CN214519637U

CN214519637U - 一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置

Info

Publication number: CN214519637U
Application number: CN202120293627.6U
Authority: CN
Inventors: 沈钰; 张益春; 甘其龙
Original assignee: Suzhou Ahno Precision Cutting Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Ahno Precision Cutting Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2031-02-02

Abstract

本实用新型提供了一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置，其使得刃口钝化受力均匀、沟槽表面抛光方便，进而提高加工表面质量和刀具的使用寿命。其包括工作转台、介质存储腔体，所述工作转台的中心上部固接有转动装置，所述转动装置的上部输出端固接有夹具的下端，所述夹具的上端垂直向上布置用于夹持无涂层刀具的刀柄，所述工作转台的一侧布置有介质存储腔体，所述介质存储腔体内放置液体钝化磨料，其还包括有垂直升降结构，所述垂直升降结构的输出端连接竖直滑动杆，所述竖直滑动杆嵌装于垂直滑轨，第一喷枪、第二喷枪的夹持端分别固装于竖直滑动杆的上部、下部位置，所述第一喷枪位于第二喷枪的上方布置。

Description

一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置

技术领域

本实用新型涉及铣刀加工的技术领域，具体为一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置。

背景技术

叶轮是涡轮式发动机的核心部件，其复杂型面结构的加工精度和加工表面质量直接影响着发动机的空气动力性能和机械效率。叶轮的叶片属于典型的悬臂结构，加工过程中由于自身结构特征和在外部切削力的作用下极易出现振颤现象，严重影响叶片加工质量甚至导致产品报废。而锥度球头铣刀作为叶轮加工的主要刀具，其刀具的精度对于叶轮型面加工的精度及表面质量有直接的影响。

刀具自身的精度主要取决于刀具制造过程中砂轮的磨削精度。然而，刀具经细砂轮精磨抛光后，刃口依旧会存在程度不同的微观缺口(即微小崩刃与锯口)。而在切削过程中，刃口微观缺陷的存在会加速刀具的磨损和损坏，同时还会影响工件表面粗糙度及切削效率。因此，刀具经砂轮磨削后还需对刀具刃口作进一步的强化处理。

目前，刀具刃口钝化的方式主要可分为手工钝化和立式旋转钝化。手工钝化是利用锉刀手动操作，刀具刃口质量主要取决于操作人员的技术与经验，产品质量难以保证一致性，且加工难度大，生产效率低下。立式旋转钝化则是利用夹具装夹刀具后没入核桃粉中，通过装置带动刀具作公转和自转运动，促使刀具刃口与核桃粉之间均匀的摩擦碰撞，进而实现刃口的钝化。但对于刃长悬伸较大的刀具，由于刀具埋入核桃粉的深度不同，因而在钝化过程中刃口所受冲击挤压的摩擦阻力也不同，从而易造成刃口钝化不均的现象。且立式旋转钝化仅能实现对刀具刃口的钝化，而无法对刀具沟槽进行抛光打磨。

因此，需设计一种刃口钝化方法，以适用于锥度球头铣刀的刃口钝化，改善刀具刃口质量及刀具沟槽的表面光洁度，进而提高加工表面质量以及刀具使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化方法，其使得刃口钝化受力均匀、沟槽表面抛光方便，进而提高加工表面质量和刀具的使用寿命。

一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置，其特征在于：其包括工作转台、介质存储腔体，所述工作转台的中心上部固接有转动装置，所述转动装置的上部输出端固接有夹具的下端，所述夹具的上端垂直向上布置用于夹持无涂层刀具的刀柄，所述工作转台的一侧布置有介质存储腔体，所述介质存储腔体内放置液体钝化磨料，其还包括有垂直升降结构，所述垂直升降结构的输出端连接竖直滑动杆，所述竖直滑动杆嵌装于垂直滑轨，第一喷枪、第二喷枪的夹持端分别固装于竖直滑动杆的上部、下部位置，所述第一喷枪位于第二喷枪的上方布置，所述第一喷枪的喷口斜向下布置、且和竖直轴的成角为θ₁，所述第二喷枪的喷口斜向上布置、且和竖直轴的成角为θ₂，所述第一喷枪、第二喷枪的喷射口分别朝向无涂层刀具的刃口面域布置，所述介质存储腔体通过管路分别连通至所述第一喷枪、第二喷枪的介质流入端。

