專利名稱：一種用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)加工切削刀具，具體說涉及一種用于風(fēng)電、通用機(jī)械行業(yè)的回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高效成型銑削加工刀片。
背景技術(shù)：
銑削加工是一種應(yīng)用十分普遍的金屬切削加工，目前分為普通銑削加工和高速銑削加工；尤其是高速銑削加工，由于可獲得較高的金屬切除率、很高的加工精度和良好的加工表面質(zhì)量，因此，在現(xiàn)代制造業(yè)中受到普遍重視，發(fā)展也相當(dāng)迅速。相對于傳統(tǒng)的切削加工，高速加工中切削速度、進(jìn)給速度都有了很大的提高，而且切削機(jī)理也不相同。隨著對高速加工技術(shù)研究的不斷深入，尤其是在加工機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)、CAD/CAM軟件等相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)下，高速切削加工技術(shù)已越來越多地應(yīng)用于模具型腔的加工中。
另一方面，隨著風(fēng)電行業(yè)、通用機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，所需要的零部件——回轉(zhuǎn)支承需求非常旺盛。為了提高生產(chǎn)率，現(xiàn)一般相關(guān)行業(yè)的機(jī)械廠均采取了高效銑齒機(jī)高速銑削齒輪的方式進(jìn)行加工。這種銑削方式所用的刀具要求非常高，我們國內(nèi)國外歐美產(chǎn)品占據(jù)主要市場，只有約有40%實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。但國產(chǎn)化都性能較差，以犧牲價(jià)格、利潤在這一市場支撐。就其刀具加工難點(diǎn)來看，首先齒輪銑刀具精度制造要求高，機(jī)械綜合性能高、穩(wěn)定?，F(xiàn)在使用的刀片由于是采用的成型刀片進(jìn)行成型加工，整個(gè)刀片刃口都同時(shí)參與切削，刀片承受較大切削阻力，并且切屑沿切削刃變形，扭曲、擠壓，排屑很不暢，切削熱不易通過切屑帶走導(dǎo)致切削溫度高，刀片消耗量大。切屑還經(jīng)常擠壓在已加工零件表面，影響加工齒輪質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)損壞零件，損壞刀盤。造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。因此很有必要對此加以改進(jìn)。通過國內(nèi)專利檢索只發(fā)現(xiàn)有如下一些專利與本實(shí)用新型有關(guān)I、專利號(hào)為89107482. 1，實(shí)用新型名稱為“雙面刀片”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種切削機(jī)床使用的雙面刀片，其基本形狀是一多邊形體，具有一上面和一下面以及至少一個(gè)與所述上、下面相交形成伸向刀片切削角的切削刃的側(cè)面，所述上、下面各有一中央凹陷部分其特征在于所述切削刃的至少一部分直接或間接與一支承和卷屑兩用面毗連，所述支承和卷屑兩用面至少部分地在相鄰切削角的平分線的兩側(cè)延伸。2、專利號(hào)為CN90108184. 1，實(shí)用新型名稱為“一種切削刀片”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種切削刀片，包括一個(gè)具有縱向?qū)ΨQ平面的中心體部分，由所述中心體部分和由各自的前面和后面組成的以及由第一和第二基本上等寬的切削刃結(jié)合組成的一對走向相反的端部，每一個(gè)端部的后面在一方向都傾斜一定量，使后面和被切槽的側(cè)墻之間具有間隔。所述第一切削刃的中點(diǎn)法線在第一方向上相對所述對稱平面傾斜α角，并且所述第二切削刃中點(diǎn)法線在第二即相反方向上相對所述對稱平面傾斜α角，因此所述切削刃相互之間傾斜2α角。3、專利號(hào)為CN200910010444. 2，實(shí)用新型名稱為“大壁厚鋼管倒棱的刀具”的實(shí)用新型專利，該專利公開了一種鋼管端面加工設(shè)備的刀具，特別涉及適用于鋼管平頭倒棱機(jī)的一種大壁厚鋼管倒棱的刀具；包括在刀盤上對稱裝有切削刀具，每個(gè)切削刀具由刀桿、墊片、壓塊、刀片和壓緊螺釘組成，其特征在于與加工管的管端倒棱位置相對應(yīng)，所述的刀片的前角α為6° — 12° ;后角β為3° - 8° ;刃傾角Θ為2° — 8° ;所述的刀片的刀刃長度L在25臟以上。