CN113183028A - 行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺及菱形刀片 - Google Patents

行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺及菱形刀片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺以及菱形刀片，属于硬质合金刀片领域，括夹具本体，其上设有避空孔和若干工件摆放位，所述工件摆放位沿避空孔呈环形排列设置；所述工件摆放位包括放置腔和避让孔，所述放置腔与放置其内的加工件间隙≤0.1mm，本发明的行星盘夹具，控制其放置腔与放置其内的加工件间隙≤0.1mm，能够保证磨削时工件的周边和两个锐角刀尖同时定位，消除底面平面度超差引起的磨削误差。

Description

行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺及菱形刀片
技术领域
本发明涉及硬质合金刀具领域，具体涉及行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺及菱形刀片。
背景技术
VCGX系列铝用刀片为35度菱形刀片，因为沉孔大，相对于中间部分两刀尖翘起较高，落差0.5mm以上，压制后密度分布严重不均匀，烧结出来后毛坯变形量非常大，底面平面度超差0.3mm以上，磨削底面时，使用压板压住两刀尖，装在行星盘里磨削，因底面变形量大，磨出来后产品在145°角处的两个刀尖高度会出现严重超差，废品率高。合格率低于80％。因此，需要对其工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供行星盘夹具、利用其加工菱形刀片的工艺及菱形刀片。
本发明的技术解决方案如下：
行星盘夹具，包括夹具本体，其上设有避空孔和若干工件摆放位，所述工件摆放位沿避空孔呈环形排列设置；所述工件摆放位包括放置腔和避让孔，所述放置腔与放置其内的加工件间隙≤0.1mm。
优选地，所述放置腔为菱形，避让孔位于菱形的四个顶角上，顶角中的锐角为30-40°。
优选地，所述避让孔为圆形、三角形或四边形。
优选地，所述夹具本体采用不锈钢材质制作。
优选地，所述夹具本体为圆形，圆形的侧端设置有齿环以与驱动装置的转动齿轮啮合。
优选地，所述夹具本体上方还设置有上磨盘，下方设置有下磨盘。
本发明还公开了利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺，将加工件放入放置腔中，驱动上磨盘和下磨盘与夹具本体接触并施加压力，在一定压力下，上磨盘与夹具本体进行同向差速转动，下磨盘与行星盘夹具进行反向转动，以实现对加工件的磨削，制得菱形刀片。
优选地，所述压力至少为5个压力段，具体P0为100N压力下静置3-5s，
P1为200-250N压力下，上磨盘正转30-60rpm，行星盘夹具正转20-50rpm，下磨盘反转30-60rpm，时间均为2-8s；
P2为300-450N压力下，上磨盘正转60-80rpm，时间为5-10s，行星盘夹具正转30-60rpm，时间为2-7s，下磨盘反转70-100rpm，时间为5-10s；
P3为700-800N压力下，上磨盘正转60-100rpm，时间为5-10s，行星盘夹具正转40-80rpm，时间为3-9s，下磨盘反转100-120rpm，时间为5-10s；
P4为200-400N压力下，上磨盘正转20-40rpm，行星盘夹具正转20-30rpm，下磨盘反转20-30rpm，时间均为3-9s；
P5为150-190N压力下，静置3-5s。
本发明还公开了一种菱形刀片，采用如上所述的利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺制得。
本发明至少具有以下有益效果之一：
(1)本发明的行星盘夹具，控制其放置腔与放置其内的加工件间隙≤0.1mm，能够保证磨削时工件的周边和两个锐角刀尖同时定位，消除底面平面度超差引起的磨削误差。
(2)本发明的行星盘夹具采用不锈钢材质制作，以提高其寿命，避免夹具快速磨损间隙变大失去双定位作用。
(3)本发明的利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺，采用在一定压力下，上磨盘和行星盘夹具进行同向差速转动，下磨盘与行星盘夹具进行反向转动，以实现对加工件的磨削，并同时采用至少5个压力段进行磨削，制得了相对边间隙≤0.01mm的菱形刀片，精度更高。
附图说明
图1是本发明行星盘夹具的结构示意图；
图2是图1的局部放大图；
图3是本发明利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺示意图；
图中，100-夹具本体，101-放置腔，102-齿环，103-避让孔，104-避空孔避空，200-上磨盘，300-下磨盘。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图3，本发明的优选实施例：
