻力更小。

在一个实施例中，所述螺旋角α为10°～60°。在该角度范围内，以能够对多种角度规格的待加工件的棱边抑制毛刺。

在一个实施例中，相邻的螺旋刃1之间形成排屑槽3。排屑槽3用于切削加工中产生的碎屑的排除。例如，排屑槽3的截面形状为弧形、V字形、U形等。例如，螺旋刃和排屑槽是一体加工而成的。在加工时，通过去料处理或者辊压的方式形成排屑槽。这种加工方式使得排屑槽3的尺寸更精确。

在一个实施例中，采用的铣刀为平头铣刀、平面铣刀、圆角铣刀、圆鼻铣刀或者球头铣刀的立铣刀。本实施例的铣削加工方法能够加工平面、斜面、台阶、沟槽、曲面沟槽、成形表面、切断工件和曲面中的任一种。

本领域技术人员可以根据实际需要选择铣刀的类型。

例如，适合用立铣刀加工的工件大多有一个或更多的垂直于底面的侧壁面(这个面平行于铣床主轴)。

例如，平头铣刀进行精铣或粗铣，铣凹槽，去除大量毛坯，小面积水平平面或者轮廓精铣。

带倒角的平头铣刀，可做粗铣去除大量毛坯，还可精铣细平整面(相对于陡峭面)小倒角。

例如，球头铣刀进行曲面半精铣和精铣。

例如，圆鼻铣刀进行曲面变化较小，狭小凹陷区域较少，相对平坦区域较多的粗铣。

在实际操作铣削加工时，切削速度的挑选主要取决于待加工件的材质；进给速度的挑选主要取决于待加工件的材质及铣刀的直径。切削参数的选用同时受机床、刀具零碎、待加工件外形以及装夹方式等多方面要素的影响，应凭据实践情况适卖调解切削速度和进给速度。

当以刀具寿命为优先考虑要素时，可适当降低切削速度和进给速度；当切屑的离刃情况欠好时，则可适当增大切削速度。

本实施例提供的铣削加工方法可应用在机械制造、汽车制造、航空航天、轨道机车、眼镜加工、工业制造、船舶、钟表、模具、电子、手机等多个金属和非金属加工领域。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种铣削加工方法，其特征在于：包括：

准备铣刀和待加工件；

所述铣刀包括刀轴，在所述刀轴的侧面设置有侧刃，所述侧刃包括多条螺旋刃，定义所述螺旋刃的切线方向与所述刀轴的轴向的夹角为螺旋角；

在对所述待加工件的上表面进行进刀铣削时，选用所述螺旋角大于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角的铣刀，所述螺旋刃对上表面棱边施加的切削力的方向朝向待加工件的内侧，以抑制上表面棱边的毛刺朝外翘起；在所述螺旋角小于或者等于待加工件的加工侧的上表面棱边与水平方向的夹角的条件下，所述螺旋刃对上表面棱边施加的切削力的方向朝待加工件的外侧，此时上表面棱边的毛刺朝外翘起，然后对已经铣削过的棱边上的毛刺由待加工件的上表面棱边的外侧向上表面棱边的内侧进行第二次铣削，来去除毛刺；

在对所述待加工件的侧表面进行铣削时，所述铣刀对所述侧表面两侧的拐角的陡峭侧壁相交的棱边两侧进行铣削，所述侧表面与所述刀轴的轴向的夹角小于或等于50°，以使螺旋刃的切削力朝向陡峭侧壁相交的棱边的内侧，以抑制毛刺外翻；

在所述刀轴的底端设置有端刃，所述螺旋刃和所述端刃是一体成型，所述螺旋刃与所述端刃平滑连接，侧刃和端刃能够同时进行切削。

2.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于：在对所述侧表面进行铣削时，所述铣刀围绕所述侧表面一周进行铣削。

3.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于：定义所述端刃的切线方向与水平方向的夹角为副偏角，所述副偏角为2°〜5°。

4.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于：所述螺旋角为10°〜60°。

5.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于：相邻的螺旋刃之间形成排屑槽。

6.根据权利要求1所述的铣削加工方法，其特征在于：所述铣刀为左旋铣刀。

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