CN113579326B - 一种多刃t型刀具及其加工方法 - Google Patents

一种多刃t型刀具及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多刃T型刀具及其加工方法,其中,该多刃T型刀具包括:刀杆,与刀杆连接的颈部,与颈部连接的切削刀头。刀杆、颈部和切削刀头的材质均为硬质合金,颈部与切削刀头呈T型。切削刀头上形成有:偶数个均匀分布的切削刃,以及位于两切削刃之间用于排屑的排屑槽;偶数个所述切削刃呈螺旋状。切削刃包括周刃,周刃包括第一后刀面和第二后刀面,第一后刀面上开设有断屑槽,断屑槽沿第一后刀面径向设置,排屑槽的剪切角为0°。以此,可刀具加工时,切屑可及时排出,且通过断屑槽,可提高切削刃的强度,且可减小切屑体积,进而可减少切削热量的产生以及减小切削应力,防止产品熔融而出现沾屑的问题,进而可降低断刀现象。

Description

一种多刃T型刀具及其加工方法
技术领域
本发明涉及刀具的技术领域,尤其是涉及一种多刃T型刀具及其加工方法。
背景技术
众所周知,塑胶材料,其热稳定性差,热膨胀系数高,在高温下易熔融。而现有用于加工塑胶材料的T型刀具,其排屑槽均呈螺旋结构,进而在切削塑胶材料时,容易使切屑产生挤压,导致切削热量增加,导致塑胶产品熔融,导致刀具粘屑,进而容易让刀具丧失切削力,导致断刀的问题。且现有T型刀具切屑体积将过大,切削应力大,用于导致排屑不畅等现象。
因此,现有技术有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多刃T型刀具及其加工方法,用于解决现有T型刀具切削塑胶材料时容易时切屑挤压导致融化沾屑进而导致断刀的问题以及排屑不畅的问题。
本发明的技术方案如下:
一方面,本发明提供了一种多刃T型刀具,包括:刀杆,与刀杆连接的颈部,与颈部连接的切削刀头;所述刀杆、颈部和切削刀头的材质均为硬质合金,所述颈部与切削刀头呈T型;
所述切削刀头上形成有:偶数个均匀分布的切削刃,以及位于两切削刃之间用于排屑的排屑槽;偶数个所述切削刃呈螺旋状;所述切削刃包括周刃,所述周刃包括第一后刀面和第二后刀面,所述第一后刀面上开设有断屑槽,所述断屑槽沿所述第一后刀面径向设置,所述排屑槽的剪切角为0°。
进一步的,两个相邻切削刃上的断屑槽错位设置。
进一步的,所述周刃的长度小于1mm;所述断屑槽的内侧面为圆弧面,且半径小于0.18mm。
进一步的,所述周刃长0.7mm,所述断屑槽的内侧面为0.1mm半径的圆弧面。
进一步的,所述切削刀头还包括底刃,所述底刃的后刀面与径向平面的夹角为1°。
进一步的,所述切削刀头包括后刃,所述后刃的后刀面内倾角为0.5-1°。
另一方面,本发明还提供了一种多刃T型刀具的加工方法,包括步骤
A、通过对原材料进行预加工得到刀体,刀体包括依次连接的刀杆、颈部和第一刀头基体,颈部与第一刀头基体呈T型设置;
B、加工第一刀头基体,形成具有排屑槽、偶数个切削刃的第二刀头基体,其中,排屑槽的剪切角为0°,切削刃具有周刃、底刃和后刃;
C、加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,其中,底刃的后刀面与径向平面的夹角为1°,后刃的后刀面的内倾角为0.5-1°;
D、加工第三刀头基体,形成具有断屑槽的切削刀头,断屑槽位于周刃的第一后刀面,周刃的长度小于1mm;断屑槽的内侧面为圆弧面,且半径小于0.18mm。
进一步的,所述步骤C具体包括:
C1、通过五轴磨床加工第二刀头基体,形成后刀面与径向平面的夹角为1 °的底刃;
C2、通过1.5mm宽、角度为80°的砂轮切入式加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,后刃的后刀面的内倾角为0.5-1°。
进一步的,所述步骤A具体包括:
A1、精磨原材料,得到杆体,杆体表面的粗糙度为0.2μm;
A2、加工杆体,得到刀体,且刀杆在靠近颈部的一端为第一倒角,第一倒角的斜面与轴向平面的夹角为30°,颈部与第一倒角通过半径为2mm的倒圆角连接。
进一步的,所述步骤B具体包括:
B1、通过五轴磨床加工第一刀头基体,形成剪切角为0°的排屑槽;
B2、通过五轴磨床加工具有排屑槽的第一刀头基体,形成6个切削刃,所述第一刀头基体的直径为11mm。
本发明的有益效果在于:相较于现有技术,本发明利用0°的剪切角,可将现有多刃T型刀具呈螺旋状的排屑槽改成直槽,进而,刀具在加工时,切屑可及时排出,而不会让切削沿螺旋状的排屑槽的方向向上或向下相互挤压影响排屑。并且,通过断屑槽,可提高切削刃的强度,且可减小切屑体积,进而可减少切削热量的产生以及减小切削应力,防止产品熔融而出现沾屑的问题,进而可降低断刀现象。