但是上述專利技術(shù)都不可以用于回轉(zhuǎn)支承的高效銑齒機(jī)高速銑削齒輪加工，因此仍有必要針對現(xiàn)有風(fēng)電行業(yè)、通用機(jī)械行業(yè)所需要的零部件——回轉(zhuǎn)支承專門開發(fā)一種適用于在高效銑齒機(jī)上銑削回轉(zhuǎn)支承齒輪的刀具。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對風(fēng)電行業(yè)、通用機(jī)械行業(yè)高效銑削齒輪，切削阻力大、切削溫度高、切屑排屑不暢的問題，提出一種適用于風(fēng)電行業(yè)、通用機(jī)械行業(yè)回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高效成型銑削加工刀片。根據(jù)本實(shí)用新型的目的所提出的實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案是一種回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高 效成型銑削加工刀片，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的形狀，采用一種異形的刀具結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情況，對整個(gè)切削刃進(jìn)行分段整形；其中，為了降低切削力，在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)；在切削阻力最大的成型圓弧、倒角段刃部分采用特殊結(jié)構(gòu)負(fù)倒棱增加強(qiáng)度的同時(shí)，能有效地把切屑進(jìn)行分屑，避免切屑變形擠壓，降低切削溫度，又不傷零件刀盤，切削穩(wěn)定，刀片性能明顯提高，達(dá)到進(jìn)口、超過部分進(jìn)口產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述的異形的刀具結(jié)構(gòu)為一個(gè)四邊形薄片結(jié)構(gòu)的刀體，刀體中心有一夾緊用的中心孔，刀體的上表面和下表面為以刀片的層厚中心軸面相對稱的表面，刀體從側(cè)面看為菱形，且切削刃部分的切削刃邊為多段不同角度刃邊組合構(gòu)成，在靠近刀體上表面或下表面的一頭有一 2 — 2. 5mm的直角邊,該直角邊與刀體上表面和下表面垂直,但在與刀體上表面或下表面相交處有一半徑為O. 8 — I. 2mm毫米的圓弧平滑鈍化過渡，與直角邊相接有一斜面，斜面從直角邊的延伸線往刀體中間收斂，形成斜面，與斜面相接為圓弧形切削刃，圓弧形切削刃與刀體上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口設(shè)有一個(gè)的負(fù)倒棱。優(yōu)選地，所述的負(fù)倒棱為寬O. 3 — 0. 5mm，與刃口傾斜-10所形成的斜面，刃口采用鈍化處理，圓化值約R0. 03 - O. 04mm，形成一個(gè)使刀片既能達(dá)到降低切削阻力，又能增強(qiáng)刀片薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)度的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，與直角邊相接有一斜面的傾斜度為一 22° -23° ；優(yōu)選地,所述的圓弧形切削刃為鈍化處理的切削刃，圓化值約2. 3 — 2. 6mm的圓化處理；這樣可以大大提高圓弧形切削刃的強(qiáng)度，尤其適合回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高效成型銑削加工。制作上述刀片的方法如下I、使用普通的雙向壓力機(jī)上下壓制出所需形狀、尺寸的初坯，外周一圈方向形成留有O. 2mm的磨削余量,保證尺寸技術(shù)要求。2、沿刀具形狀按照刀具尺寸要求進(jìn)行磨削，達(dá)到以上圖紙尺寸技術(shù)要求。3、在圓弧形切削刃(2-R2. 50,23角度)切削刃部分的刃口磨削出一個(gè)負(fù)倒棱(寬
O.4，斜度-10 )。4、對負(fù)倒棱進(jìn)行刃口圓化處理，刃口圓化值約R0. 03-0. 04。[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，為提高銑削加工效率，除了在刀具宏觀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下功夫以外，通過改變其微觀幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整刀具的性能；本實(shí)用新型在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)；在切削阻力最大的成型圓弧、倒角段刃部分采用特殊結(jié)構(gòu)負(fù)倒棱增加強(qiáng)度的同時(shí)，能有效地把切屑進(jìn)行分屑，避免切屑變形擠壓，降低切削溫度，又不傷零件刀盤，切削穩(wěn)定，刀片性能明顯提高，達(dá)到進(jìn)口、超過部分進(jìn)口產(chǎn)品。