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复合刀具的设计和制造及优点

发布时间:2019-09-30 06:24:25 阅读: 来源:好神拖厂家

复合刀具的设计和制造及优点

核心提示: 刀具切削部分参数设定 刀具切削部分的参数对刀具的使用寿命、加工的难易程度及加工的精度都起着至关重要的作用,也直接影响到加 刀具切削部分参数设定

刀具切削部分的参数对刀具的使用寿命、加工的难易程度及加工的精度都起着至关重要的作用,也直接影响到加工成本、加工效率,所以刀具每部分的切削参数应合理选择。

(1)钻孔部分:为了保证钻头的钻心强度,锋角取118。。一般取前角为0。-5。,后角为6。-8。,这样可以扩大容纳切屑的空间,减少钻头与孑L壁的摩擦,同时又要保证副切削刃的强度。

(2)铰孔部分:由于铰削余量很小,切屑很薄,切屑与前刀面接触很短,前角作用不大,为制造方便,前角取00 - 50,后角取60 - 80,切削刃刃带宽为0.2- 0.3mm。铰刀为四个刀齿,切削刃为右旋螺旋刃。为使铰刀工作平稳,提高加工表面质量,切削时切屑顺利从铰刀前方排出,可避免切屑划伤孔壁,并且减少孔的扩张量。

刀具切削部分材料的选择

刀具的结构采用为整体式,因此需要根据加工材料的性质、生产特点、切削特点选择合适的刀具材料。钻孔部分主要完成粗加工,切削深度较大,刀具承受的切削力较大,切削速度较低,因此宜选用强度较高,抗冲击性和抗振性能及耐磨性较好的刀具材料;铰孔部分主要完成精加工,是稳定尺寸部分,刀刃处的切削速度相对钻削更高,切削深度较小,因此宜选用耐磨性和耐热性较好的刀具材料。

基于以上原因,刀柄材料与刀具切削部分都采用W18Cr4V高速钢。该材料是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢。其工艺性能好,强度和韧性配合好,主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具,也可制造高温轴承和冷挤压模具等。

刀具的制造

复合刀具的精度直接影响加工孔的质量(形位精度和表面粗糙度)。为充分发挥复合刀具的效能,就必须保证刀具本身的精度,因而必须对刀具本身拟定切实可行的加工工艺。根据刀体要获得良好的综合机械性能(足够的强度和高韧性相配合),确保刀体尺寸稳定,大体上加工工艺为:粗车刀体一刀体进行调质处理一精车刀体一铣削钻头螺旋槽部分一铣削铰刀切削部分一淬火+回火(硬度为62 -66HRC)一刃磨钻头外径一刃磨铰刀切削刃一刃磨45。倒角刃一刃磨刀柄一切除假顶尖,手工磨1180锋角。

钻头螺旋槽部分和铰刀切削部分,由于结构比较复杂,加工刀具轮廓曲线有一定难度,选用传统机床加工存在一定困难,因此可以采用先进的数控铣床或加工中心来进行加工。选择自动编程方法对刀具进行三维实体建模,效果如图2所示。对模型进行后期处理,生成自动编程的加工程序,并在数控铣床或加工中心上完成加工。刀具其余的加工工艺步骤,如刃磨刀具外径、刃磨铰刀切削刃、倒角刃、刀柄、锋角等,与传统加工方法类似。

通过上述加工工艺方法,可以加工出这一钻铰倒角的复合刀具,并且能保证刀具的精度,从而充分发挥刀具的效能。加工好的刀具如图3所示。 6切削用量的选择 因为刀具为钻、铰、倒角一体化刀具,故各部分切削用量的选择应一致。切削深度a。由刀具制造后即定,制造时考虑实际工件的尺寸;进给量/应考虑机床动力、进给机构强度、刀具强度,钻孔时选择厂= 0.04 - 0.06mrn/r;切削速度v应考虑刀具的寿命,加工孔的质量,选择值为20 - 25m/min。

钻铰倒角复合刀具的新颖性 刀具由钻头、铰刀和倒角三部分组成,三部分采用相同材料制成一个整体,结构简单,制造方便,成本较低。钻头为标准麻花钻,铰刀为螺旋切削刃,刀齿为四齿,主要用于加工直孔,并且带有倒角部分,可以适应不同种类孔的加工。由于钻孔、铰刀和倒角部分为一个整体,故在使用过程中均采用相同的切削用量,不必进行调整,这样既节约了加工时间,又降低了工人的劳动强度。

钻铰倒角复合刀具的优点 多次加工的基准不变,能保证工件加工表面之间获得较高的位置精度,同时能保证较高的孔径尺寸精度、孔壁的直线度和孔壁的表面粗糙度。由于复合刀具集中工序,减少了换刀、对刀及磨刀等辅助加工时间,节省机动和辅助工时,能显著提高生产效率。

批量生产成本较低。刀具损耗较小,减少了工位、机床数量及刀具数量,对工人技术要求较低。在此刀具的基础上,可在结构和刀具材料上进行改造,实现在不同机床上加工不同材料的种类孔。该刀具为整体式刀具,制造工艺比焊接式、机夹式刀具更为简单。