其进一步特征在于：

所述夹具的上端设置有若干环布间隔布置的夹持瓣，所述夹具的下端设置有两块间隔布置的环形夹持板，所述夹具的上端夹持的刀柄的直径范围为6mm～20mm。

一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化方法，其特征在于：其通过夹具的上端装夹住无涂层刀具的刀柄部分，无涂层刀具具体为锥度球头铣刀，之后将夹具的底部连接在转动装置的输出端，转动装置的底部支承于工作转台布置，将第一喷枪、第二喷枪的喷射口分别朝向无涂层刀具的刃口面域布置，且第一喷枪、第二喷枪为上下位置布置，第一喷枪、第二喷枪的夹持端连接于垂直升降结构的输出端，垂直升降结构脱离工作转台独立布置，所述第一喷枪、第二喷枪的介质输入端分别通过管路连接液体钝化磨料的介质储存腔体，钝化进行过程中，第一喷枪、第二喷枪在垂直升降结构的驱动下垂直上下往复升降、并通过对应的喷口朝向无涂层刀具的刃口喷射液体钝化磨料，同时工作转台带动无涂层刀具公转、转动装置带动无涂层刀具自转，直至钝化完成。

其进一步特征在于：

所述第一喷枪、第二喷枪的夹持端分别固装于竖直滑动杆的上部、下部位置，所述竖直滑动杆平行于所述夹具的中心轴、且位于所述夹具的一侧布置；

所述第一喷枪位于第二喷枪的上方布置，所述第一喷枪的喷口斜向下布置、且和竖直轴的成角为θ₁，所述第二喷枪的喷口斜向上布置、且和竖直轴的成角为θ₂；

所述液体钝化磨料由钝化磨料和蒸馏水混合形成，所述钝化磨料具体为氧化铝粉末，所述钝化磨料的磨粒形状为圆球状或类圆球状、磨粒粒度为300目～400目，所述钝化磨料混合时占蒸馏水的质量百分比为20％～30％；

所述第一喷枪、第二喷枪的上下形成距离为1～12cm，运行速度为1～8mm/s，往复运动为5～16次；

所述第一喷枪、第二喷枪的喷射气压为1～6bar；

所述工作转台的公转方向和所述无涂层刀具的自转方向相反，所述工作转台的公转的速度为2.5～6.0r/min，所述无涂层刀具的自转的速度为13～40r/min。

采用本装置后，液体钝化磨料分别连通至第一喷枪、第二喷枪的介质输入端，设备启动后，由第一喷枪和第二喷枪均匀将液体钝化磨料喷射在无涂层刀具的刃口面域上；液体钝化磨料喷射过程中，第一喷枪和第二喷枪同步沿作上下匀速往复运动，确保刀具表面受力均匀且恒定；无涂层刀具随工作转台顺时针公转的同时，无涂层刀具自身按逆时针方向作自转运动，刀具钝化时间T依据刀具钝化要求及钝化长度调整设定；经上述方式钝化后，刀具实际切削刃口为圆弧型刃口，有效去除了刃口毛刺及微观缺陷，提高了刃口强度，降低了刀具切削崩刃的可能；同时对刀具沟槽表面进行了抛光，提高了表面光洁度，表面粗糙度为Ra 0.02～0.04，进而提高了刀具切削的排屑性能；其使得刃口钝化受力均匀、沟槽表面抛光方便，进而提高加工表面质量和刀具的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图；

图2为本实用新型的夹具结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

夹具1、夹持瓣101、环形夹持板102、无涂层刀具2、转动装置3、工作转台4、第一喷枪5、第二喷枪6、垂直升降结构7、管路8、介质储存腔体9、竖直滑动杆10、垂直滑轨11。

具体实施方式

一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化方法，见图1、图2：其通过夹具1的上端装夹住无涂层刀具2的刀柄部分，无涂层刀具2具体为锥度球头铣刀，之后将夹具1的底部连接在转动装置3的输出端，转动装置3的底部支承于工作转台4布置，将第一喷枪5、第二喷枪6的喷射口分别朝向无涂层刀具2的刃口面域布置，且第一喷枪5、第二喷枪6为上下位置布置，第一喷枪5、第二喷枪6的夹持端连接于垂直升降结构7的输出端，垂直升降结构7脱离工作转台4独立布置，第一喷枪5、第二喷枪6的介质输入端分别通过管路8连接液体钝化磨料的介质储存腔体9，钝化进行过程中，第一喷枪5、第二喷枪6在垂直升降结构7的驱动下垂直上下往复升降、并通过对应的喷口朝向无涂层刀具2的刃口喷射液体钝化磨料，同时工作转台4带动无涂层刀具2公转、转动装置3带动无涂层刀具2自转，直至钝化完成。

