一種帶有切削前角的鋸齒螺紋車刀的加工方法與流程
2023-07-28 18:46:46 1
本發明涉及一種車刀加工方法，屬於刀具加工技術領域。
背景技術：
傳動軸的傳動螺紋有多種型式，英制螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋等，這些螺紋一般採用成型車刀進行車削，成型車刀的型線精度直接決定螺紋的加工質量，以前為了易於保證齒形車刀的型線精度，採用零度前角車刀，但使用效果不夠理想，將其改進為10°前角的成型車刀後，能夠保證切削效果，但螺紋車刀的型線製造精度難於保證，利用現有技術加工後的非零度前角的鋸齒螺紋車刀型線角度精度為±2′，尺寸精度達±0.01mm。
技術實現要素：
本發明是為了解決現有的零度前角鋸齒螺紋車刀加工鋸齒形螺紋時，刀具使用壽命短、螺紋加工質量差的問題，進而提供了一種帶有切削前角的鋸齒螺紋車刀的加工方法。
本發明為解決上述技術問題所採用的技術方案是：
一種帶有切削前角的鋸齒螺紋車刀的加工方法，它包括如下步驟：
步驟一、銑刀坯：在銑床上將棒料銑削至六面尺寸為25.5×25.5×201mm的長方體刀坯，然後在刀坯的一端銑出四個2×45°的倒角，切削參數為：轉速200r/min，進給量0.25mm/r，切削深度2mm；
步驟二、熱處理：步驟一中的刀坯包括刀頭部和刀柄部，其中銑倒角的一端為刀柄部，另一端為刀頭部，將刀坯的刀頭部淬硬至hrc66～69，其熱處理工藝為：先將刀頭部預熱500℃～600℃，保持預熱兩小時，然後將刀頭部放入800℃～900℃中溫爐內，保持加熱三十分鐘，再將刀頭部放入1200℃～1300℃高溫爐內，保持加熱十五分鐘，再將刀頭部放入550℃～650℃的等溫爐中保溫三十分鐘，最後將刀頭部放入500℃～600℃回火爐中回火三次，每次兩小時；
步驟三、平磨四面尺寸：在磨床上終磨刀坯的四個側面至刀坯的橫截面尺寸為25×25mm；
步驟四、精確修正尺寸：通過利用三角函數手工計算或利用三維繪圖軟體兩種方式實現刀具型線在刃磨前角前的精確修正計算，其中，利用手工計算的方式為，依據刀具前角及后角尺寸，通過三角函數計算出型線深訂及尺寸變化值；利用三維繪圖軟體的方式為，利用三維繪圖軟體1:1比例繪製刀具在刃磨前角前的型線圖，然後將三維型線圖轉換為平面投影視圖；
步驟五、加工刀頭部型線及后角：利用步驟四中得到的修正計算結果，在慢走絲切割工具機上加工刀頭部型線及后角，然後切割10×45°倒角；
步驟六、加工前角：在磨床上磨削刀具的前角γ；
步驟七、在刀具上列印圖號，鋸齒螺紋車刀加工完畢。
進一步地，所述步驟二中的熱處理工藝為：先將刀頭部預熱550℃，保持預熱兩小時，然後將刀頭部放入850℃中溫爐內，保持加熱三十分鐘，再將刀頭部放入1200℃高溫爐內，保持加熱十五分鐘，再將刀頭部放入600℃的等溫爐中保溫三十分鐘，最後將刀頭部放入550℃回火爐中回火三次，每次兩小時。
進一步地，所述步驟四中，手工計算的具體方法為：刀具的前角為γ，后角為β，型線深度為l，根據修正計算公式l-l×tan(γ)×tan(β)，得到步驟五所需要的刀頭部型線參數。
進一步地，步驟六中所述的前角γ為10°±10′。
進一步地，步驟六中所述的前角γ為10°。
本發明與現有技術相比具有以下效果：
本發明採用慢走絲切割工具機加工型線，且后角同時割出，由於在型線切割後需要進行刃磨前角操作，在刃磨前角前對型線進行精確的修正計算，能夠保證刃磨前角後車刀型線精度與鋸齒形螺紋型線相一致，利用本發明的加工方法加工後的螺紋車刀型線角度精度達±3′，尺寸精度達±0.01mm，與現有的加工方法相比，精度大大提高，進而有效提高了所加工傳動軸的螺紋加工質量，完全滿足了使用要求。
