CN111687458A - 新型四头粗精一体数控卧式铣床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控铣床技术领域,尤其涉及新型四头粗精一体数控卧式铣床,包括铣床架、精铣刀、粗铣刀和升降台,所述铣床架上设置有两对由液压推缸控制移动运转的精铣刀和粗铣刀。

Description

新型四头粗精一体数控卧式铣床
技术领域
本发明涉及数控铣床技术领域,尤其涉及新型四头粗精一体数控卧式铣床及其使用的新型铣刀。
背景技术
铣床是主要指用铣刀在工件上加工多种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。而卧式铣床是一种机床,它的主轴与工作台平行,呈水平位置,可用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。通常分为万能卧式铣床、卧式升降台铣床、万能回转头铣床等。
传统的铣床用铣刀使用的是碳化钨基硬质合金,其基于碳化钨基硬质合金的高硬度、高耐磨性能,通常的加工方法包括反应烧结、热压烧结和等静压烧结方法,但现有技术得到的铣刀该材料在用于铣床高速加工时仍存在易断裂、易磨损的缺陷。
发明内容
一种新型四头粗精一体数控卧式铣床,包括铣床架、精铣刀、粗铣刀和升降台,所述铣床架上设置有两对由液压推缸控制移动运转的精铣刀和粗铣刀,其中精铣刀设置在所述粗铣刀的上侧。
所述精铣刀和粗铣刀可以选用相同的铣刀,也可以选用不同的铣刀。
而能够适用于新型四头粗精一体数控卧式铣床的铣刀可以选用以下两种,但不限于以下两种。
二刃球头铣刀,其包括刀柄、刀颈和球形刀头,所述刀头上有两个切削刃以及两个显螺旋结构并延长至刀颈的排屑槽,排屑槽的螺旋角度为20-30度。
三刃球头铣刀,其包括刀柄、刀颈和球形刀头,所述刀头上有三个切削刃以及两个显螺旋结构并延长至刀颈的排屑槽,排屑槽的螺旋角度为20-30度。
使用粗、精两种铣刀,既可以同时对工件的两端进行铣削加工,也可以同时进行粗精一体加工,从而产生时间的优势,同时更利于自动化生产。本发明优选粗铣刀和精铣刀位于待加工工件的同一侧位置。
而对于铣刀在加工过程中使用寿命短的问题,有研究表明,超细晶粒的硬质合金可以解决铣刀易断裂的问题。
对于铣刀所使用硬质合金,其原料组份包括粒径在0.2μm以下的碳化物粉体,以及粒径在0.2μm以下的粘结相金属通过粉末冶金技术制得。
其中碳化物选自难熔金属的碳化物,优选碳化钨,优选用量为80-90wt%。
粘结相金属选自铁族元素,优选钴,优选用量为10-20wt%。
制备时先通过高速球磨并混合符合尺寸的原料粉末,再进行静压压制烧结,得到成品。其中烧结的工艺条件限定为压力20±5MPa,烧结温度1350-1450℃。
得到的铣刀用硬质合金硬度不小于22.5GPa,密度不小于14.0g/cm3,强度不低于3100TRS/MPa。
由此可见,采用微细粒径的原料得到的硬质合金足以满足铣刀的正常使用。既本发明的改进还在于采用了微小粒径的原料生产铣刀,从而保证产品的高性能。
而进一步的,当采用相同原料配比,而使用放电等离子烧结工艺,在尽量相同的烧结工艺条件下,即压力20±5MPa,烧结温度1350-1450℃时,真空度在10pa以下。得到的铣刀用硬质合金性能略有提高,即硬度不小于22.5GPa,密度不小于14.2g/cm3,强度不低于3100TRS/MPa。
