CN101700583B - 可转位孔加工刀具的改进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可转位孔加工刀具的改进方法，涉及机加工领域，通过使刀架座配合面倾斜一个夹角α，使刀片在安装后也随之倾斜一个夹角α，从而使刀刃的刃口最锋利处与加工材料接触，在加工过程中刀刃的刃口低于被加工面，使后刀面不产生挤压，由刃口直接切削，从而提高了刀片的锋利性，达到了理想的断屑效果。在实际加工中刀片更耐用，加工更轻松，降低了生产成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及机加工领域，特别是用于加工低碳钢等可塑性较大的金属材料的一种可转位孔加工刀具的改进方法。
背景技术
目前在深孔加工中，可转换喷吸钻是非常先进的孔加工刀具，它采用将钻头的刃口分为多个刀片并可拆卸的设计，从钻具外钻管输入高压冷却液，带动切屑再从钻头的排屑管中排出，这种加工方法对断屑要求较高，过大和过长的切屑将使得切屑堵塞排屑管，按照加工手册的要求，切屑的长度应是其宽度的1-4倍。在含碳量较高(0.3-0.6％)的深孔加工中切削性能发挥的非常理想，在整个加工过程中断屑理想，内孔光洁度在1.6-2.0。但是在加工低碳钢(S20SX，含碳量0.2％，φ34-φ55，钻深为径比1∶30以上)时，在加工中经常堵屑，切屑长度达到了其宽度的15-20倍，加工时间延长了24倍。按照加工手册的说明，调整切削参数切削速度和进给量依然无法解决问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可转位孔加工刀具的改进方法，可以解决可转位孔加工刀具在加工低碳钢时断屑困难的问题，获得理想的断屑形状。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可转位孔加工刀具的改进方法，使刀架座配合面2与垂直面形成一个夹角α，刀片3在安装后也随之倾斜一个夹角α，得到适合加工低碳钢的可转位孔加工刀具。
夹角α的值为α＝arc tan[(D/2+K)/L]。
K的取值范围为0.01-0.03mm。
夹角α的值为α＝0.25°——1°。
通过分析刀刃刃口的微观形态，发现因为刃口经过涂层工艺后，在刀片与被加工材料成90°时，从刃口横截面看刀刃刃口圆弧的最外点，即刀刃最锋利的点实际离被加工材料有0.04mm的距离，在实际加工中是由刀刃的刃口距离约0.05mm的后刀面处挤压零件表面，因此在加工高塑性的金属材料时会产生断屑困难的问题，这个问题并不能通过调整切削参数切削速度和进给量来解决。
本发明提供的一种可转位孔加工刀具的改进方法，通过使刀架座配合面倾斜一个夹角α，使刀片在安装后也随之倾斜一个夹角α，从而使刀刃的刃口最锋利处与加工材料接触，在加工过程中刀刃的刃口低于被加工面，使后刀面不产生挤压，由刃口直接切削，从而提高了刀片的锋利性，达到了理想的断屑效果。在实际加工中刀片更耐用，加工更轻松，降低了生产成本，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明中孔加工刀具的主视图；
图2是图1的A向视图；
图3是本发明中孔加工刀具的左视图；
图4是采用本发明方法的加工状态示意图。
具体实施方式
如图2中，一种可转位孔加工刀具的改进方法，包括以下步骤：使刀架座配合面2与垂直面形成一个夹角α，刀片3在安装后也随之倾斜一个夹角α，α的值为α＝arctan[(D/2+K)/L]，得到适合加工低碳钢的可转位孔加工刀具。此处所说的垂直面是指过刀架座1轴线和原刀架座配合面的平面。
夹角α的值为α＝arc tan[(D/2+K)/L]。其中H＝D/2+K，D为刃口宽度，在SANDVIKCoromant公司的corodrill 800.24系列钻头中，采用的刀片3的刃口4宽度为0.1mm。K的取值范围为0.01-0.03mm。L为刀片的长度，在φ34的钻具中，刀片3长度为6.9mm。
经过α＝arc tan[(D/2+K)/L]公式计算，α＝0.498°——0.664°。
夹角α的值为α＝0.25°——1°。经过测试，夹角α在0.498°——0.664°之间的效果最佳，但是在α＝0.25°——1°时也有效果，所以该取值范围理应也在本发明的保护范围之内。
实施例一
在实际使用中采用SANDVIK Coromant公司的corodrill 800.24系列钻头，采用镗床加工，模氏锥柄型号为424.2-400M，加工材质为S20SX，含碳量0.2％的低碳钢，生产φ34-φ55孔，钻深为径比1∶30以上时，冷却液为切削乳化液，原加工时间达到了6小时，而且经常堵屑，切屑长度达到其宽度的15-20倍，在刀架座1精铣，使刀架座配合面2与垂直面具有一个夹角，角度为α＝0.498°，此时H为0.1/2+0.01＝0.06mm，L的值为6.9mm。
如图1、图3和图4中，将刀片3按原位装夹在刀架座1上，加工参数为Vc＝86m/min，fi＝0.13-0.12mm，此时刃口4的最锋利处即圆弧与平面的交界处与加工工件直接接触。生产过程中断屑理想，高压冷却液从外钻管7进入到加工面，带动切屑5从排屑管6排出，切屑5长度为其宽度的3-4倍，切削时间缩短为25分钟，以前加工7个深孔就需更换刀片，采用本发明方法后，现在可以加工13个深孔，提高了刀片3的耐用度。
实施例二
德国高迈特公司浅孔钻和KUB，Centron深孔系列，径比在4∶D-11∶D的孔加工刀具。按本发明方法加以改进，1、减小了机床的切削负荷；2、由于改进的刀架座1使刀片3具有更好的锋利性，使被加工面的光洁度得以提高；3、延长了刀片3的使用寿命，使用寿命从加工深度12m，达到了25m-27m。
Claims (1)
1.一种可转位孔加工刀具的改进方法，其特征在于包括以下步骤：使刀架座配合面(2)与垂直面形成一个夹角α，刀片(3)在安装后也随之倾斜一个夹角α，得到适合加工低碳钢的可转位孔加工刀具；
夹角α的值为α＝arc tan[(D/2+K)/L]或为α＝0.25°-1°；
其中D为刃口宽度，L为刀片的长度；
K的取值范围为0.01-0.03mm；
所述的垂直面是指过刀架座(1)轴线和原刀架座配合面的平面。
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