一种用于加工圆环端面槽的刀具及圆环端面槽的加工方法技术

一种用于加工圆环端面槽的刀具及圆环端面槽的加工方法，属于机械加工领域。本发明专利技术是为了解决现有的端面槽车刀加工小直径端面槽时，存在加工质量低、加工成本高和加工周期的问题。本发明专利技术包括一体制成并依次设置的刀头、加工脖颈和刀体；所述的刀头为类三棱柱形，刀头前宽后窄；刀头的左侧刃为副切削刃Ⅰ，刀头的右侧刃为副切削刃Ⅱ，刀头的前端刃为主切削刃；刀头的前端面为向下偏斜的斜坡面，其后角角度为10.3

【技术实现步骤摘要】
一种用于加工圆环端面槽的刀具及圆环端面槽的加工方法


[0001]本专利技术属于机械加工领域，尤其涉及一种用于加工圆环端面槽的刀具及较深小直径圆环端面槽的加工方法。

技术介绍

[0002]内径5mm宽的圆环端面槽的传统加工方法采用下弧形端面车刀直进法加工，存在以下问题：1、加工圆环端面槽时端面切槽刀震动较大，切削不流畅，经常发生打刀现象，损坏圆环端面槽表面质量，造成质量事故，刀具损坏严重，提高了加工成本，有时加工一个30mm深的圆环端面槽时，需要损耗十于把车刀。2、由于各种圆环端面槽的内径不同，经常没有标准端面车刀，需要自行设计刃磨，刃磨端面槽车刀难度较大，需要刃磨技术较高，目前能磨好端面槽车刀的人员较少，所以造成没有人愿意加工圆环端面槽的现象。3、加工质量难控制，加工效率较低，影响加工工期。因此，本申请设计一种新型的圆环端面槽车刀，用于加工5mm宽、32mm深小直径圆环端面槽。

