CN204694436U - 一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件 - Google Patents
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Abstract
一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，涉及一种凸曲面试件。本实用新型为了解决直接在大型淬硬钢模具上进行铣刀振动测试，易造成模具型面损伤，影响模具寿命的问题。试件为整体式长方体结构，轮廓尺寸为100mm×73mm×50mm；由用于将试件安装到机床工作台上的底部凸台和中间待切削区域两部分构成；整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域轮廓尺寸及结构为：试件中间部分为球头铣刀的高速铣削加工区域，轮廓尺寸100mm×48mm×45mm，该区域四周侧立面为垂直于底面的平面；其顶部沿宽度方向为曲率半径200mm的凸曲面；沿长度方向，为曲率半径连续变化的正弦型轨迹线。本实用新型满足了高效加工淬硬钢模具的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种凸曲面试件，具体涉及一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，属于复杂型面加工技术领域。
背景技术
大型淬硬钢模具单件生产、型面复杂，其高硬度加工表面的曲率分布多变。采用球头铣刀切削淬硬钢模具凸曲面时，加工表面曲率变化引起的切削冲击使铣刀振动多变，刀具与加工表面的切削接触关系处于不稳定状态，导致加工表面形貌恶化，加工精度低，铣刀使用寿命和切削效率下降。
已有的高速铣削淬硬钢凸曲面铣刀振动及加工表面形貌测试方法有两种：(1)直接在大型淬硬钢模具上进行铣刀振动测试，极易造成模具型面损伤，影响模具寿命；(2)采用加工表面无曲率变化和加工表面曲率呈现单一变化的试件进行切削实验，所获得的切削工艺，无法有效控制加工表面曲率变化引起的铣刀振动；已有的高速铣削淬硬钢模具铣刀振动及加工表面形貌测试方法并未反映出高速球头铣刀在曲率多变情况下切削淬硬钢曲面时铣刀的振动及加工表面形貌，高速铣削淬硬钢凸曲面型面的加工表面质量和加工效率无法保证，无法满足高效加工大型淬硬钢模具的要求。
实用新型内容
在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，本实用新型提供一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，解决现有直接在大型淬硬钢模具上进行铣刀振动测试，极易造成模具型面损伤，影响模具寿命的问题。
整体式淬硬钢凸曲面试件该试件结构特征：试件为整体式长方体结构，轮廓尺寸为100mm×73mm×50mm；由用于将试件安装到机床工作台上的底部凸台和中间待切削区域两部分构成；整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域轮廓尺寸及结构特征：试件中间部分为球头铣刀的高速铣削加工区域，轮廓尺寸100mm×48mm×45mm，该区域四周侧立面为垂直于底面的平面；其顶部沿宽度方向为曲率半径200mm的凸曲面；沿长度方向，为曲率半径连续变化的正弦型轨迹线。
对方案进一步设计：整体式淬硬钢凸曲面试件底部凸台结构尺寸特征：底部沿宽度方向在两侧各带有一个尺寸为100mm×12.5mm×5mm的凸台，每个凸台上沿长度方向分布有两个宽度各为12.5mm×10mm×5mm的U形槽，两槽中心沿试件长度方向上的间距为75mm。
对方案进一步设计：整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域正弦型轨迹线特征：沿长度方向，由试件左侧端部开始，正弦型轨迹线依次为长度21mm、曲率半径1140mm的凸圆弧线，长度19mm、曲率半径66mm的凸圆弧线，长度22mm、曲率半径1112mm的凸圆弧线，长度20mm、曲率半径66mm的凹圆弧线，长度18mm、曲率半径1112mm的凹圆弧线；各段曲面结合处为光滑过渡连接。
对方案进一步设计：该试件选用的材料及硬度特征为：试件材料采用Cr12MoV锻件；淬火后硬度为HRC55～60。
本实用新型所达到的效果为：本实用新型提供了一种具有变曲率凸曲面的淬硬钢试件，不必直接在大型淬硬钢模具上进行铣刀振动测试，而且试件上进行铣刀振动测试，避免造成模具型面损伤，消除对模具寿命的影响，为高速铣削大型淬硬钢凸曲面的工艺设计提供了依据，以满足大型淬硬钢模具高效和高表面质量的加工要求。
附图说明