行星盘夹具，包括夹具本体100，其上设有避空孔104和若干工件摆放位，所述工件摆放位沿避空孔避空104呈环形排列设置；所述工件摆放位包括放置腔101和避让孔103，所述放置腔101与放置其内的加工件间隙≤0.1mm。
本发明的行星盘夹具，控制其放置腔与放置其内的加工件间隙≤0.1mm，能够保证磨削时工件的周边和两个锐角刀尖同时定位，能够消除底面平面度超差引起的磨削误差。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
所述放置腔101为菱形，避让孔103位于菱形的四个顶角上，顶角中的锐角为30-40°，优选35°，在具体应用时，优选地，菱形的对边垂直距离为10.04mm，加工件的对边垂直距离为9.525±0.025mm。
所述避让孔103为圆形、三角形或四边形，优选为圆形，避免在加工时菱形刀片顶角的撞击。
所述夹具本体100采用不锈钢材质制作，传统方式采用的是环氧树脂，经长期磨削后，放置腔的间隙变大，不利于加工，即采用Q235钢材质制作，以提高其寿命，避免夹具快速磨损间隙变大失去双定位作用。。
所述夹具本体100为圆形，圆形的侧端设置有齿环102以与驱动装置的转动齿轮啮合。
夹具本体100上方还设置有上磨盘200，下方设置有下磨盘300，在具体应用时，上磨盘上方有驱动其上下运动的油缸，下磨盘下方有驱动其上下运动的油缸。
本发明还公开了第二实施例：
利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺，将加工件放入放置腔101中，驱动上磨盘200和下磨盘300与夹具本体100接触并施加压力，在一定压力下，上磨盘200与夹具本体100进行同向差速转动，下磨盘与行星盘夹具进行反向转动，以实现对加工件的磨削，制得菱形刀片。夹具本体采用Q235钢材质。
实施例1
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为5个压力段，具体P0为90N压力下静置4s；
P1为226N压力下，上磨盘正转45rpm，行星盘夹具正转30rpm，下磨盘反转45rpm，时间均为5s；
P2为470N压力下，上磨盘正转70rpm，时间为8s，行星盘夹具正转40rpm，时间为5s，下磨盘反转90rpm，时间为8s；
P3为780N压力下，上磨盘正转80rpm，时间为8s，行星盘夹具正转50rpm，时间为5s，下磨盘反转110rpm，时间为8s；
P4为320N压力下，上磨盘正转30rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转30rpm，时间均为5s；
P5为170N压力下，静置4s。
实施例2
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为5个压力段，具体P0为120N压力下静置5s；
P1为280N压力下，上磨盘正转45rpm，行星盘夹具正转30rpm，下磨盘反转45rpm，时间均为5s；
P2为490N压力下，上磨盘正转70rpm，时间为8s，行星盘夹具正转40rpm，时间为5s，下磨盘反转90rpm，时间为8s；
P3为730N压力下，上磨盘正转80rpm，时间为8s，行星盘夹具正转50rpm，时间为5s，下磨盘反转110rpm，时间为8s；
P4为250N压力下，上磨盘正转30rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转30rpm，时间均为5s；
P5为160N压力下，静置3s。
实施例3
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为5个压力段，具体P0为130N压力下静置3s；
P1为240N压力下，上磨盘正转45rpm，行星盘夹具正转30rpm，下磨盘反转45rpm，时间均为5s；
P2为470N压力下，上磨盘正转70rpm，时间为8s，行星盘夹具正转40rpm，时间为5s，下磨盘反转90rpm，时间为8s；
P3为790N压力下，上磨盘正转80rpm，时间为8s，行星盘夹具正转50rpm，时间为5s，下磨盘反转110rpm，时间为8s；
P4为340N压力下，上磨盘正转30rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转30rpm，时间均为5s；
P5为170N压力下，静置3s。
实施例4
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为5个压力段，具体P0为100N压力下静置3s；
P1为250N压力下，上磨盘正转45rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转60rpm，时间均为5s；
P2为450N压力下，上磨盘正转80rpm，时间为8s，行星盘夹具正转60rpm，时间为5s，下磨盘反转80rpm，时间为8s；
P3为760N压力下，上磨盘正转70rpm，时间为8s，行星盘夹具正转60rpm，时间为5s，下磨盘反转120rpm，时间为8s；
P4为300N压力下，上磨盘正转35rpm，行星盘夹具正转24rpm，下磨盘反转30rpm，时间均为5s；
