CN112828547A - 一种无缝焊接棒料的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工用刀具技术领域，具体公开了一种无缝焊接棒料的加工方法，对棒料根据材质和直径进行筛选，将选取好的棒料划分为刀柄部和刀头部；将筛选符合要求的刀柄部和刀头部进行批量切断，对刀柄部和刀头部的待焊接部位进行打磨，然后对其进行表面清洁处理，并对其烘干；接着将刀柄部和刀头部固定安装于无缝焊接机中，进行焊接操作；然后进行段差处理，并对刀头部进行开槽处理；最后对加工成型的刀具进行三点抗折强度测试。其无过渡台加工，减少了加工工序，降低成本，加工的产品选择多样化，直径为3.195mm的原材料可以制作刃径3.175的特殊焊接铣刀，刀具在外观上无过渡台，满足客户对刀具无缝无过渡台的加工要求。
Description
技术领域
本发明属于机械加工用刀具技术领域，具体涉及一种无缝焊接棒料的加工方法。
背景技术
随着科学技术和产业结构的调整，当今机械加工的要求越来越高。加工中苛刻的产品精度，和不断提升的加工效率都是当今机械加工中的两大难题。当今机械加工中越来越多的新型材料，提高加工效率，增强刀具的使用寿命是越来越得到各方的研究和关注。
现有的铣刀在生产焊接的过程中，由于铣刀截面积较小，熔化了的焊接棒的焊接液无法充分渗入刀头和刀身的缝隙中，使得生产出来的铣刀内部仍有未被焊接在一起的缝隙，在使用过程中容易出现断刀的现象，如图1所示，现有的铣刀在其焊接的刀柄部柄部外观存在一个台阶，容易造成脱焊率较高的现象出现，生产的铣刀在外观品质上也无法达到客户的要求，无法满足市场需求。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种无缝焊接棒料的加工方法，其具有脱焊率低、使用寿命长和刀具加工尺寸范围可选性大的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种无缝焊接棒料的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：对棒料根据材质和直径进行筛选，将选取好的棒料划分为刀柄部和刀头部；
步骤2：将所述刀柄部固定安装于夹具上，并批量切断使其长度尺寸为23.0mm～25.0mm，将所述刀头部固定安装于夹具上，并批量切断使其长度尺寸为10.5mm～16.0mm；
步骤3：对多个所述刀柄部和多个所述刀头部的待焊接部位进行打磨处理，并分别形成第一焊接端面和第二焊接端面，将多个所述刀柄部和多个所述刀头部进行表面清洁处理，并对其烘干；
步骤4：将所述刀柄部和所述刀头部固定安装于无缝焊接机中，并将所述第一焊接端面与所述第二焊接端面对接，然后进行焊接操作；
步骤5：将焊接成型的刀具固定安装于段差鱼尾研磨设备中，对所述刀头部靠近所述第二焊接端面处进行段差处理，形成第一段差，然后对所述刀头部进行开槽处理形成切削刃和断屑槽；
步骤6:将加工成型的刀具固定安装于抗折强度测试机中，测试无断折即符合生产标准。
进一步地，上述步骤3的打磨处理，其具体如下：
步骤3-1：采用180目砂纸对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行粗磨加工；
步骤3-2：采用360目砂纸对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行精磨加工，使所述第一焊接端面和所述第二焊接端面呈平整拉丝状。
进一步地，上述步骤4的将所述刀柄部和所述刀头部固定安装于无缝焊接机中，并将所述第一焊接端面与所述第二焊接端面对接，然后进行焊接操作；其具体如下：
步骤4-1：确定所述刀柄部和所述刀头部的轴向偏差：于所述刀柄部和所述刀头部的轴向分别绘制两条轴向标识线，采用激光标线仪测试所述刀柄部的轴向标识线和所述刀头部的轴向标识线，以两条轴向标识线均位于同一条直线上为轴向定位合格标准；
步骤4-2：对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行连续无缝焊接，并对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行加温加压，其中，焊接温度为1500℃-1700℃；同步对焊接温度为1500℃-1700℃的焊缝位置进行冷却，冷却液为乙二醇型稀释液，控制所述刀柄部和所述刀头部的焊接部位变形尺寸保持于±0.1mm；压力为5-8MPa，持续时间为10-15min，加温过程中通入保护气体，流量为15-20L/min；
