CN105382637A - 一种铣刀前角的磨削工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铣刀前角的磨削方法，包括将铣刀夹具设置在机床的工作台上并使用两定位螺栓定位，调整铣刀位置后将其与铣刀夹具通过螺钉固定；摆动铣刀刀柄使铣刀和铣刀夹具同时绕两定位螺栓的轴线作定轴转动；在夹具和铣刀上方设置前角砂轮；设置砂轮防护罩；将定位板通过螺栓固定至铣刀夹具；根据铣刀的刀齿数设置等分件以及等分件的等分数；使用紧定螺钉将等分件与铣刀调整后固定；紧固前述螺钉和紧定螺钉；使用砂轮磨削一个刀齿的前角；松开螺栓拔出定位板的定位销；转动刀具和定位板，将定位销***毗邻的另一个等分件孔内；旋紧螺栓，磨削二个刀齿的前角并循环磨削所有刀齿前角；可以现有简易设备完成磨削加工，而其精度却未受到任何影响。

Description

一种铣刀前角的磨削工艺
技术领域
本发明涉及一种铣刀前角的磨削方法。
背景技术
铣刀是数控机床加工复杂曲面的一种常用新型结构刀具，在模具制造、汽车制造、航天航空、电子通讯产品制造等行业有着广泛的应用。
目前所见的铣刀的前角一般采用四轴联动以下简单的磨削加工设备进行磨削加工形成，其球刃为平面切削刃，球刃前角为负前角或部分负前角，且前角和周刃(即圆周部分切削刃，铣刀的圆周部分为圆柱，铣刀的圆周部分为圆锥)前角不是光滑连接，该类前角铣刀在加工过程中，易产生振动、切削不平稳、排屑不畅等现象，用其加工的产品精度和质量较差，使用场合受到限制。另一类磨削加工方法采用五轴联动磨削加工机床进行刃磨。该类磨削加工机床的五轴联动采用两个转动轴和三个移动轴之间联动，设备设计复杂，设备制造精度要求高，制造难度加大，造成设备价格高。购买该类设备的投资大，造成铣刀的生产和刃磨成本高。
又由于没有专用夹持具，手动控制锥度铰刀、进行前角的磨削，磨削后切削刃各处齿深不等，不仅外观质量不好，而且影响刀具切削加工效果。为了满足实际加工需要，改善该加工状况，需要研制一种磨削锥度铣刀前角专用工具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在加工过程中不易产生振动、切削过程平稳、排屑顺畅的铣刀，不依赖于复杂昂贵的设备，可以现有简易设备完成磨削加工，而其精度却未受到任何影响。具体技术方案如下：
一种铣刀前角的磨削工艺，包括如下步骤：
(1)将铣刀夹具设置在机床的工作台上并使用两定位螺栓定位，平行度误差在0.001mm以内，平面度误差在0.001mm以内；
(2)调整铣刀位置后将其与铣刀夹具通过螺钉固定；
(3)摆动铣刀刀柄使铣刀和铣刀夹具同时绕两定位螺栓的轴线作定轴转动；
(4)在夹具和铣刀上方设置前角砂轮，前角砂轮设置于角度调整座上从而可绕垂直于水平面的轴线在水平面内转动以调整砂轮轴与铣刀的夹角，砂轮设置两个主轴，第一主轴安装粒度为120#的CBN砂轮，砂轮为树脂结合剂平型砂轮，直径为Φ100mm，砂轮线速度为30m/s，进给量为50mm/min，磨削深度为0.1mm，刃部跳动在0.01mm以内，圆周齿等分控制在0.01mm之内，第二主轴安装12V9RVD砂轮，其直径为 粒度为120#，转速为75000r/min，第一和第二主轴通过传动轴连接至减速机构，并连接至电动机；
(5)设置砂轮防护罩；
(6)将定位板通过螺栓固定至铣刀夹具；
(7)根据铣刀的刀齿数设置等分件以及等分件的等分数；
(8)使用紧定螺钉将等分件与铣刀调整后固定；
(9)紧固前述螺钉和紧定螺钉；
(10)使用砂轮磨削一个刀齿的前角；
(11)松开螺栓拔出定位板的定位销；
(12)转动刀具和定位板，将定位销***毗邻的另一个等分件孔内；
(13)旋紧螺栓，磨削二个刀齿的前角并循环磨削所有刀齿前角；
(14)检测，当达到磨削要求时进行清洗，当未达磨削要求时进行再次磨削；
(15)用TiN涂层材质进行涂层处理。
步骤(3)中使铣刀夹具轴心线与装入刀柄的孔轴线在同一平面上。
步骤(4)中还包括：将砂轮修磨成铣刀设计所需球面半径的形状。
步骤(5)中所述调整采用如下步骤：
(5-1)转动铣刀或使铣刀轴向移动；
(5-2)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；
(5-3)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹具体上的平面，差值为磨削前角的加工余量。
步骤(7)中使刀齿毛坯的球心通过夹具主体的轴心线，且定位销***等分件时某一刀齿的毛坯前面和夹具主体的轴心线垂直。
步骤(7)中所述调整采用如下步骤：
(7-1)根据铣刀和磨削需求将夹具在工作台上定位；
(7-2)松开紧定螺钉和螺钉；
(7-3)转动铣刀，轴向移动铣刀；
(7-4)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；