采用本實(shí)用新型，其單位功率的金屬切除率提高了 20% 25%，刀具的切削壽命提高了 50%，單位時(shí)間毛坯材料的去除率增加了，切削時(shí)間減少了，加工效率提高了，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意主視圖；圖2為本實(shí)用新型附圖I的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型負(fù)倒棱部分的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述?！N用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的形狀，采用一種異形的刀具結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情況，對整個(gè)切削刃進(jìn)行分段整形；其中，為了降低切削力，在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)；在切削阻力最大的成型圓弧、倒角段刃部分采用特殊結(jié)構(gòu)負(fù)倒棱增加強(qiáng)度的同時(shí)，能有效地把切屑進(jìn)行分屑，避免切屑變形擠壓，降低切削溫度，又不傷零件刀盤，切削穩(wěn)定，刀片性能明顯提高，達(dá)到進(jìn)口、超過部分進(jìn)口產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述的異形的刀具結(jié)構(gòu)為一個(gè)四邊形薄片結(jié)構(gòu)的刀體1，刀體I中心有一夾緊用的中心孔2，刀體I的上表面和下表面為以刀片的層厚中心軸面相對稱的表面，刀體I從側(cè)面看為菱形，且切削刃部分的切削刃邊3為多段不同角度刃邊組合構(gòu)成，在靠近刀體上表面或下表面的一頭有一 2 — 2. 5mm的直角邊4,該直角邊與刀體上表面和下表面垂直，但在與刀體上表面或下表面相交處有一半徑為O. 8 — I. 2mm毫米的圓弧平滑鈍化過渡，與直角邊相接有一斜面5，斜面從5直角邊4的延伸線往刀體中間收斂，形成斜面，與斜面5相接為圓弧形切削刃6，圓弧形切削刃6與刀體I上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口設(shè)有一個(gè)的負(fù)倒棱7。優(yōu)選地，所述的負(fù)倒棱為寬O. 3 — 0. 5mm，與刃口傾斜-10所形成的斜面，刃口采用鈍化處理，圓化值約R0. 03 - O. 04mm，形成一個(gè)使刀片既能達(dá)到降低切削阻力，又能增強(qiáng)刀片薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)度的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，與直角邊相接有一斜面的傾斜度為一 22° -23° ； 優(yōu)選地,所述的圓弧形切削刃為鈍化處理的切削刃，圓化值約2. 3 — 2. 6mm的圓化處理；這樣可以大大提高圓弧形切削刃的強(qiáng)度，尤其適合回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高效成型銑削加工。刀片的具體制作方式如下I、使用普通的雙向壓力機(jī)上下壓制出所需形狀、尺寸(如附圖I所示)的初坯，夕卜周一圈方向形成留有O. 2mm的磨削余量,保證尺寸技術(shù)要求。[0034]2、沿刀具形狀按照刀具尺寸要求(如附圖I和2所示)進(jìn)行磨削，達(dá)到以上圖紙尺寸技術(shù)要求。3、在圓弧形切削刃的切削刃部分(2-R2. 50、23角度)的刃口磨削出一個(gè)負(fù)倒棱(寬 O. 4，斜度-10 )。4、對負(fù)倒棱進(jìn)行刃口圓化處理，刃口圓化值約R0. 03-0. 04。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，為提高銑削加工效率，除了在刀具宏觀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上下功夫以外，通過改變其微觀幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整刀具的性能；本實(shí)用新型在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)；在切削阻力最大的成型圓弧、倒角段刃部分采用特殊結(jié)構(gòu)負(fù)倒棱增加強(qiáng)度的同時(shí)，能有效地把切屑進(jìn)行分屑，避免切屑變形擠壓，降低切
