CN113649606A - 一种焊接刀具组件及刀具制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种焊接刀具组件及刀具制造方法,属于机械制造领域。刀具组件包括硬质合金刀头、合金工具钢刀柄、特制夹具,其中,硬质合金刀头、合金工具钢刀柄通过特制夹具实现定位、焊接为一体结构。焊接刀具的制造方法,包括硬质合金刀头粗加工、合金工具钢刀柄粗加工、通过特制夹具实现的刀头与刀柄焊接、整体精加工四步。本发明提供的焊接刀具及组件结构简单,其制造方法能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量,使刀头与刀柄有良好的同轴度,大幅降低精加工预留余量,显著提高加工效率,保证产品质量。
Description
技术领域
本发明属于机械制造领域,涉及一种焊接刀具组件及刀具制造方法。
背景技术
飞机制造中,随着难加工材料越来越多,普通高速钢刀具正逐步被硬质合金刀具所取代。但是一些高速钢刀具的刀头直径比较小、刀柄直径比较大,或者刀柄是锁卡式快换刀柄等特殊结构。这类刀具不适合制成整体硬质合金刀具,需要采用硬质合金刀头与合金工具钢刀柄相焊接的形式制造。传统的焊接刀具制造方法中,焊接质量差,焊接后刀头与刀柄的同轴度得不到保证,需要给精加工预留很大余量,大大降低加工效率。基于上述问题,本发明提供一种焊接刀具的制造方法,能够有效提高焊接刀具的质量和生产效率。
发明内容
为解决传统焊接刀具制造方法中,焊接质量差,生产效率低的问题,本发明提供一种焊接刀具及其制造方法,能够有效提高焊接刀具的质量和生产效率。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种焊接刀具组件,包括硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2、特制夹具3硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2通过特制夹具3实现定位、焊接为一体结构。
所述的特制夹具3包括夹具主体3-1、上托圈3-2、下托圈3-3、上定位套3-4、下定位套3-5、固定把手3-6。所述的夹具主体3-1为不规则形状,主视图为类“C”型结构,夹具主体3-1中部镂空,用于使用者手持;上下两端分别设有上托圈3-2、下托圈3-3,且上托圈3-2、下托圈3-3在垂直面上同轴;所述上定位套3-4设于上托圈3-2内部,采用间隙配合,所述下定位套3-5设于下托圈3-3内部,采用间隙配合;所述固定把手3-6设于夹具主体3-1下部,使用时通过旋转固定把手3-6将合金工具钢刀柄2底部固定在下定位套3-5内。
所述的硬质合金刀头1的头部直径与上定位套3-4配合;硬质合金刀头1的结构、尺寸要求为:刀头部分一端是刃部,刃部开有切削齿,并有合理的几何角度,满足切削要求,另一端是圆柱状,与刀柄的一端内孔固定间隙配合,以备焊接。
所述的合金工具钢刀柄2的柄部直径与下定位套3-5配合;合金工具钢刀柄2的结构、尺寸要求为:刀柄部分的一端制内孔,与刀具尾部固定间隙配合,已被焊接,刀柄部分的另一端是和机床或夹套配合部分。
进一步的,所述的上定位套3-4、下定位套3-5可根据刀具头部和刀具柄部两部分直径进行更换。
一种焊接刀具的制造方法,包括硬质合金刀头1粗加工、合金工具钢刀柄2粗加工、刀头与刀柄焊接、整体精加工,具体步骤如下:
第一步,硬质合金刀头1粗加工
将硬质合金棒料按所需长度下料,两侧焊假顶尖,找正制中心孔;磨外圆直径留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具上定位套3-4相配合。去掉硬质合金棒料一侧的假顶尖,为后续焊接做准备。
第二步,合金工具钢刀柄2粗加工
将合金工具钢棒料按所需长度下料,车、磨外圆直径留0.5mm余量,钻铰端面焊接孔,孔边制1×60°窝,为后续焊接做准备。车锁卡式快换刀柄外圆直径留0.6mm余量。钻焊接孔的排气孔。铣锁卡式快换刀柄槽型。粗磨外圆留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具下定位套3-5相配合。
第三步,刀头与刀柄焊接
采用特制夹具3,将刀头与刀柄定位,特制夹具3的作用是保证上下两个定位部分具有良好的同轴度,并可根据刀具头部直径和刀具柄部两部分直径的不同做成系列衬套,可以快速更换,节约时间和制造成本。焊接时,用弓型夹将焊接夹具固定在高频焊接工作台上,具体:将夹具主体3-1固定在工作台上;将下定位套3-5装入下托圈3-3,采用间隙配合;将合金工具钢刀柄2底部插入下定位套3-5内,通过旋转固定把手3-6将其固定。将上定位套3-4装入上托圈3-2,采用间隙配合,将硬质合金刀头1插入上定位套3-4内。通过高频焊将硬质合金刀头1与合金工具钢刀柄2焊接在一起,焊接温度1100℃,焊料H62,焊剂硼砂。
第四步,整体精加工
精磨刃部外圆留0.2mm余量;精磨各部分外圆至尺寸;数控磨刀机开齿槽、磨齿形至尺寸;精磨刃部直径至尺寸。去假顶尖、刃口钝化,完成刀具制造。
本发明的有益效果为:本发明提供的焊接刀具结构简单,其制造方法能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量,使刀头与刀柄有良好的同轴度,大幅降低精加工预留余量,显著提高加工效率,保证产品质量。
附图说明
图1为焊接刀具结构示意图;