(7-5)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹具的夹持铣刀的平面。
当刀具按刀刃螺旋线的导程作螺旋运动时，砂轮大端面外圆包络出刀具的前刀面，同时砂轮的外圆锥面包络出刀具螺旋槽。
与目前现有技术相比，本发明不依赖于复杂昂贵的设备，可以现有简易设备完成磨削加工，而其精度却未受到任何影响。使用专用微粉砂轮，极大的节约了砂轮的成本。立式磨削相比平面磨削大大缩减了加工时间，提高了生产效率。主轴高速转动，磨削纹路在侧刃后刀面上成环绕状，减小了由于受应力不均而出现微裂纹的情况。所用的专用夹具可显著提高磨削时的定位精度；本发明步骤设计合理完整，可行性高。
具体实施方式
下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
实施例一
一种铣刀前角的磨削工艺，包括如下步骤：将铣刀夹持具设置在机床的工作台上并使用两定位螺栓定位，平行度误差在0.001mm以内，平面度误差在0.001mm以内；调整铣刀位置后将其与铣刀夹持具通过螺钉固定；摆动铣刀刀柄使铣刀和铣刀夹持具同时绕两定位螺栓的轴线作定轴转动；在夹持具和铣刀上方设置前角砂轮，前角砂轮设置于角度调整座上从而可绕垂直于水平面的轴线在水平面内转动以调整砂轮轴与铣刀的夹角，砂轮设置两个主轴，第一主轴安装粒度为120#的CBN砂轮，砂轮为树脂结合剂平型砂轮，直径为Φ100mm，砂轮线速度为30m/s，进给量为50mm/min，磨削深度为0.1mm，刃部跳动在0.01mm以内，圆周齿等分控制在0.01mm之内，第二主轴安装12V9RVD砂轮，其直径为粒度为120#，转速为75000r/min，第一和第二主轴通过传动轴连接至减速机构，并连接至电动机；设置砂轮防护罩；将定位板通过螺栓固定至铣刀夹持具；根据铣刀的刀齿数设置等分件以及等分件的等分数；使用紧定螺钉将等分件与铣刀调整后固定；紧固前述螺钉和紧定螺钉；使用砂轮磨削一个刀齿的前角；松开螺栓拔出定位板的定位销；转动刀具和定位板，将定位销***毗邻的另一个等分件孔内；旋紧螺栓，磨削二个刀齿的前角并循环磨削所有刀齿前角；检测，当达到磨削要求时进行清洗，当未达磨削要求时进行再次磨削；用TiN涂层材质进行涂层处理。步骤(3)中使铣刀夹持具轴心线与装入刀柄的孔轴线在同一平面上。步骤(4)中还包括：将砂轮修磨成铣刀设计所需球面半径的形状。
步骤(5)中所述调整采用如下步骤：(5-1)转动铣刀或使铣刀轴向移动；(5-2)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；(5-3)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹持具体上的平面，差值为磨削前角的加工余量。
步骤(7)中使刀齿毛坯的球心通过夹持具主体的轴心线，且定位销***等分件时某一刀齿的毛坯前面和夹持具主体的轴心线垂直。步骤(7)中所述调整采用如下步骤：(7-1)根据铣刀和磨削需求将夹持具在工作台上定位；(7-2)松开紧定螺钉和螺钉；(7-3)转动铣刀，轴向移动铣刀；(7-4)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；(7-5)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹持具的夹持铣刀的平面。当刀具按刀刃螺旋线的导程作螺旋运动时，砂轮大端面外圆包络出刀具的前刀面，同时砂轮的外圆锥面包络出刀具螺旋槽。
实施例二
一种铣刀前角的磨削工艺，包括如下步骤：将铣刀夹具设置在机床的工作台上并使用两顶尖定位，平行度误差在0.001mm以内，平面度误差在0.001mm以内；调整铣刀位置后将其与铣刀夹具通过螺钉固定；摆动铣刀刀柄使铣刀和铣刀夹具同时绕两顶尖的轴线作定轴转动；在夹具和铣刀上方设置前角砂轮，前角砂轮设置于角度调整座上从而可绕垂直于水平面的轴线在水平面内转动以调整砂轮轴与铣刀的夹角，砂轮设置两个主轴，第一主轴安装粒度为120#的CBN砂轮，砂轮为树脂结合剂平型砂轮，直径为Φ100mm，砂轮线速度为30m/s，进给量为50mm/min，磨削深度为0.1mm，刃部跳动在0.01mm以内，圆周齿等分控制在0.01mm之内，第二主轴安装12V9RVD砂轮，其直径为粒度为120#，转速为75000r/min，第一和第二主轴通过传动轴连接至减速机构，并连接至电动机；设置砂轮防护罩；将定位板通过螺栓固定至铣刀夹具；根据铣刀的刀齿数设置等分板以及等分板的等分数；使用紧定螺钉将等分板与铣刀调整后固定；紧固前述螺钉和紧定螺钉；使用砂轮磨削一个刀齿的前角；松开螺栓拔出定位板的定位销；转动刀具和定位板，将定位销***毗邻的另一个等分孔内；旋紧螺栓，磨削二个刀齿的前角并循环磨削所有刀齿前角；检测，当达到磨削要求时进行清洗，当未达磨削要求时进行再次磨削；用TiN涂层材质进行涂层处理。
