本发明专利技术提供一种制作用于工件中加工出凹槽的聚晶金刚石球头刀的工艺，其要点在于使得所述刀片沿所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径向尺寸上偏差为一端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30％的公差带子区间内，而同时使得所述刀片沿横向于所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径向尺寸下偏差为一端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30％的公差带子区间内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚晶金刚石球头刀的制作工艺。
技术介绍
球头刀一般是用在工件的成形加工中，通常是用于在被加工工件中成型出具有与 球头刀的刀片圆弧尺寸(例如半径)相同尺寸的凹槽。现有球头刀主要是包括用整体硬质 合金或高速钢在数控机床上制作的整体硬质合金或高速钢球头刀，其主要不足是被加工件 达不到稳定的尺寸精度和表面光洁度。聚晶金刚石(PCD)球头刀能解决上述不足，但聚晶 金刚石(P⑶)球头刀的刃磨一般都是用数控金刚石磨床进行曲线插补成形加工，但数控金 刚石磨床成本很高，因而在一些场合希望能够提供用非数控式的PCD磨床来实现PCD球头 刀的刃磨以降低成本，而且还希望进一步控制球头刀尤其是球头刀刀片的精度。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种聚晶金刚石球头刀的制作工艺，其能够精确地加 工出符合精度要求的球头刀，而尤其能省去数控磨床来刃磨刀片的需要。在本专利技术的一个方案中，提供一种制作用于工件中加工出凹槽的聚晶金刚石球头 刀的工艺。该聚晶金刚石球头刀包括金属刀体和圆弧状聚晶金刚石刀片，该刀体具有沿该 球头刀的回转中心线延伸的刀杆和位于刀杆一端上的球头部，该球头部设有用于所述刀片 固定于其中的刀槽。该制作工艺包括如下步骤提供聚晶金刚石刀片坯；根据要被加工出 的凹槽所希望的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带来选定该刀片径 向尺寸的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带；基于刀片径向尺寸的选 定的上偏差、下偏差以及公差带来刃磨刀片，所述刀片沿所述回转中心线方向的径向尺寸 公差落入以该刀片径向尺寸上偏差为一个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30%的 公差带子区间内，所述刀片沿横向于所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径 向尺寸下偏差为一个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30%的公差带子区间内；加 工成形所述刀杆和球头部；加工出所述刀槽；将刃磨好的刀片固定到所述刀槽中。优选地，所述刀槽大致平行于所述回转中心线延伸。进一步优选地，所述刀片沿所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径 向尺寸上偏差为一个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的10%的公差带子区间内，所 述刀片沿横向于所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径向尺寸下偏差为一 个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的10%的公差带子区间内。通过如此控制刀片刃磨时在沿回转中心线方向和横向于该方向上的径向尺寸 (例如半径)能够很好地控制刀片精度，尤其是能够减少甚至消除球头刀制作时很容易出 现的刀片的中心偏量和轴向倾角的影响。根据进一步实施例，所述刀片径向尺寸的公差带的大小为所述凹槽公差带的大小 的 40% -60% ο更优选地，所述刀片径向尺寸的上偏差大于所述凹槽上偏差，且所述刀片径向尺 寸的上偏差与所述凹槽上偏差之差为所述刀片径向尺寸公差带大小的20-30%。根据进一步优选的实施例，所述加工刀槽步骤包括通过具有回转轴线的慢走丝机 床装夹刀杆来进行加工。根据本专利技术一个实施例，在将刃磨好的刀片固定到所述刀槽的步骤之前还包括选 择具有合适厚度的刀片以控制中心偏量，该中心偏量由所述刀片的前刀面的实际位置相对 于其理论位置的间距所定义。更优选地，还包括检查聚晶金刚石刀片刃口的完整性。根据本专利技术另一实施例，所述提供聚晶金刚石刀片坯步骤包括切割出聚晶金刚石 刀片坯。优选地，加工成型所述刀杆和球头部步骤包括刀体坯下料、机加工出刀杆的外形、 热处理所述刀杆、机加工出刀杆的中心孔和磨削成型球头部。根据一个优选实施例，所述将刃磨好的刀片固定到所述刀槽中步骤包括通过焊接 或粘接固定该刀片。