硬质合金冷作模压坯油槽铣刀制造技术

本发明专利技术公开了一种硬质合金冷作模压坯油槽加工铣刀，它包括带６个～１２个锯齿的钢基体（２）和与锯齿数量相同的ＰＣＤ刀片（１），钢基体（２）锯齿背面设计成倾斜平底形，ＰＣＤ刀片（１）焊接在钢基体（２）锯齿上；针对硬质合金压坯整体强度低而颗粒坚硬，加工过程中极易出现加工面崩塌的难题，对铣刀的多项几何参数尤其是几何角度做了具体限定。用该铣刀加工硬质合金冷作模压坯油槽时可保持油槽棱边的完整和加工面粗糙度≤Ｒａ０．８，解决了现有铣刀加工硬质合金压坯无法保证加工表面质量的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工刀具，具体涉及硬质合金冷作模特别是冷墩 模压坯油槽加工铣刀。
技术介绍
硬质合金冷墩模压坯由硬质合金复合粉末经模具压制而成，坯体 整体强度低而颗粒坚硬，压坯油槽加工过程中极易出现加工面崩塌的 现象，且坚硬的粉末极易造成刀具的磨损，对切削过程刀具切削力的 控制极其苛刻，切削力太小达不到加工的目的，切削力太大则造成加 工面严重损坏导致加工失败，因此对刀具提出了很苛刻的要求，不仅 材质好，而且对刀具的多项几何参数尤其是几何角度提出了特定的要 求。目前硬质合金冷墩模压坯油槽普遍采用金刚石镀膜砂轮来加工， 通过设计砂轮的厚度来控制冷墩模油槽的宽度。因刀具形状结构和几 何参数不适合硬质合金压坯加工，其加工区域特别是油槽棱边无法保 持完整，常出现崩边现象，废品率高，且因砂轮本身结构限定了无法 正常排屑，油槽的加工质量也受到严重的影响，导致加工表面粗糙， 难以获得高质量的加工表面。专利技术专利ZL01803529.9公开了一种切口铣刀及其切削刀片，其刀片是用螺丝固定在圆盘上的，为确保螺丝强度，刀片的厚度不可能小于6mm，故不能加工宽度小于6mm的硬质合金冷墩模油槽； ZL200520101189.X公开了一种圆盘铣刀，它由于采用刀片组装的形 式，无法做到每个刀片角度的一致性，影响加工表面的加工质量；工 具书《新标准机械零件和刃具手册》(兵器工业出版社出版，1996年 5月)第608页和第614页描述了粗齿锯片铣刀和凸半圆铣刀。由于硬质合金冷墩模压坯油槽的加工对刀具的多项几何参数尤其是几何 角度提出了特定的要求，经过大量实验发现，上述铣刀均无法保证加 工表面的加工质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种硬质合金冷作模压坯油槽铣刀，用该铣 刀加工硬质合金冷作模压坯油槽时可保持油槽棱边的完整和加工面 粗糙度《Ra0. 8，以解决现有铣刀加工硬质合金压坯无法保证加工表 面质量的难题。为实现上述目的，本专利技术硬质合金冷作模压坯油槽铣刀包括带6 个 12个锯齿的钢基体和与锯齿数量相同的PCD刀片，钢基体锯齿 背面设计成倾斜平底形，PCD刀片焊接在钢基体锯齿上；钢基体和刀 片的各部位尺寸参数及取值如下a—钢基体中心至齿顶的距离18咖 30mm;b—钢基体外切圆直径①36咖 50mm;c一刀片表面至齿顶距离2 mm 10咖；d—钢基体中心线至齿顶的距离2 mm 10mm;f一刀片内切圆直，5:①28 mm 40咖； g—刀具孔今5:①8 mm 30mm; h—钢基体后面倾角30° 45°; i一刀片外切圆直径①38 mra 50咖； e—刀片最大厚度(槽宽度)2 mm 10mm; j一钢基体厚度e- (0.1 mm 0. 7mm) m—刀片长度3醒 20mm; n—刀片厚度0.5 mm 10mm; P—刀片焊接倒角.-(0.2 4) X (15° 60°); k一刀片后角6° 20G; y—刀片的副后角1° 15D; r一刀片底面与副后面的夹角80° 95°; s—刀刃圆弧半径0.5e。 所述锯齿最佳数量为8个。上述参数中影响铣刀切削的主要参数包括b:在PCD刀片尺寸和内切圆直径f确定后，b的大小直接影响 了PCD刀片露出钢基体的长度，从而影响刀片的刚性，b值越小，则刀片的刚性越差，当钢基体尺寸超过PCD刀片时，刀具则无法实现正常切削。f:其取值范围决定了铣刀钢基体的强度和刚性，在铣刀的切削 过程中，钢基体要承受交变载荷的作用，f值太小时，铣刀工作时会 由于钢基体的刚性不够而产生变形，最终失效。h:铣刀在切削过程中，刀片要承受切向阻力，当h取值太小时， 会造成钢基体在切向阻力的作用下产生变形，从而导致刀具工作失 效。i: i大小决定了铣刀的切削时的线速度，i越大则线速度也越大。 硬质合金压坯的强度很低，当铣刀的线速度太大时，会由于过大的切 削力使压坯崩溃，从而导致加工失败。j:钢基体的厚度决定着钢基体的刚性，也影响着切削过程切屑 的排出。因此，在切削过程中能保证切屑正常排出的情况下，j应尽 可能取大值。