图1是根据本实用新型的实施例的淬硬钢凸曲面试件立体图；
图2是本实用新型的实施例的淬硬钢凸曲面试件主视图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的俯视图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本实用新型公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
本实用新型的实施例提供了一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件。
整体式淬硬钢凸曲面试件设计；
设计的整体式淬硬钢凸曲面试件结构如图1-4所示：
该试件结构特征如下：
(1)试件为整体式长方体结构，轮廓尺寸为100mm×73mm×50mm；由用于将试件安装到机床工作台上的底部凸台，和中间待切削区域两部分构成；
(2)整体式淬硬钢凸曲面试件底部凸台结构尺寸特征：底部沿宽度方向在两侧各带有一个尺寸为100mm×12.5mm×5mm的凸台，每个凸台上沿长度方向分布有两个宽度各为12.5mm×10mm×5mm的U形槽，两槽中心沿试件长度方向上的间距为75mm；
(3)整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域轮廓尺寸及结构特征：试件中间部分为球头铣刀的高速铣削加工区域，轮廓尺寸100mm×48mm×45mm，该区域四周侧立面为垂直于底面的平面；其顶部沿宽度方向为曲率半径200mm的凸曲面；沿长度方向，为曲率半径连续变化的正弦型轨迹线；
(4)整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域正弦型轨迹线特征：沿长度方向，由试件左侧端部开始，正弦型轨迹线依次为长度21mm、曲率半径1140mm的凸圆弧线，长度19mm、曲率半径66mm的凸圆弧线，长度22mm、曲率半径1112mm的凸圆弧线，长度20mm、曲率半径66mm的凹圆弧线，长度18mm、曲率半径1112mm的凹圆弧线；各段曲面结合处为光滑过渡连接。
该试件选用的材料及硬度特征为：试件材料采用Cr12MoV锻件；淬火后硬度为HRC55～60。
虽然本实用新型所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本实用新型的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本实用新型所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
Claims (4)
1.一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，其特征在于：该试件为整体式长方体结构，轮廓尺寸为100mm×73mm×50mm；由用于将试件安装到机床工作台上的底部凸台和中间待切削区域两部分构成；整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域轮廓尺寸及结构为：试件中间部分为球头铣刀的高速铣削加工区域，轮廓尺寸100mm×48mm×45mm，该区域四周侧立面为垂直于底面的平面；其顶部沿宽度方向为曲率半径200mm的凸曲面；沿长度方向，为曲率半径连续变化的正弦型轨迹线。
2.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，其特征在于：整体式淬硬钢凸曲面试件底部凸台结构尺寸为：底部沿宽度方向在两侧各带有一个尺寸为100mm×12.5mm×5mm的凸台，每个凸台上沿长度方向分布有两个宽度各为12.5mm×10mm×5mm的U形槽，两槽中心沿试件长度方向上的间距为75mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，其特征在于：整体式淬硬钢凸曲面试件中间待切削区域正弦型轨迹线为：沿长度方向，由试件左侧端部开始，正弦型轨迹线依次为长度21mm、曲率半径1140mm的凸圆弧线，长度19mm、曲率半径66mm的凸圆弧线，长度22mm、曲率半径1112mm的凸圆弧线，长度20mm、曲率半径66mm的凹圆弧线，长度18mm、曲率半径1112mm的凹圆弧线；各段曲面结合处为光滑过渡连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于高速铣削工艺实验的整体式淬硬钢凸曲面试件，其特征在于：试件材料采用Cr12MoV锻件；淬火后硬度为HRC55～60。
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