步骤4-3：焊接结束后，将焊接成型的刀具用净水冲洗进行持续降温，并保持保护气体的持续通入，避免刀具于高温下被氧化；
步骤4-4：清理焊接部位表面的杂物，以防止刀具表面受腐蚀而出现锈迹。
进一步地，上述焊接采用放置于三个不同方位的焊枪进行施焊，所述焊枪环绕刀具的焊接部位设置，且三个不同方位的所述焊枪之间的夹角均为120°。
进一步地，所述保护气体为纯度为99.5％的氩气或氦气。
进一步地，上述步骤5的段差处理，其具体实施如下：
将焊接成型的刀具固定安装于段差鱼尾研磨设备中，启动设备，使段差研磨电机驱动段差研磨砂轮对所述刀头部靠近所述第二焊接端面处进行段差处理，形成第一段差。
进一步地，所述第一段差的倾斜角度为8～10°，所述第一段差用于过渡连接。
进一步地，所述棒料的直径为3.195mm。
进一步地，所述加工成型的刀具的长度为36.8mm。
进一步地，所述抗折强度测试机的施加力为45Kgf。
本发明的有益效果在于：
1.本加工方法无过渡台加工，减少了加工工序，降低成本；
2.加工的产品选择多样化，直径为3.195mm的原材料可以制作刃径3.175的特殊焊接铣刀；
3.采用无缝焊接技术，且外观上无过渡台，满足了客户对刀具无缝无过渡台的加工要求。
附图说明
图1为现有技术的刀具结构示意图；
图2为本发明实施例中的刀柄部和刀头部结构示意图；
图3为本发明实施例中的焊接示意图；
图4为本发明实施例中的开设段差示意图；
图5为本发明实施例中的刀具成型结构示意图。
其中：
1-刀柄部；11-第一焊接端面
2-刀头部；21-第二焊接端面；22-切削刃；23-断屑槽；
3-第一段差。
具体实施方式
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
在申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
如图2～5所示，一种无缝焊接棒料的加工方法，其具体的加工操作如下：根据客户对刀具的生产要求，选取符合材质要求和直径要求的棒料，将选取好的棒料划分为刀柄部和刀头部，如图2和图3所示，将刀柄部和刀头部依次放入夹具中，对其进行批量切割，保证切割而得的每个刀柄部的长度为23.0mm～25.0mm之间，切割而得的每个刀头部的长度为10.5mm～16.0mm之间。
其中，根据客户对刀径的要求，本实施例所选用的棒料直径为3.195mm。
紧接着，对刀柄部和刀头部进行表面清洁处理，清除刀柄部和刀头部表面和端面的油污、氧化物、毛刺和其它杂物等，并对刀柄部和刀头部的待焊接部位进行打磨处理，先采用180目砂纸对第一焊接端面和第二焊接端面进行粗磨加工；然后采用360目砂纸对第一焊接端面和第二焊接端面进行精磨加工，使第一焊接端面和第二焊接端面呈平整拉丝状，然后进行表面烘干。
紧接着，将刀柄部和刀头部分别固定安装于无缝焊接机中，为了保证焊接端面的正对齐，保证焊接的精度，在焊接之前，先确定刀柄部和刀头部的轴向偏差：于刀柄部和刀头部的轴向分别绘制两条轴向标识线，采用激光标线仪测试刀柄部的轴向标识线和刀头部的轴向标识线，以两条轴向标识线均位于同一条直线上为轴向定位合格标准；当刀柄部的轴向标示线和刀头部的轴向标示线位于同一条直线时，即可启动无缝焊接机，对刀柄部和刀头部进行焊接操作，具体操作如下：启动无缝焊接机，使温度和气压逐渐上升，直至温度达到1500℃，气压达到7MPa，并维持该温度值和该气压值不变，然后启动设置于三个不同方位，并环绕待焊接部位设置的焊枪，对第一焊接端面和第二焊接端面进行连续无缝焊接操作，同步对焊接温度为1500℃-1700℃的焊缝位置进行冷却，冷却液为乙二醇型稀释液，控制刀柄部和刀头部的焊接部位变形尺寸保持于±0.1mm；冷却液持续冷却时间为12min，在加温过程中通入纯度为99.5％的氩气或氦气，流量为15L/min；焊接结束后，将焊接成型的刀具用净水冲洗进行持续降温，并保持纯度为99.5％的氩气或氦气的持续通入，避免刀具于高温下被氧化；其中，三个不同方位的焊枪之间的夹角为120°。
紧接着，清理焊接成型的刀具其焊接部位的表面杂物，以防止刀具表面受腐蚀而出现锈迹。
紧接着，将焊接的成型的刀具固定安装于段差鱼尾研磨设备中，启动设备，段差研磨电机驱动段差研磨砂轮对刀头部靠近第二焊接端面处进行段差处理，形成第一段差，第一段差的倾斜角度为8～10°并对刀头部进行开槽处理形成切削刃和断屑槽，与此同时，对焊接成型的刀具的长度进行调整，保证其长度为36.8mm。
最后，将加工成型的刀具固定安装于抗折强度测试机中，测试其无断折，并对多组生产的铣刀进行三点抗折强度测试，从而得出，本发明的焊接铣刀于45Kgf进行三点抗折时脱焊率低，采用该加工方法有效延长了铣刀的使用寿命。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对棒料根据材质和直径进行筛选，将选取好的棒料划分为刀柄部和刀头部；