附图说明
图1为本发明刀具的立体图。
图2为本发明切削刀头的俯视图。
图3和图4为本发明两相邻切削刃中断屑槽的部分示意图。
图5为本发明刀具的侧视图。
图6为本发明刀具加工方法中的刀体的示意图。
图7为本发明刀具加工方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
一方面,请参照附图1-5,本发明提供了一种多刃T型刀具。
该多刃T型刀具包括:刀杆10,与刀杆10连接的颈部20,与颈部20连接的切削刀头30。刀杆10、颈部20和切削刀头30的材质均为硬质合金,颈部20与切削刀头30呈T型。切削刀头30上形成有:偶数个均匀分布的切削刃33,以及位于两切削刃33之间用于排屑的排屑槽31。偶数个切削刃33形成螺旋状,切削刃33包括周刃331,周刃331包括第一后刀面334和第二后刀面335,第一后刀面334上开设有断屑槽32,断屑槽32沿第一后刀面径向设置,排屑槽31的剪切角为0°。
本发明通过设置偶数个切削刃33,可降低单齿的切屑量,提高刀具的寿命,且利用0°的剪切角,可将现有多刃T型刀具呈螺旋状的排屑槽31改成直槽,进而,刀具在加工时,切屑可及时排出,而不会让切削沿螺旋状的排屑槽31的方向向上或向下相互挤压影响排屑。另外,通过断屑槽32,可提高切削刃33的强度,且可减小切屑体积,进而可减少切削热量的产生以及减小切削应力,防止产品熔融而出现沾屑的问题,进而可降低断刀现象。
具体的,在一实施例中,两个相邻切削刃33上的断屑槽32错位设置,如图3和图4所示,以此可进一步有效的减小切屑体积,以及减少切削热量的产生以及减小切削阻力。
在一实施例中,为了再进一步减小切削面积,周刃331的长度d1小于1mm。断屑槽32的内侧面为圆弧面,且半径r1小于0.18mm,具有圆弧面的断屑槽32可提高刀具的排屑力,并可有效提高切削刀头的强度。具体的,周刃331长0.7mm,断屑槽32的内侧面为0.1mm半径的圆弧面。
在一实施例中,为了让切削刀头上的底刃333不参与切削以及减小切削刀头与工件之间的接触面积,以减小摩擦力和降低切削应力和热量,底刃333的后刀面与径向平面的夹角e为1°。
在一实施例中,为了让减小切削刀头的后表面与工件之间的接触面积,切削刀头包括后刃332,后刃332的后刀面内倾角为0.5-1°。
在一实施例中,为了保证周刃331的锋利度,以提高刀具的加工效率,第一后刀面334与径向平面的夹角a为12°,第二后刀面335与径向平面的夹角b为25°。
在一实施例中,为了可有效提高单齿的切削力度以及提高刀具的整体寿命,切削刃33有6个。
在一实施例中,硬质合金含有10%-15%的钴,具体采用12%钴含量的硬质合金作为本发明刀具的材料,该材料的硬度高、耐磨性好,且材料刚性好,以此可有效提高刀具的加工寿命,以及减少加工过程中产生的震刀纹。
在上述实施例中,为了在制造时给刀头加工避位,刀杆10在靠近颈部20的一端开设有第一倒角11,第一倒角11与轴向平面之间的夹角f为30°。
在一实施例中,后刃332与周刃331之间通过第二倒圆角336连接,第二倒圆角336的半径为0.2mm,以减小刀具与工件的接触面。
在一实施例中,多刃T型刀具的总长度为40mm,刀杆10直径为12mm。刀头直径为11±0.015mm,厚度小于1mm。
另一方面,请参照附图1-7,本发明还提供了上述多刃T型刀具的加工方法,包括步骤
A、通过对原材料进行预加工得到刀体40,刀体40包括依次连接的刀杆10、颈部20和第一刀头基体50,颈部20与第一刀头基体50呈T型设置。
具体的,步骤A具体包括:A1、精磨原材料,得到杆体,杆体的直径为12mm,杆体表面的粗糙度为0.2μm,且将跳动控制在0.003mm以内。A2、加工杆体,得到刀体40,且刀杆10在靠近颈部20的一端为第一倒角,第一倒角的斜面与轴向平面的夹角为30°,颈部20的直径d3为2.8mm,颈部20与第一倒角11通过半径r4为2mm的倒圆角连接。通过半径r4为2mm的倒圆角以及颈部20可便于后期加工刀头,防止为第一倒角以及颈部20尺寸过大阻碍刀头加工,且通过半径r4为2mm的倒圆角连接颈部20和第一倒角11,可提高第一刀体40强度。
B、加工第一刀头基体50,形成具有排屑槽31、偶数个切削刃33的第二刀头基体(图中未出示),其中,排屑槽31的剪切角为0°,切削刃33具有周刃331、底刃333和后刃332。
