一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法技术

本发明专利技术公开一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，步骤：1)将刀具的工作刃口均匀的去除0.8mm‑1.5mm，形成一个基础平台，该基础平台表面与刀具的切削方向垂直；2)根据刀具的尺寸形状、去除部位尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台尺寸建立数模；3)根据数模和加工设备的程序语言进行编程；4)将刀具装卡到加工设备的工作台上，调整加工设备，加工设备的同轴送粉工作头对正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+O.5mm；5)成形结束后，将该刀具装到数控磨刀机上，重新按原磨削成形进行磨削。本发明专利技术不仅可以增加刀具使用寿命，还可提高生产效率，节约成本，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于增材制造领域，具体涉及一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，用于刀具的增强制造与修复补强。
技术介绍
目前，市面上使用的普通刀具，大多是由普通工具钢制造，使用过程中，刃口很容易变钝，尤其是加工钛合金等难加工金属时，由于刃口的强度不够，刀具很容易因加工摩擦热而退火，造成加工困难或无法加工；即使使用该种刀具加工普通易加工的碳钢，由于加工时产生大量的热量，也同样容易造成工具刃口部分退火。现用的特种刀具，一般是硬质合金整体烧结制造，价格比较昂贵，不仅浪费原材料，而且也因为材质非常硬脆容易产生脆断；在使用过程中，由于操作不当或切削零件材料的特性作用对刀具都会产生一定的磨损或局部崩刃损坏，使该刀具无法继续使用，严重的只能报废。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，增强刀具刃口的强度与韧度，增加刀具的使用寿命，提高机械加工的生产效率。本专利技术采用的技术方案为：一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，包括以下步骤：1)将刀具的工作刃口均匀的去除0.8mm-1.5mm，形成一个基础平台，该基础平台表面与刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰尘、水等污物，待用；2)根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台尺寸建立数模；3)根据该数模和加工设备的程序语言进行编程；4)将刀具装卡到加工设备的工作台上，调整加工设备，加工设备的同轴送粉工作头对正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+O.5mm；5)成形结束后，将该刀具装到数控磨刀机上，重新按原磨削成形进行磨削再利用。该方法可应用于普通刀具的改造，磨损刀具的修复，刀具刃口增强的处理，或崩刃刀具的修复。应用于普通刀具的改造：将普通刀具的工作刃口均匀的去除0.8mm-1.2mm，形成一个基础平台，平台表面与刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰尘、水等污物，待用；根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台的尺寸建立数模，再根据该数模和设备的程序语言进行编程；将刀具装卡到工作台上，调整设备，同轴送粉工作头对正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+O.5mm，成形结束后，将该刀具重新按原磨削成形进行磨削。应用于刃口增强处理的刀具：由于刀具芯部为普通的工具钢，具有一定的韧性，抗冲击力、抗震动能力以及抗撞击能力较强，使用寿命增长，特种材料的刃口使刀具更加耐磨、锋利，减小了刀具的切削阻力，增加了生产效率。应用于磨损刀具的修复：不论是工具钢制造的还是特种钢制造的，均可以采用该方法进行修复；将磨损刀具的工作刃口均匀的去除1.2mm-1.5mm，形成一个基础平台，平台表面与刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰尘、铁削、水等污物，备用；测量刀具的尺寸及去除部位的尺寸并建模，根据数模编制修复用的程序，调试激光同轴送粉设备，进行磨损刀具的修复，修复层的高度应高于刀具原理论高度0.5mm。最后将该刀具装到数控磨刀机上重新磨刀成形，再利用。应用于崩刃刀具的修复：如果一把刀具存在多处崩刃现象，按崩刃尺寸最大处整体打磨刀具刃口，制造修复用的平台，再利用激光送粉增材制造工艺修复；如果一把刀具有低于三处且不连续的崩刃现象，则应将崩刃处打磨清理干净，再根据打磨处的尺寸建模，依据模型编制修复程序，利用激光送粉增材制造工艺修复；修复后的刀具经机械磨刀，即可再次使用，节约大量成本。