步骤2：将所述刀柄部固定安装于夹具上，并批量切断使其长度尺寸为23.0mm～25.0mm，将所述刀头部固定安装于夹具上，并批量切断使其长度尺寸为10.5mm～16.0mm；
步骤3：对多个所述刀柄部和多个所述刀头部的待焊接部位进行打磨处理，并分别形成第一焊接端面和第二焊接端面，将多个所述刀柄部和多个所述刀头部进行表面清洁处理，并对其烘干；
步骤4：将所述刀柄部和所述刀头部固定安装于无缝焊接机中，并将所述第一焊接端面与所述第二焊接端面对接，然后进行焊接操作；
步骤5：将焊接成型的刀具固定安装于段差鱼尾研磨设备中，对所述刀头部靠近所述第二焊接端面处进行段差处理，形成第一段差，然后对所述刀头部进行开槽处理形成切削刃和断屑槽；
步骤6:将加工成型的刀具固定安装于抗折强度测试机中，测试无断折即符合生产标准。
2.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
上述步骤3的打磨处理，其具体如下：
步骤3-1：采用180目砂纸对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行粗磨加工；
步骤3-2：采用360目砂纸对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行精磨加工，使所述第一焊接端面和所述第二焊接端面呈平整拉丝状。
3.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
上述步骤4的将所述刀柄部和所述刀头部固定安装于无缝焊接机中，并将所述第一焊接端面与所述第二焊接端面对接，然后进行焊接操作；其具体如下：
步骤4-1：确定所述刀柄部和所述刀头部的轴向偏差：于所述刀柄部和所述刀头部的轴向分别绘制两条轴向标识线，采用激光标线仪测试所述刀柄部的轴向标识线和所述刀头部的轴向标识线，以两条轴向标识线均位于同一条直线上为轴向定位合格标准；
步骤4-2：对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行连续无缝焊接，并对所述第一焊接端面和所述第二焊接端面进行加温加压，其中，焊接温度为1500℃-1700℃；同步对焊接温度为1500℃-1700℃的焊缝位置进行冷却，冷却液为乙二醇型稀释液，控制所述刀柄部和所述刀头部的焊接部位变形尺寸保持于±0.1mm；压力为5-8MPa，持续时间为10-15min，加温过程中通入保护气体，流量为15-20L/min；
步骤4-3：焊接结束后，将焊接成型的刀具用净水冲洗进行持续降温，并保持保护气体的持续通入，避免刀具于高温下被氧化；
步骤4-4：清理焊接部位表面的杂物，以防止刀具表面受腐蚀而出现锈迹。
4.根据权利要求3所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
上述焊接采用放置于三个不同方位的焊枪进行施焊，所述焊枪环绕刀具的焊接部位设置，且三个不同方位的所述焊枪之间的夹角均为120°。
5.根据权利要求3所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
所述保护气体为纯度为99.5％的氩气或氦气。
6.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
上述步骤5的段差处理，其具体实施如下：
将焊接成型的刀具固定安装于段差鱼尾研磨设备中，启动设备，使段差研磨电机驱动段差研磨砂轮对所述刀头部靠近所述第二焊接端面处进行段差处理，形成第一段差。
7.根据权利要求6所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
所述第一段差的倾斜角度为8～10°，所述第一段差用于过渡连接。
8.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
所述棒料的直径为3.195mm。
9.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
所述加工成型的刀具的长度为36.8mm。
10.根据权利要求1所述的一种无缝焊接棒料的加工方法，其特征在于：
所述抗折强度测试机的施加力为45Kgf。
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