k:作为刀具的后角，直接影响着刀具的锋利度和工件表面加工 质量。当k太大时，会縮短刀具的使用寿命；当k值太小时，会由于 刀片太钝无法实现较小的加工表面粗糙度。r:刀具的r角的大小影响了刀具切削力的大小。r越小，则刀片 主偏角(主偏角=90fl- r)越大，刀片锋利度增加，但刀具的刚度 变差，不利于刀具加工过程承受切削力，易造成刀具损坏及加工面粗 糙。反之，r越大，则刀具的主偏角越小，刀具的刚性虽然有所增强， 但太小的主偏角不利于切屑的排出，当r大于9(y'时，负的主偏角会 造成加工时副刀刃与工件接触面过大，使工件承受的切削力太大而带 来振动现象，直接影响工件的加工表面粗糙度。y.-刀片的副后角y影响了刀片的强度和刚度，也影响刀具的使用 寿命。当y太大时，刀片易崩刃，从而縮短刀具的使用寿命；当y太 小时，会因刀片太钝及切屑无法排出，降低工件表面加工质量。本专利技术通过采用钢基体的锯齿形倾斜平底设计，有效地解决了硬 质合金压坯加工过程的粉末屑排出问题，切屑得以及时排出，保证了加工面的光洁度；刀片的副后角y保证了刀具的锋利度，减小了切削 阻力，r角的选择有利于切屑的排出；采用的PCD材料制作刀具， 适应了硬质合金压坯粉末硬而松软的加工环境，保证了合金压坯槽加 工后棱边的完整。应用本专利技术的铣刀铣削加工硬质合金冷墩模压坯油槽，不仅能保 持油槽棱边的完整，不出现缺边角现象，而且加工表面粗糙度不高于 RaO. 8，烧结后的冷墩模油槽合格。此外，该铣刀制作简单、成本低， 易于实现刀具制作。四附图说明图1是本专利技术硬质合金冷作模压坯油槽铣刀主视图； 图2是图1的A向剖视图3是本专利技术硬质合金冷作模压坯油槽铣刀PCD刀片主视图4是图3的左视图5是图3的俯视图。五具体实施例方式下面结合具体实施事例对本专利技术作进一步详细描述。 实施例一图1 图5所示本专利技术硬质合金冷作模压坯油槽铣刀包括带8个 锯齿的钢基体2和8个PCD刀片1，钢基体锯齿背面设计成倾斜平底 形，PCD刀片1焊接在钢基体锯齿上；钢基体2和PCD刀片1的各部位尺寸参数取值如下主要参数b: O40,、 f: 2mra、 h: 37°、i:①42.2mm、 j: 5.6mm、 k: 12°、 r: 89°、 y: 2°;其他参数a: 18 咖 30腿、c: 2 mm 10咖、d: 2 mm 10鹏、 e: 6腿、g: ①8ram 30mm、 m: 3 mm 20mm、 n: 0. 5ram 10mm、 p: (0. 2 4) X (15° 600)、 s.. 3 mm。将铣刀安装在万能工具磨床上，设定刀具转速3600 r/min;在 分度卡盘上装夹硬质合金冷墩模压坯，并利用分度头进行油槽位置分 度，先后分别加工YG15、 YG20两个硬质合金牌号的冷墩模压坯油槽。加工时，采用手工操作匀速平稳推送工件，加工尺寸(宽X深) 为3.2mmX2.5mm油槽四条，每个槽一次完成加工。加工完毕检査，YG15和YG20两种牌号的四条油槽棱边完整，粗 糙度Ra0.8，完全符合冷墩模毛坯的加工要求。实施例二将PCD刀片1的几何角度改变为h: 35。、 k: 10。、 r: 85°、 y: 3°，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬质合金冷作模压坯油槽铣刀，包括带锯齿的钢基体（２）和与锯齿数量相同的ＰＣＤ刀片（１），其特征是：钢基体锯齿背面设计成倾斜平底形，ＰＣＤ刀片（１）焊接在钢基体锯齿上，锯齿数量６个～１２个；钢基体（２）和ＰＣＤ刀片（１）的各部位尺寸参数及取值如下：　ａ－钢基体中心至齿顶的距离：１８ｍｍ～３０ｍｍ；　ｂ－钢基体外切圆直径：Φ３６ｍｍ～５０ｍｍ；　ｃ－刀片表面至齿顶距离：２ｍｍ～１０ｍｍ；　ｄ－钢基体中心线至齿顶的距离：２ｍｍ～１０ｍｍ；　ｆ－刀片 内切圆直径：Φ２８ｍｍ～４０ｍｍ；　ｇ－刀具孔径：Φ８ｍｍ～３０ｍｍ；　ｈ－钢基体后面倾角：３０°～４５°；　ｉ－刀片外切圆直径：Φ３８ｍｍ～５０ｍｍ；　ｅ－刀片最大厚度（槽宽度）：２ｍｍ～１０ｍｍ；　ｊ－钢基 体厚度：ｅ－（０．１ｍｍ～０．７ｍｍ）ｍ－刀片长度：３ｍｍ～２０ｍｍ；　ｎ－刀片厚度：０．５ｍｍ～１０ｍｍ；　ｐ－刀片焊接倒角：（０．２～４）Ｘ（１５°～６０°）；ｋ－刀片后角：６°～２０°；　ｙ－刀片的副后角：１°～１５ °；　ｒ－刀片底面与副后面的夹角：８０°～９５°；　ｓ－刀刃圆弧半径：０．５ｅ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖九生，丁华堂，
申请(专利权)人：福建金鑫钨业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]