技术实现思路

[0003]本专利技术需要解决的技术问题是：现有的端面槽车刀加工小直径圆环端面槽时，存在加工质量低、加工成本高和加工周期长的问题；本申请设计一种新型结构的端面槽车刀并设计两种不同尺寸来加工圆环端面槽，这样加工可保证刀具刚性满足加工所需的切削力，防止产生打刀现象的发生，保证了圆环端面槽的加工质量、降低加工成本和增加加工效率。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0005]一种用于加工圆环端面槽的端面槽刀，它包括一体制成并依次设置的刀头、加工脖颈和刀体；刀头前宽后窄；刀头的左侧刃为副切削刃Ⅰ，刀头的右侧刃为副切削刃Ⅱ，刀头的前端刃为主切削刃；刀头的前端面为向下偏斜的斜坡面，其后角角度为10.3
°
；刀头与加工脖颈连接处的顶部为弧形凹面，作为前刀面断屑槽Ⅰ。
[0006]进一步的，所述的加工脖颈为月牙型，包括纵向设置的前弧面和后弧面。
[0007]进一步的，所述刀头与加工脖颈的长度为35mm，加工脖颈的高度为20mm；主切削刃的高度为10mm；所述刀体的长度为120mm，刀体的宽度为25mm，刀体的高度为35mm。
[0008]进一步的，所述的主切削刃的宽度为3.3mm，形成3.3mm宽的端面槽刀。
[0009]进一步的，所述的副切削刃Ⅱ为弧形刃，弧形刃的长度为3mm。
[0010]进一步的，所述的主切削刃的宽度为4.7mm，形成4.7mm宽的端面槽刀。
[0011]进一步的，所述的副切削刃Ⅱ为直边刃，副切削刃Ⅰ与副切削刃Ⅱ之间的夹角角度为7.15
°
。
[0012]一种端面槽的加工方法，采用3.3mm宽的端面槽刀与4.7mm宽的端面槽刀双刀交替分层往复加工，具体加工过程如下：
[0013]步骤1，以加工工件的中轴线及加工端面为基准建立坐标系，设待加工工件的径向
方向为X轴，轴向方向为Z轴；
[0014]步骤2，将3.3mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.05mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用3.3mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面1.0mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0015]步骤3，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.25mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面0.95mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0016]步骤4，将3.3mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.05mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用3.3mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面2.0mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0017]步骤5，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.25mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面1.95mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0018]步骤6，将3.3mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.05mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用3.3mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面3.0mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0019]步骤7，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.25mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面2.95mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；
[0020]步骤8，如此交替循环加工工件，每循环到3.3mm宽的端面槽刀时，工件加工的深度增加1mm，每循环到4.7mm宽的端面槽刀时，工件加工的深度增加1mm；共循环三十二次后，完成端面槽的深度和槽宽粗加工；
[0021]步骤9，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.0mm处、Z轴方向0.2mm处，利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面32.0mm深的位置处，然后4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.15mm处再退刀，再沿Z轴方向退刀至0.2mm后；
[0022]步骤10，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.3mm处、Z轴方向0.2mm处，利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面32.0mm深的位置处，然后4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.15mm处再退刀，再沿Z轴方向退刀至100mm后，机床程序停止，从而完成端面槽加工。
[0023]进一步的，所述3.3mm宽的端面槽刀和4.7mm宽的端面槽刀的转数为60～80r/min，进给量每转0.03mm。
[0024]进一步的，在加工过程中采用风冷和硫化油润滑冷却。
[0025]本专利技术与现有技术相比产生的有益效果是：
[0026]1、由于圆环端面槽的内径较小，加工深度较深，本专利技术设置两把尺寸不同的端面槽刀，其中3.3mm宽的端面槽刀用于圆环端面槽的轴向加工，以免刀具刚性较大，发生刀具断裂的现象，4.7mm宽的端面槽刀用于圆环端面槽的径向加工，实现圆环端面槽的扩径加工；
[0027]2、本专利技术中两把端面槽刀的加工脖颈增加前弧面和后弧面，从而将刀具的刚性提
升了一倍，解决刀具刚性不足的问题；
[0028]3、本专利技术采用两种不同型号的端面槽刀交替循环加工，每次切削量小，切屑少，每次退刀都能把切屑带出，解决端面槽窄排屑困难问题；
[0029]4、本专利技术采用风冷和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：它包括一体制成并依次设置的刀头(1)、加工脖颈(2)和刀体(3)；所述的刀头(1)为类三棱柱形，刀头(1)前宽后窄；刀头(1)的左侧刃为副切削刃Ⅰ(101)，刀头(1)的右侧刃为副切削刃Ⅱ(102)，刀头(1)的前端刃为主切削刃(103)；刀头(1)的前端面为向下偏斜的斜坡面，其后角角度为10.3
°
；刀头(1)与加工脖颈(2)连接处的顶部为弧形凹面，作为前刀面断屑槽Ⅰ(104)。2.根据权利要求1所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述的加工脖颈(2)为月牙型，包括纵向设置的前弧面(201)和后弧面(202)。3.根据权利要求2所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述刀头(1)与加工脖颈(2)的长度为35mm，加工脖颈(2)的高度为20mm；主切削刃(103)的高度为10mm；所述刀体(3)的长度为120mm，刀体(3)的宽度为25mm，刀体(3)的高度为35mm。4.根据权利要求3所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述的主切削刃(103)的宽度为3.3mm，形成3.3mm宽的端面槽刀。5.根据权利要求4所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述的副切削刃Ⅱ(102)为弧形刃，弧形刃的长度为3mm。6.根据权利要求3所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述的主切削刃(103)的宽度为4.7mm，形成4.7mm宽的端面槽刀。7.根据权利要求6所述的一种用于加工圆环端面槽的刀具，其特征在于：所述的副切削刃Ⅱ(102)为直边刃，副切削刃Ⅰ(101)与副切削刃Ⅱ(102)之间的夹角角度为7.15
°
。8.利用权利要求5与权利要求7所述的端面槽刀加工圆环端面槽的方法，其特征在于：采用3.3mm宽的端面槽刀与4.7mm宽的端面槽刀双刀交替分层往复加工，具体加工过程如下：步骤1，以加工工件的中轴线及加工端面为基准建立坐标系，设待加工工件的径向方向为X轴，轴向方向为Z轴；步骤2，将3.3mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.05mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用3.3mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面1.0mm深的位置处，然后退刀至Z轴方向100mm后；步骤3，将4.7mm宽的端面槽刀定位到X轴方向10.25mm处、Z轴方向0.2mm处，然后利用4.7mm宽的端面槽刀进行加工，槽刀以加工工件的中轴线为轴旋转，并沿加工工件的Z轴方向进给，直至加工至距加工端面0.95mm深的位置处，然后退...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆亮，王剑，徐兴国，张隆，张武成，董礼涛，刘尚，洪爱军，
申请(专利权)人：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：