具体的,步骤B包括:B1、通过五轴磨床加工第一刀头基体50,形成剪切角为0°的排屑槽31,以便于排屑,减少切屑的挤压,降低热量。B2、通过五轴磨床加工具有排屑槽31的第一刀头基体50,形成6个切削刃33,刃口跳动在0.005mm内,第一刀头基体50的直径为11mm。通过先加工排屑槽31,以便于加工切削刃33,且6个切削刃33可降低单齿切屑量。
C、加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,其中,底刃333的后刀面与径向平面的夹角e为1°,后刃332的内倾角为0.5-1°。
步骤C包括:C1、通过五轴磨床加工第二刀头基体,形成后刀面与径向平面的夹角e为1 °的底刃333。C2、通过1.5mm宽、角度为80°的砂轮切入式加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,实现后刃332的内倾角为0.5-1°。
D、加工第三刀头基体,形成具有断屑槽32的切削刀头30,断屑槽32位于周刃331的第一后刀面334,周刃331的长度d1小于1mm;断屑槽32为圆弧面,且半径小于0.18mm。
本发明通过对加工原材料得到刀体40,为后面加工第一刀头基体50做避位处理,防止多余的原材料阻碍其他加工设备对第一刀头基体50的加工。再优先加工得到排屑槽31,可便于后面加工形成切削刃33,之后加工得到底刃333的后刀面与径向平面的夹角为1°,后刃332的内倾角为0.5-1°,可保证底刃333后刀面与径向平面之间的夹角e以及后刃332的内倾角的角度,以便于确定断屑槽32的位置,防止断屑槽32过于靠近两侧影响切削刀头30的强度。
具体的,周刃331长0.7mm,断屑槽32为0.1mm半径的圆弧面。且在两相邻切削刃33中的断屑槽32到底刃333后刀面的距离分别为c1和c2,c1、c2分别为0.3±0.02mm、0.1±0.01mm,实现切屑体积小,且可有效提高切削刀头30的强度。
以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多刃T型刀具的加工方法,其特征在于,包括步骤
A、通过对原材料进行预加工得到刀体,刀体包括依次连接的刀杆、颈部和第一刀头基体,颈部与第一刀头基体呈T型设置;
B、加工第一刀头基体,形成具有排屑槽、偶数个切削刃的第二刀头基体,其中,排屑槽的剪切角为0°,切削刃具有周刃、底刃和后刃;
C、加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,其中,底刃的后刀面与径向平面的夹角为1°,后刃的后刀面的内倾角为0.5-1°;
D、加工第三刀头基体,形成具有断屑槽的切削刀头,断屑槽位于周刃的第一后刀面,周刃的长度小于1mm;断屑槽的内侧面为圆弧面,且半径小于0.18mm;所述刀头直径为11±0.015mm,厚度小于1mm;
所述步骤A具体包括:
A1、精磨原材料,得到杆体,杆体表面的粗糙度为0.2μm;
A2、加工杆体,得到刀体,且刀杆在靠近颈部的一端为第一倒角,第一倒角的斜面与轴向平面的夹角为30°,颈部与第一倒角通过半径为2mm的倒圆角连接;
所述步骤B具体包括:
B1、通过五轴磨床加工第一刀头基体,形成剪切角为0°的排屑槽;
B2、通过五轴磨床加工具有排屑槽的第一刀头基体,形成6个切削刃,所述第一刀头基体的直径为11mm;
所述步骤C具体包括:
C1、通过五轴磨床加工第二刀头基体,形成后刀面与径向平面的夹角为1 °的底刃;
C2、通过1.5mm宽、角度为80°的砂轮切入式加工第二刀头基体,形成第三刀头基体,后刃的后刀面的内倾角为0.5-1°;
所述多刃T型刀具,包括:刀杆,与刀杆连接的颈部,与颈部连接的切削刀头;所述刀杆、颈部和切削刀头的材质均为硬质合金,所述颈部与切削刀头呈T型;
所述切削刀头上形成有:偶数个均匀分布的切削刃,以及位于两切削刃之间用于排屑的排屑槽;偶数个所述切削刃呈螺旋状;所述切削刃包括周刃,所述周刃包括第一后刀面和第二后刀面,所述第一后刀面上开设有断屑槽,所述断屑槽沿所述第一后刀面径向设置,所述排屑槽的剪切角为0°;
所述刀头直径为11±0.015mm,厚度小于1mm;所述周刃的长度小于1mm;所述断屑槽的内侧面为圆弧面,且半径小于0.18mm;两个相邻切削刃上的断屑槽错位设置,所述周刃长0.7mm,所述断屑槽的内侧面为0.1mm半径的圆弧面,所述切削刀头还包括底刃,所述底刃的后刀面与径向平面的夹角为1°,所述切削刀头包括后刃,所述后刃的后刀面内倾角为0.5-1°;硬质合金含有10%-15%的钴,后刃与周刃之间通过第二倒圆角连接,第二倒圆角的半径为0.2mm。
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