P5为160N压力下，静置3s。
实施例5
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为5个压力段，具体P0为100N压力下静置3s；
P1为250N压力下，上磨盘正转40rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转45rpm，时间均为5s；
P2为440N压力下，上磨盘正转76rpm，时间为8s，行星盘夹具正转40rpm，时间为5s，下磨盘反转85rpm，时间为8s；
P3为760N压力下，上磨盘正转85rpm，时间为8s，行星盘夹具正转45rpm，时间为5s，下磨盘反转105rpm，时间为8s；
P4为300N压力下，上磨盘正转30rpm，行星盘夹具正转25rpm，下磨盘反转30rpm，时间均为5s；
P5为160N压力下，静置3s。
对比例1
采用上述加工工艺进行，不同的是，所述压力为3个压力段，具体P0为100N压力下静置3s；
P1为450N压力下，上磨盘正转70rpm，时间为8s，行星盘夹具正转40rpm，时间为5s，下磨盘反转90rpm，时间为8s；
P2为760N压力下，上磨盘正转80rpm，时间为8s，行星盘夹具正转50rpm，时间为5s，下磨盘反转110rpm，时间为8s；
P3为160N压力下，静置3s。
对比例2
本对比例是在实施例1的基础上作出的改变，具体夹具本体词用环氧树脂制作。
采用上述实施例制得的刀片，测量其对边厚度差值，测量值见表1。
同时对实施例1和对比例2经100次工艺后测试其制得的刀片，测试刀片对边厚度差值，表2。
表1
Figure BDA0003012316290000081
表2
试样 实施例1 对比例2
对边厚度差异(mm) 0.02 0.3
从表1可以看出，本发明切削工艺制得的刀片两对边厚度差非常小，远远低于对比例1，主要是由于实施例采用了5压力段进行，逐步地对加工件进行不同压力下的磨削，能够有效对加工件的加工应力逐步释放，从而使得刀片出现两边翘起或变形的几率变的非常小，从而使其两对边厚度差较小；同时从表2还可以看出，实施例1的夹具本体在使用100次后，制得的刀片两对边差值远远低于对比例2，主要是由于实施例1中采用Q235钢材质制作，避免了夹具快速磨损间隙变大失去双定位作用，即采用环氧树脂的夹具本体经久磨削后出现较大间隙，导致了产品两对边间隙变大，不合格率升高。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.行星盘夹具，其特征在于：包括夹具本体(100)，其上设有避空孔(104)和若干工件摆放位，所述工件摆放位沿避空孔(104)呈环形排列设置；所述工件摆放位包括放置腔(101)和避让孔(103)，所述放置腔(101)与放置其内的加工件间隙≤0.1mm。
2.根据权利要求1所述的行星盘夹具，其特征在于：所述放置腔(101)为菱形，避让孔(103)位于菱形的四个顶角上，顶角中的锐角为30-40°。
3.根据权利要求1所述的行星盘夹具，其特征在于：所述避让孔(103)为圆形、三角形或四边形。
4.根据权利要求1所述的行星盘夹具，其特征在于：所述夹具本体(100)采用不锈钢材质制作。
5.根据权利要求1所述的行星盘夹具，其特征在于：所述夹具本体(100)为圆形，圆形的侧端设置有齿环(102)以与驱动装置的转动齿轮啮合。
6.根据权利要求1所述的行星盘夹具，其特征在于：所述夹具本体(100)上方还设置有上磨盘(200)，下方设置有下磨盘(300)。
7.利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺，其特征在于：将加工件放入放置腔(101)中，驱动上磨盘(200)和下磨盘(300)与夹具本体(100)接触并施加压力，在一定压力下，上磨盘(200)与夹具本体(100)进行同向差速转动，下磨盘与行星盘夹具进行反向转动，以实现对加工件的磨削，制得菱形刀片。
8.根据权利要求7所述的利用行星盘夹加工菱形刀片的工艺，其特征在于：所述压力至少为5个压力段，具体P0为100N压力下静置3-5s，
P1为200-250N压力下，上磨盘正转30-60rpm，行星盘夹具正转20-50rpm，下磨盘反转30-60rpm，时间均为2-8s；
P2为300-450N压力下，上磨盘正转60-80rpm，时间为5-10s，行星盘夹具正转30-60rpm，时间为2-7s，下磨盘反转70-100rpm，时间为5-10s；
P3为700-800N压力下，上磨盘正转60-100rpm，时间为5-10s，行星盘夹具正转40-80rpm，时间为3-9s，下磨盘反转100-120rpm，时间为5-10s；
P4为200-400N压力下，上磨盘正转20-40rpm，行星盘夹具正转20-30rpm，下磨盘反转20-30rpm，时间均为3-9s；
P5为150-190N压力下，静置3-5s。
9.一种菱形刀片，其特征在于：采用权利要求7或8所述的利用行星盘夹具加工菱形刀片的工艺制得。
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