步骤(3)中使铣刀夹具轴心线与装入刀柄的孔轴线在同一平面上。步骤(4)中还包括：将砂轮修磨成铣刀设计所需球面半径的形状。步骤(5)中所述调整采用如下步骤：(5-1)转动铣刀或使铣刀轴向移动；(5-2)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；(5-3)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹具体上的平面，差值为磨削前角的加工余量。步骤(7)中使刀齿毛坯的球心通过夹具主体的轴心线，且定位销***等分板时某一刀齿的毛坯前面和夹具主体的轴心线垂直。步骤(7)中所述调整采用如下步骤：(7-1)根据铣刀和磨削需求将夹具在工作台上定位；(7-1)松开紧定螺钉和螺钉；(7-3)转动铣刀，轴向移动铣刀；(7-4)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；(7-5)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹具的夹持铣刀的平面。当刀具按刀刃螺旋线的导程作螺旋运动时，砂轮大端面外圆包络出刀具的前刀面，同时砂轮的外圆锥面包络出刀具螺旋槽。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将铣刀夹持具设置在机床的工作台上并使用两定位螺栓定位，平行度误差在0.001mm以内，平面度误差在0.001mm以内；
(2)调整铣刀位置后将其与铣刀夹持具通过螺钉固定；
(3)摆动铣刀刀柄使铣刀和铣刀夹持具同时绕两定位螺栓的轴线作定轴转动；
(4)在夹持具和铣刀上方设置前角砂轮，前角砂轮设置于角度调整座上从而可绕垂直于水平面的轴线在水平面内转动以调整砂轮轴与铣刀的夹角，砂轮设置两个主轴，第一主轴安装粒度为120#的CBN砂轮，砂轮为树脂结合剂平型砂轮，直径为Φ100mm，砂轮线速度为30m/s，进给量为50mm/min，磨削深度为0.1mm，刃部跳动在0.01mm以内，圆周齿等分控制在0.01mm之内，第二主轴安装12V9RVD砂轮，其直径为￠75mm，粒度为120#，转速为75000r/min，第一和第二主轴通过传动轴连接至减速机构，并连接至电动机；
(5)设置砂轮防护罩；
(6)将定位板通过螺栓固定至铣刀夹持具；
(7)根据铣刀的刀齿数设置等分件以及等分件的等分数；
(8)使用紧定螺钉将等分件与铣刀调整后固定；
(9)紧固前述螺钉和紧定螺钉；
(10)使用砂轮磨削一个刀齿的前角；
(11)松开螺栓拔出定位板的定位销；
(12)转动刀具和定位板，将定位销***毗邻的另一个等分件孔内；
(13)旋紧螺栓，磨削二个刀齿的前角并循环磨削所有刀齿前角；
(14)检测，当达到磨削要求时进行清洗，当未达磨削要求时进行再次磨削；
(15)用TiN涂层材质进行涂层处理。
2.如权利要求1所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，步骤(3)中使铣刀夹持具轴心线与装入刀柄的孔轴线在同一平面上。
3.如权利要求1和2所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，步骤(4)中还包括：将砂轮修磨成铣刀设计所需球面半径的形状。
4.如权利要求1-3中任一项所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，步骤(5)中所述调整采用如下步骤：
(5-1)转动铣刀或使铣刀轴向移动；
(5-2)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；
(5-3)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹持具体上的平面，差值为磨削前角的加工余量。
5.如权利要求1-4中任一项所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，步骤(7)中使刀齿毛坯的球心通过夹持具主体的轴心线，且定位销***等分件时某一刀齿的毛坯前面和夹持具主体的轴心线垂直。
6.如权利要求1-5中任一项所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，步骤(7)中所述调整采用如下步骤：
(7-1)根据铣刀和磨削需求将夹持具在工作台上定位；
(7-2)松开紧定螺钉和螺钉；
(7-3)转动铣刀，轴向移动铣刀；
(7-4)用刀口尺检查、控制毛坯刀齿的加工余量的均匀性；
(7-5)转动铣刀使某一刀齿前刃口略高出夹持具的夹持铣刀的平面。
7.如权利要求1-6中任一项所述的铣刀前角的磨削工艺，其特征在于，当刀具按刀刃螺旋线的导程作螺旋运动时，砂轮大端面外圆包络出刀具的前刀面，同时砂轮的外圆锥面包络出刀具螺旋槽。
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