由此可见,采用放电等离子烧结可以在常规工艺,即静压烧结的基础上进一步提高铣刀的性能。
然而,为了减少铣刀在高速工作过程的断裂和破损,发明人根据现有技术所提到的方案,在该合金原料中进一步加入元素钽,用于提高铣刀的抗机械疲劳性能。
其中元素钽的粉末粒径同样优选0.2μm以下,一方面可以在加工过程中使各原料在混合过程更加充分,另一方面减少了加工的强度。而元素钽的用量优选为1-5wt%。
当采用与前述相同的静压压制烧结工艺时,得到的铣刀用硬质合金的硬度不小于23.0GPa,密度不小于14.4g/cm3,强度不低于3130TRS/MPa。
而采用与前述相同的放电等离子烧结工艺加工时,所得硬质合金的性能与添加元素钽后使用静压压制烧结工艺得到的性能几乎没有区别,即是相同的,由此可以推断在采用不同工艺对于铣刀性能的影响是有限的,而原料组份所产生的影响是比较大的。
下面对于包含了上述铣刀的铣床的整体结构进行示意性的描述,以使技术方案更加完整。
为了使新型四头粗精一体数控卧式铣床顺利工作,所述铣床架上还设置有两个电动推缸,且电动推缸的一端连接在所述升降台的底部,所述升降台的上部设置有工作台,工作台的上部焊接有两个固定板,且固定板之间设置有由螺纹杆控制移动的夹板。
进一步地,在两个夹板之间设置有隔板,在所述升降台的一端焊接有两个连接块,且连接块上开设通孔插接配合有竖杆。
其中对于所述隔板的底部,应该保持焊接在所述工作台上,且保持隔板与所述夹板相互平行。
加工时,在固定板上开设有螺纹孔,并螺旋转动配合有螺纹杆,螺纹杆的一端通过轴承配合安装在所述夹板上。
在所述铣床架上设置有四个液压推缸,且液压推缸的一端连接在安装板,安装板的一端连接在控制装置上,控制装置的一端对应的控制精铣刀和粗铣刀的运转。
所述安装板的另一端上开设通孔,通孔内插接配合有横杆。
本发明的有益效果是显而易见的。
1、铣床上同时安装有粗铣刀和粗铣刀,不但可以同时对工件的两端进行铣削加工,也可以同时进行粗精一体化加工。
2、使用超细粒径的原料所得的铣刀,在合金硬度、密度和强度等性能方面相对于现有技术有较大的改善。
3、进一步地在常规合金中添加元素钽,可以进一步提高硬质合金的性能。
4、可以实现全程自动化控制,减少人力。
附图说明
图1为二刃球头铣刀的结构示意图。
图2为三刃球头铣刀的结构示意图。
图3为新型四头粗精一体数控卧式铣床的前视结构示意图。
图4为新型四头粗精一体数控卧式铣床的俯视结构示意图。
图5为新型四头粗精一体数控卧式铣床的升降台和电动推缸的仰视结构示意图。
图6为新型四头粗精一体数控卧式铣床一组铣刀的工作状态图。
图中:1铣床架、2升降台、3电动推缸、4工作台、5连接块、6夹板、7竖杆、8固定板、9精铣刀、10控制器、11横杆、12安装板、13液压推缸、14粗铣刀、15螺纹杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例:参照图1-5,新型四头粗精一体数控卧式铣床,包括铣床架1、精铣刀9、粗铣刀14和升降台2,铣床架1上设置有两对由液压推缸13控制移动运转的精铣刀9和粗铣刀14,铣床架1上设置有四个液压推缸13,且液压推缸13的一端连接在安装板12,安装板12的一端连接在控制装置上,控制装置的一端对应的控制精铣刀9和粗铣刀14的运转,安装板12的另一端上开设通孔,通孔内插接配合有横杆11;
精铣刀9设置在粗铣刀14的上侧。
具体的,通过控制液压推缸13做伸展运动,在安装板12连接作用下,可以推动电机控制器10和铣刀的移动,使工件的位置在确定后,通过对铣刀位置的向前推动,实现对工件的铣削加工;