削溫度，又不傷零件刀盤，切削穩(wěn)定，刀片性能明顯提高，達(dá)到進(jìn)口、超過部分進(jìn)口產(chǎn)品。采用本實(shí)用新型，其單位功率的金屬切除率提高了 20% 25%，刀具的切削壽命提高了 50%，單位時(shí)間毛坯材料的去除率增加了，切削時(shí)間減少了，加工效率提高了，從而縮短了產(chǎn)品的制造周期，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。
權(quán)利要求1.一種用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的形狀，采用一種異形的刀具結(jié)構(gòu)，其特征在于根據(jù)加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情況，對整個(gè)切削刃進(jìn)行分段整形；其中，為了降低切削力，在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)。
2.如權(quán)利要求I所述的用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，其特征在于所述的異形的刀具結(jié)構(gòu)為一個(gè)四邊形薄片結(jié)構(gòu)的刀體，刀體中心有一夾緊用的中心孔，刀體的上表面和下表面為以刀片的層厚中心軸面相對稱的表面，刀體從側(cè)面看為菱形，且切削刃部分的切削刃邊為多段不同角度刃邊組合構(gòu)成，在靠近刀體上表面或下表面的一頭有一 2 -2.5mm的直角邊,該直角邊與刀體上表面和下表面垂直,但在與刀體上表面或下表面相交處有一半徑為O. 8 - I. 2mm毫米的圓弧平滑鈍化過渡，與直角邊相接有一斜面，斜面從直角邊的延伸線往刀體中間收斂，形成斜面，與斜面相接為圓弧形切削刃，圓弧形切削刃與刀體上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口設(shè)有一個(gè)的負(fù)倒棱。
3.如權(quán)利要求2所述的用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，其特征在于所述的負(fù)倒棱為寬O. 3 — O. 5mm,與刃口傾斜-10 所形成的斜面，刃口采用鈍化處理，圓化值約R0. 03 - O. 04mm，形成一個(gè)使刀片既能達(dá)到降低切削阻力，又能增強(qiáng)刀片薄弱環(huán)節(jié)強(qiáng)度的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，其特征在于與直角邊相接有一斜面的傾斜度為一 22° -23°。
5.如權(quán)利要求3所述的用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，其特征在于所述的圓弧形切削刃為鈍化處理的切削刃，圓化值約2. 3 - 2. 6mm的圓化處理；這樣可以大大提高圓弧形切削刃的強(qiáng)度，尤其適合回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的高效成型銑削加工。
專利摘要一種用于回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的成型銑齒刀片，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承齒輪齒型的形狀，采用一種異形性的刀具結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情況，對整個(gè)切削刃進(jìn)行分段整形；其中，為了降低切削力，在刀片側(cè)刃部分采用鋒利刃口，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A化保護(hù)；在切削阻力最大的成型圓弧、倒角段刃部分采用特殊結(jié)構(gòu)負(fù)倒棱增加強(qiáng)度的同時(shí)，能有效地把切屑進(jìn)行分屑，避免切屑變形擠壓，降低切削溫度，又不傷零件刀盤，切削穩(wěn)定，刀片性能明顯提高，達(dá)到進(jìn)口、超過部分進(jìn)口產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B23F21/12GK202684227SQ20122010314
公開日2013年1月23日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者鄧發(fā)利, 肖旭凱 申請人:株洲華銳硬質(zhì)合金工具有限責(zé)任公司