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术针对普通的刀具或已经磨损的刀具(主要是大型的铣刀、车刀、钻头等)所进行的刀刃增强或补强的一种方法。首先将普通或磨损的刀具刃口进一步磨掉，磨到一定的尺寸的平台，然后采用激光同轴送粉的增材制造方式，以打磨后的平台为基板，将特种金属(如碳化钨等)长到基体平台上，形成一个牢固的整体，再按一定的刀具加工磨削程序将刀具磨削到需要的尺寸，继续使用。本专利技术不仅可以增加刀具的使用寿命，还可以提高生产效率，节约成本，具有良好的应用前景。本专利技术就是将普通的刀具改造成具有特殊刀具功能的制造方法，同时也可以对磨损或崩刃的刀具进行修复。附图说明图1为实施例中的铣刀。图2a为图1中A-A视图铣刀的侧刃加工前示意图。图2b为图1中A-A视图铣刀的侧刃加工后示意图。图3a为图1所示铣刀的端刃加工前示意图。图3b为图1所示铣刀的端刃加工后示意图。图4为实施例钻头补强状态示意图。图5为图4所示钻头的A-A视图。图6为成形图截面示意图。具体实施方式实施例1普通铣刀、磨损铣刀首先将刀具的工作刃口(侧刃和端刃)均匀的去除O.8mm-1.5mm，形成一个基础平台，平台表面与刀具的切削方向垂直如图2b和图3b所示；清理刀具表面的油、灰尘、水等污物，待用；根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台的尺寸建立数模，即以刀体上余留的面为基础，利用CATIA或CAD软件绘制成形用的零件图，新图形底面的尺寸为在原基础底面的基础上各方向均增加0.5mm，底面沿刀的轴线方向为平面或螺旋面。成形体的外形面尺寸为刀外径+1.Omm外廓面延展体为与刀同轴的柱状体；成形体的内形面为原刀具刃口内形面尺寸-0.5mm，沿刀具的前后端均外延0.5mm，成形体的高度为外形面与内形面的自然交合，组成一个封闭的立体图形如图6所示。再根据该数模和设备的程序语言进行编程；即以该立体图形为基础，将激光送粉熔融沉积数据转换为驱动部件的运动数据，生成与该系统相适应的加工代码，实现指令输出。将刀具装卡到工作台上，调整设备，同轴送粉工作头对正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+0.5mm，成形结束后，将该刀具重新按原磨削成形进行磨削，磨削后的刃口形状如图2a和图3a所示。实施例2钻头由于钻头的工作部分为钻头的前端与前部侧刃，而不是所有的侧刃，所以钻头补强时，不需要将钻头所有的侧刃全部补强，只将前端一部分的侧刃补强即可。如图4所示为补强后的钻头状态；图5为补强后的钻头的A-A视图，补强后的刃口的形面；将刀具的主要工作刃口：端刃和部分侧刃(距离前端约15mm-20mm)均匀的去除1.0mm-1.5mm，建立一个基础平台，平台表面与刀具的切削方向垂直，平台与未加工的刃口成斜面过渡；清理刀具表面的油、灰尘、水等污物，待用；根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将刀具的工作刃口均匀的去除0.8mm‑1.5mm，形成一个基础平台，该基础平台表面与刀具的切削方向垂直；2)根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台尺寸建立数模；3)根据该数模和加工设备的程序语言进行编程；4)将刀具装卡到加工设备的工作台上，调整加工设备，加工设备的同轴送粉工作头对正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+0.5mm；5)成形结束后，将该刀具装到数控磨刀机上，重新按原磨削成形进行磨削再利用。

【技术特征摘要】
1.一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将刀具的工作刃口均匀的去除0.8mm-1.5mm，形成一个基础平台，该基础平台表面
与刀具的切削方向垂直；
2)根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平台尺
寸建立数模；
3)根据该数模和加工设备的程序语言进行编程；
4)将刀具装卡到加工设备的工作台上，调整加工设备，加工设备的同轴送粉工作头对
正刀具的增材成形位置，调用成形开始增材制造工作，成形的高度为去除的高度+0.5mm；
5)成形结束后，将该刀具装到数控磨刀机上，重新按原磨削成形进行磨削再利用。
2.一种用增材制造技术增强刀具刃口强度的方法在普通刀具的改造，磨损刀具的修
复，刀具刃口增强的处理，或崩刃刀具的修复上的应用。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，应用于普通刀具的改造：将普通刀具的工
作刃口均匀的去除0.8mm-1.2mm，形成一个基础平台，平台表面与刀具的切削方向垂直；清
理刀具表面的油、灰尘、水等污物，待用；根据该刀具的尺寸形状、去除部位的尺寸以及刀
具刃口去除后留在刀具上的平台的尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，高郑宇，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21