利用两个粗铣刀14对工件的两端进行粗铣加工,两个精铣刀9对工件两端进行精铣加工;
在连接板做位置的移动时,将沿横杆11做直线移动,对控制器10和铣刀的移动起到支撑作用,且保证移动时平衡。
其中,铣床架1上还设置有两个电动推缸3,且电动推缸3的一端连接在升降台2的底部,升降台2的上部设置有工作台4,工作台4的上部焊接有两个固定板8,且固定板8之间设置有由螺纹杆15控制移动的夹板6,固定板8上开设有螺纹孔,并螺旋转动配合有螺纹杆15,螺纹杆15的一端通过轴承配合安装在夹板6上;
两个夹板6之间设置有隔板,隔板的底部焊接在工作台4上,且隔板与夹板6相互平行,升降台2的一端焊接有两个连接块5,且连接块5上开设通孔插接配合有竖杆7。
具体的,将需要做夹持固定的工件,置于工作台4上,转动螺纹杆15,使螺纹杆15沿固定板8上开设的螺纹孔,做螺旋转动,带动轴承的内圈在轴承外圈中转动,推动夹板6向工件位置侧靠近,并接触在工件上,对工件进行夹持,保证在对工件铣削加工时的稳定性;
控制电动推缸3做伸展运动,推动升降台2在竖直面上做向上方向的移动,使工件位置与精铣刀9相比处于同一水平面,利用精铣刀9对工件做铣削加工;
升降台2带动连接块5沿竖杆7的移动,使升降台2的位置在移动时保持稳定。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种精铣刀,其组份原料包括粒径在0.2μm以下的碳化物粉体,以及粒径在0.2μm以下的粘结相金属,通过粉末冶金技术制得。
2.一种粗铣刀,其组份原料包括粒径在0.2μm以下的碳化物粉体,以及粒径在0.2μm以下的粘结相金属,通过粉末冶金技术制得。
3.新型四头粗精一体数控卧式铣床,包括铣床架、精铣刀、粗铣刀和升降台,其特征在于,所述铣床架上设置有两对由液压推缸控制移动运转的精铣刀和粗铣刀;
所述精铣刀组份包括原料粒径在0.2μm以下的碳化物粉体,以及粒径在0.2μm以下的粘结相金属,并通过粉末冶金技术制得。
4.新型四头粗精一体数控卧式铣床,包括铣床架、精铣刀、粗铣刀和升降台,其特征在于,所述铣床架上设置有两对由液压推缸控制移动运转的精铣刀和粗铣刀;
所述粗铣刀,其组份原料包括粒径在0.2μm以下的碳化物粉体,以及粒径在0.2μm以下的粘结相金属,并通过粉末冶金技术制得。
5.根据前述权利要求的新型四头粗精一体数控卧式铣床,其特征在于:所述精铣刀和粗铣刀可以选用相同的铣刀,也可以选用不同的铣刀;且所述精铣刀设置在所述粗铣刀的上侧。
6.根据前述权利要求所述的新型四头粗精一体数控卧式铣床,其特征在于:所述精铣刀和粗铣刀的结构可以选用二刃球头铣刀或者三刃球头铣刀。
7.根据前述权利要求所述的新型四头粗精一体数控卧式铣床,其特征在于:
所述二刃球头铣刀,其包括刀柄、刀颈和球形刀头,所述刀头上有两个切削刃以及两个显螺旋结构并延长至刀颈的排屑槽,排屑槽的螺旋角度为20-30度。
8.根据前述权利要求所述的新型四头粗精一体数控卧式铣床,其特征在于:
所述三刃球头铣刀,其包括刀柄、刀颈和球形刀头,所述刀头上有三个切削刃以及两个显螺旋结构并延长至刀颈的排屑槽,排屑槽的螺旋角度为20-30度。
9.一种使用前述新型四头粗精一体数控卧式铣床对工件进行加工的方法。
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