第一喷枪5、第二喷枪6的夹持端分别固装于竖直滑动杆10的上部、下部位置，竖直滑动杆10平行于夹具1的中心轴、且位于夹具1的一侧布置；

第一喷枪5位于第二喷枪6的上方布置，第一喷枪5的喷口斜向下布置、且和竖直轴的成角为θ₁，第二喷枪6的喷口斜向上布置、且和竖直轴的成角为θ₂；

液体钝化磨料由钝化磨料和蒸馏水混合形成，钝化磨料具体为氧化铝粉末，钝化磨料的磨粒形状为圆球状或类圆球状、磨粒粒度为300目～400目，钝化磨料混合时占蒸馏水的质量百分比为20％～30％。

具体实施时，磨粒粒度为360目，钝化磨料混合时占蒸馏水的质量百分比为25％，第一喷枪5、第二喷枪6的上下形成距离为1～12cm，运行速度为1～8mm/s，往复运动为5～16次；

第一喷枪5、第二喷枪6的喷射气压为1～6bar；

工作转台4的公转方向和无涂层刀具2的自转方向相反，工作转台4的公转的速度为2.5～6.0r/min，无涂层刀具2的自转的速度为13～40r/min，具体操作时，无涂层刀具2随工作转台顺时针公转的同时，无涂层刀具2自身按逆时针方向作自转运动。

一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置，见图1、图2：其包括工作转台4、介质存储腔体9，工作转台4的中心上部固接有转动装置3，转动装置3的上部输出端固接有夹具1的下端，夹具1的上端垂直向上布置用于夹持无涂层刀具2的刀柄，工作转台4的一侧布置有介质存储腔体9，介质存储腔体9内放置液体钝化磨料，其还包括有垂直升降结构7，垂直升降结构7的输出端连接竖直滑动杆10，竖直滑动杆10嵌装于垂直滑轨11，第一喷枪5、第二喷枪6的夹持端分别固装于竖直滑动杆10的上部、下部位置，第一喷枪5位于第二喷枪6的上方布置，第一喷枪5的喷口斜向下布置、且和竖直轴的成角为θ₁，第二喷枪6的喷口斜向上布置、且和竖直轴的成角为θ₂，第一喷枪5、第二喷枪6的喷射口分别朝向无涂层刀具2的刃口面域布置，介质存储腔体9通过管路8分别连通至第一喷枪5、第二喷枪6的介质流入端。

夹具1的上端设置有若干环布间隔布置的夹持瓣101，夹具1的下端设置有两块间隔布置的环形夹持板102，夹具1的上端夹持的刀柄的直径范围为6～20mm。

其工作原理如下：液体钝化磨料分别连通至第一喷枪、第二喷枪的介质输入端，设备启动后，由第一喷枪和第二喷枪均匀将液体钝化磨料喷射在无涂层刀具的刃口面域上；液体钝化磨料喷射过程中，第一喷枪和第二喷枪同步沿作上下匀速往复运动，确保刀具表面受力均匀且恒定；无涂层刀具随工作转台顺时针公转的同时，无涂层刀具自身按逆时针方向作自转运动，刀具钝化时间T依据刀具钝化要求及钝化长度调整设定；经上述方式钝化后，刀具实际切削刃口为圆弧型刃口，有效去除了刃口毛刺及微观缺陷，提高了刃口强度，降低了刀具切削崩刃的可能；同时对刀具沟槽表面进行了抛光，提高了表面光洁度，表面粗糙度为Ra 0.02～0.04，进而提高了刀具切削的排屑性能；其使得刃口钝化受力均匀、沟槽表面抛光方便，进而提高加工表面质量和刀具的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置，其特征在于：其包括工作转台、介质存储腔体，所述工作转台的中心上部固接有转动装置，所述转动装置的上部输出端固接有夹具的下端，所述夹具的上端垂直向上布置用于夹持无涂层刀具的刀柄，所述工作转台的一侧布置有介质存储腔体，所述介质存储腔体内放置液体钝化磨料，其还包括有垂直升降结构，所述垂直升降结构的输出端连接竖直滑动杆，所述竖直滑动杆嵌装于垂直滑轨，第一喷枪、第二喷枪的夹持端分别固装于竖直滑动杆的上部、下部位置，所述第一喷枪位于第二喷枪的上方布置，所述第一喷枪的喷口斜向下布置、且和竖直轴的成角为θ₁，所述第二喷枪的喷口斜向上布置、且和竖直轴的成角为θ₂，所述第一喷枪、第二喷枪的喷射口分别朝向无涂层刀具的刃口面域布置，所述介质存储腔体通过管路分别连通至所述第一喷枪、第二喷枪的介质流入端。

2.如权利要求1所述的一种锥度球头铣刀的液体射流式刃口钝化装置，其特征在于：所述夹具的上端设置有若干环布间隔布置的夹持瓣，所述夹具的下端设置有两块间隔布置的环形夹持板，所述夹具的上端夹持的刀柄的直径范围为6mm～20mm。