附圖說明
圖1為鋸齒螺紋車刀的主視示意圖；
圖2為圖1的俯視示意圖。
具體實施方式
具體實施方式一：結合圖1～圖2說明本實施方式，一種帶有切削前角的鋸齒螺紋車刀的加工方法，它包括如下步驟：
步驟一、銑刀坯：在銑床上將棒料銑削至六面尺寸為25.5×25.5×201mm的長方體刀坯，然後在刀坯的一端銑出四個2×45°的倒角，切削參數為：轉速200r/min，進給量0.25mm/r，切削深度2mm；
步驟二、熱處理：步驟一中的刀坯包括刀頭部和刀柄部，其中銑倒角的一端為刀柄部，另一端為刀頭部，將刀坯的刀頭部淬硬至hrc66～69，其熱處理工藝為：先將刀頭部預熱500℃～600℃，保持預熱兩小時，然後將刀頭部放入800℃～900℃中溫爐內，保持加熱三十分鐘，再將刀頭部放入1200℃～1300℃高溫爐內，保持加熱十五分鐘，再將刀頭部放入550℃～650℃的等溫爐中保溫三十分鐘，最後將刀頭部放入500℃～600℃回火爐中回火三次，每次兩小時；
步驟三、平磨四面尺寸：在磨床上終磨刀坯的四個側面至刀坯的橫截面尺寸為25×25mm；
步驟四、精確修正尺寸：通過利用三角函數手工計算或利用三維繪圖軟體兩種方式實現刀具型線在刃磨前角前的精確修正計算，其中，利用手工計算的方式為，依據刀具前角及后角尺寸，通過三角函數計算出型線深訂及尺寸變化值；利用三維繪圖軟體的方式為，利用三維繪圖軟體1:1比例繪製刀具在刃磨前角前的型線圖，然後將三維型線圖轉換為平面投影視圖；(在慢走絲切割工具機加工前，需對型線進行刃磨前角前精確修正計算，以保證刃磨前角後車刀型線精度與鋸齒形螺紋型線相一致，所述兩種修正計算方法中，利用三維繪圖軟體的方式計算精度更高、計算速度也更快，實際應用中用的較多。)
步驟五、加工刀頭部型線及后角：利用步驟四中得到的修正計算結果，在慢走絲切割工具機上加工刀頭部型線及后角，然後切割10×45°倒角；
步驟六、加工前角：在磨床上磨削刀具的前角γ；
步驟七、在刀具上列印圖號，鋸齒螺紋車刀加工完畢。
具體實施方式二：結合圖1～圖2說明本實施方式，所述步驟二中的熱處理工藝為：先將刀頭部預熱550℃，保持預熱兩小時，然後將刀頭部放入850℃中溫爐內，保持加熱三十分鐘，再將刀頭部放入1200℃高溫爐內，保持加熱十五分鐘，再將刀頭部放入600℃的等溫爐中保溫三十分鐘，最後將刀頭部放入550℃回火爐中回火三次，每次兩小時。其它組成與連接關係與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：結合圖1～2說明本實施方式，所述步驟四中，手工計算的具體方法為：刀具的前角為γ，后角為β，型線深度為l，根據修正計算公式l-l×tan(γ)×tan(β)，得到步驟五所需要的刀頭部型線參數。以型線深度10mm尺寸為例，前角10°、后角8°，修正計算為：10-10×tan(10°)×tan(8°)＝9.752mm。其它組成與連接關係與具體實話方式一或二相同。
具體實施方式四：結合圖1～2說明本實施方式，步驟六中所述的前角γ為10°±10′。其它組成與連接關係與具體實施方式三相同。
具體實施方式五：結合圖1～2說明本實施方式，步驟六中所述的前角γ為10°。其它組成與連接關係與具體實施方式三相同。
具體實施方式六：結合圖1～2說明本實施方式，要加工的鋸齒螺紋車刀的成品尺寸為：刀具長度為200mm，刀柄部的橫截面齒寸為25×25mm，車刀前角為10°±10′，車刀后角為8°±10′。