图2为特制夹具示意图;
图3为特制夹具结构图;
图4为沿图3中A方向的剖视图;
图5为沿图3中B方向的剖视图;
图中:1硬质合金刀头;2合金工具钢刀柄;3特制夹具;3-1夹具主体;3-2上托圈;3-3下托圈;3-4上定位套;3-5下定位套;3-6固定把手。
具体实施方式:
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
该焊接刀具的制造方法具体实施步骤如下:
硬质合金刀头1粗加工:将硬质合金棒料按所需长度下料。用45号钢车制两个假顶尖,分别焊于硬质合金棒料两端,然后找正制中心孔。磨外圆直径留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具上定位套3-4相配合。去掉焊接一侧假顶尖,为焊接做准备。
合金工具钢刀柄2粗加工:将合金工具钢棒料按所需长度下料。粗车外圆留0.5mm余量,钻铰端面焊接孔,孔边制1×60°窝,为焊接做准备。掉头装夹,找正平端面,制中心孔。车锁卡式快换刀柄外圆直径留0.6mm余量。钻焊接孔的排气孔。铣锁卡式快换刀柄槽型。粗磨外圆留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具下定位套3-5相配合。
刀头与刀柄焊接:使用特制夹具3,将夹具主体3-1固定在工作台上。将下定位套3-5装入下托圈3-3,采用H7/g6间隙配合,将合金工具钢刀柄2插入下定位套3-5,旋转固定把手3-6将其固定。将上定位套3-4装入上托圈3-2,采用H7/g6间隙配合,将硬质合金刀头1插入上定位套3-4。通过高频焊将刀头与刀柄焊接在一起,焊接温度1100℃,焊料H62,焊剂硼砂。
整体精加工:精磨刃部外圆留0.2mm余量。精磨其他部分外圆至尺寸。精磨锁卡式快换刀柄槽型至尺寸。数控磨刀机开齿槽及前角,精磨刃部直径至尺寸,选择合理的磨削参数精磨后角控制刃带。去假顶尖、倒角、刃口钝化,完成刀具制造。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式,但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种焊接刀具组件,其特征在于,所述的焊接刀具组件包括硬质合金刀头(1)、合金工具钢刀柄(2)、特制夹具(3)硬质合金刀头(1)、合金工具钢刀柄(2)通过特制夹具(3)实现定位、焊接为一体结构;
所述的特制夹具(3)包括夹具主体(3-1)、上托圈(3-2)、下托圈(3-3)、上定位套(3-4)、下定位套(3-5)、固定把手(3-6);所述的夹具主体(3-1)为不规则形状,主视图为类“C”型结构,夹具主体(3-1)中部镂空,用于使用者手持;上下两端分别设有上托圈(3-2)、下托圈(3-3),且上托圈(3-2)、下托圈(3-3)在垂直面上同轴;所述上定位套(3-4)设于上托圈(3-2)内部,采用间隙配合,所述下定位套(3-5)设于下托圈(3-3)内部,采用间隙配合;所述固定把手(3-6)设于夹具主体(3-1)下部,使用时通过旋转固定把手(3-6)将合金工具钢刀柄(2)底部固定在下定位套(3-5)内;
所述的硬质合金刀头(1)的头部直径与上定位套(3-4)配合,所述的合金工具钢刀柄(2)的柄部直径与下定位套(3-5)配合。
2.根据权利要求1所述的一种焊接刀具组件,其特征在于,所述的上定位套(3-4)、下定位套(3-5)可根据刀具头部和刀具柄部两部分直径进行更换。
3.一种焊接刀具的制造方法,其特征在于,包括硬质合金刀头(1)粗加工、合金工具钢刀柄(2)粗加工、刀头与刀柄焊接、整体精加工四个步骤,具体步骤如下:
第一步,硬质合金刀头(1)粗加工
将硬质合金棒料按所需长度下料,两侧焊假顶尖,找正制中心孔;磨外圆直径留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具上定位套(3-4)相配合;去掉硬质合金棒料一侧的假顶尖,为后续焊接做准备;
第二步,合金工具钢刀柄(2)粗加工
将合金工具钢棒料按所需长度下料,车、磨外圆直径留0.5mm余量,钻铰端面焊接孔,孔边制1×60°窝,为后续焊接做准备;车锁卡式快换刀柄外圆直径留0.6mm余量;钻焊接孔的排气孔;铣锁卡式快换刀柄槽型;粗磨外圆留0.5mm余量,并控制公差在-0.03mm以内,在焊接时与夹具下定位套(3-5)相配合;
第三步,刀头与刀柄焊接
采用特制夹具(3),将刀头与刀柄定位,特制夹具(3)的作用是保证上下两个定位部分具有良好的同轴度,并可根据刀具头部直径和刀具柄部两部分直径的不同做成系列衬套,可以快速更换,节约时间和制造成本;焊接时,用弓型夹将焊接夹具固定在高频焊接工作台上,具体为:将夹具主体(3-1)固定在工作台上;将下定位套(3-5)装入下托圈(3-3),采用间隙配合;将合金工具钢刀柄(2)底部插入下定位套(3-5)内,通过旋转固定把手(3-6)将其固定;将上定位套(3-4)装入上托圈(3-2),采用间隙配合,将硬质合金刀头(1)插入上定位套(3-4)内;通过高频焊将硬质合金刀头(1)与合金工具钢刀柄(2)焊接在一起,焊接温度1100℃,焊料H62,焊剂硼砂;
第四步,整体精加工
精磨刃部外圆留0.2mm余量;精磨各部分外圆至尺寸;数控磨刀机开齿槽、磨齿形至尺寸;精磨刃部直径至尺寸;去假顶尖、刃口钝化,完成刀具制造。
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