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中图1示出了一种聚晶金刚石球头刀的实施例；图2是沿图1中A-A线截取的横截面图3是用于本专利技术的球头刀制作工艺的一个实施例的示例性的被加工工件中的 凹槽和刀片的径向尺寸公差带的对照；图4A和4B相对照地示出了存在和不存在中心偏量的刀头横截面图5示出了存在和不存在中心偏量的刀片回转成形轨迹对比；图6示出了具有轴向倾角的P⑶刀片的布置；图7示出了存在和不存在轴向倾角的刀片成形轨迹对比；图8示出了存在和不存在中心偏量和轴向倾角这两者的刀片成形轨迹对比。具体实施方式现参考附图描述本专利技术的具体实施例，并由此体现本专利技术的思想。附图呈现根据 本专利技术的球头刀的多种构型，且附图并未精确地按尺寸绘制，且某些特征可被放大、移除或 部分剖切以更好地示出和解释本专利技术公开内容。此外，下文结合附图所进行的描述不打算 是排他的或者以其他手段将权利要求书限制于或局限于附图所示和以下详细说明所公开 的精确结构。本专利技术一种聚晶金刚石(P⑶)球头刀制作工艺，聚晶金刚石(PCD)球头刀的结构 如下图图1示出了一种聚晶金刚石球头刀的正视图，图2是沿图1中线A-A截取的剖视 图。如图1和2所示，该聚晶金刚石球头刀由圆弧状的聚晶金刚石(PCD)刀片I和金属刀 杆2组成，P⑶刀片I焊接或粘接在刀杆2球头上的刀槽内，前角0°，后角大约为20°。加 工工件时，该球头刀绕刀杆2的回转中心线0-0回转，在被加工件上形成一个半径为R的球形凹槽。如图所示该金属刀体具有沿该球头刀的回转中心线延伸的刀杆和位于刀杆一端上的球头部，该球头部设有用于所述刀片固定于其中的刀槽。具体地如图2所示，所述刀槽平行于所述回转中心线延伸。需要说明的是，这里仅示出了一种聚晶金刚石球头刀的示例，但根据本专利技术的制作方法也可以用于制作具有其它尺寸参数的球头刀。下面以图1和2所示的聚晶金刚石球头刀为例说明根据本专利技术的制作工艺。一个示例性的方案包括如下工艺路线a.提供聚晶金刚石刀片坯；b.根据要被加工出的球形凹槽所希望有的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带来选定该刀片径向尺寸的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带；c.基于选定的刀片径向尺寸的上偏差、下偏差和公差带来刃磨刀片；d.加工成形所述刀杆和球头部；e.加工出所述刀槽；f.将刃磨好的刀片固定到所述刀槽中；g.检查所述聚晶金刚石刀片。本专利技术的聚晶金刚石(PCD)球头刀制作工艺尤其还可适合于无需数控金刚石磨床的环境。但尤其在不用数控金刚石磨床通过插补进行加工的情况下，球头刀的精度是尤为引人关心的。本专利技术人据此通过本专利技术的方案以在省去数控金刚石磨床来刃磨刀片的情况下，仍能够精确地加工出符合精度要求的球头刀。具体地，本专利技术人发现影响PCD球头刀的一些影响因素，并且提供了解决方案来减小和克服这些因素的影响，以提 高球头刀的精度。在下文，将结合附图描述球头刀精度的一些影响因素。参见图4A和4B，其中显示了球头刀的刀头横截面图。其中，在球头部中例如通过车床线切割切出刀槽的步骤中，以及在将PCD刀片I焊固或粘接在刀槽内的步骤中，可能会造成刀片的前刀面的实际位置偏离其理论位置，该偏离的轴向间距在本专利技术中定义为中心偏量。具体而言，如图4A所示，刀片前刀面的理论位置应该在垂直于回转中心的球头部截面的半径上(换句话说在刀具回转中心的理论中心面上)延伸。而由于刀槽加工以及例如刀片焊接固定的影响，刀片前刀面的实际位置可能会偏离球头部的半径，从而造成中心偏量。而如图4A和4B所示，可以明白，在具有中心偏量H之后，球头刀的最大回转半径将会变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制作用于工件中加工出凹槽的聚晶金刚石球头刀的制作工艺，该聚晶金刚石球头刀包括金属刀体和圆弧状聚晶金刚石刀片，该刀体具有沿该球头刀的回转中心线延伸的刀杆和位于刀杆一端上的球头部，该球头部设有用于所述刀片固定于其中的刀槽，该制作工艺包括如下步骤：(a)提供聚晶金刚石刀片坯；(b)根据要被加工出的凹槽所希望有的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带来选定该刀片径向尺寸的上偏差和下偏差以及由该上偏差和下偏差限定的公差带；(c)基于所述刀片径向尺寸的选定的上偏差、下偏差以及上述公差带来刃磨刀片坯，所述刀片沿所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径向尺寸上偏差为一个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30％的公差带子区间内，所述刀片沿横向于所述回转中心线方向的径向尺寸公差落入以该刀片径向尺寸下偏差为一个端点的、占该刀片径向尺寸公差带大小的30％的公差带子区间内；(d)加工成形所述刀杆和球头部；(e)加工出所述刀槽；(f)将刃磨好的刀片固定到所述刀槽中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：解宇，杨羽，
申请(专利权)人：深圳市中天精密工具有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。