[实用新型]一种高精度小平面加工用刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种刀具，具体涉及一种用于加工薄壁、深腔类零件高精度平面的加工刀具。 

背景技术

在生产中经常碰到薄壁、深腔类零件，特别是二平面有形位公差要求的高精度零件，精加工一般通过线切割或铣削加工的方式进行，但是，加工效果往往达不到设计图样的要求，因加工部位的切削变形，材料的弹性变形，零件、刀具刚性不足等因素，致使平面加工的粗糙度，二平面的平行度，平面度及与其它相关加工元素的位置精度和尺寸都难以控制。此类零件一般的线切割或铣削加工合格率低，从而造成产品生产成本高，加工周期无法掌握。由此对薄壁、深腔类零件的高精度平面的加工提出了一种高效稳定的加工手段，通过设计一种刀具利用铣床加工出满足设计要求的零件。针对上述情况和薄壁、深腔类零件的刚性差和弹性变形的主要加工特点，对刀具的楔角、副偏角等几何参数进行设计和试验，结合切削参数的选择，设计制造双刀尖刮削刀具。 

实用新型内容

本实用新型目的在于解决薄壁、深腔类零件高精度平面的加工问题。 

本刀具在设计和试验中，考虑到所加工的零件材料为铝合金，零 件加工刚性差，加工表面精度和尺寸精度要求高，所以在刀具切削角度的选择上有所考虑。铝合金材料强度极限硬度较低，切削力小，又因导热性能好，切削温度低，所以选择较大的前角γ(20°～30°)，主偏角 铝合金中含有(Si)，而硅的化合物是硬度很高的质点，会加剧刀具的磨损，为了减少磨损也选择较大的后角α(8°～12°)。为克服零件加工刚性差，降低刀具切入瞬间冲击力，切削轻巧，减少刀瘤形成，出屑流畅，刀具的楔角β控制在40°～50°范围。副后角 的大小选择将影响被加工表面的粗糙度，特别在加工的中后期，刀具磨损后增加与加工表面的接触面，会出现振动，振纹，所以多次切削试验中发现将副后角 控制在10°～15°效果最好。 

同样，切削参数中，转速过快容易引发共振现象，一般取250～300转/分，因被加工区域是整个切削直径中下半部分的约1/3，所以进刀量可以取大一点，60～80mm/min。 

基于零件的批量加工和数控加工的特点，普通的YT15硬质合金耐磨性，硬度高，刀具刃磨锋利的特点满足使用要求，由于材料的特性和精加工切削余量较少，YT15的抗冲击韧性稍差的缺点可以不考虑。 

该刀具包括：刀体1、刀座2、螺钉3。刀体1通过螺钉3固定于刀座2的槽中。该刀具可替代线切割、铣削加工方式，加工效率提高。如加工铝合金材料的15cm²的面积仅0.25小时，提高效率2倍。零件形位公差精度得到控制，二平面的平等度误差＜0.005mm，表面粗糙度在0.8～1.6，加工切削纹理清晰，平整；无周齿铣削隐留的台阶和线切割加工的表面硬化层，表面纹理粗糙。刀具切削轻巧，阻力小，刃磨方便，制造成本低。刀具切削部位为普通的YT15硬质合金，使用寿命可达7～8小时，基本上能保证批量加工中途不用换刀，节省了对刀、试切的辅助时间，为批量生产和数控加工创造了有利条件。产品的质量、合格率的稳定和提高效果明显。为企业提供了加工薄壁平面加工手段。

附图说明

图1是本实用新型刀体的结构示意图主视图 

图2是本实用新型刀体的结构示意图俯视图 

图3是刀尖角度示意图 

图4是本实用新型刀具装夹结构示意图 

图5是本实用新型刀具用于切削示意图 

其中：1为刀体；2为刀座；3为螺钉；100为零件。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。 

如图1、图2所示，本实用新型优选实施例提供的用于加工薄壁和深腔类零件高精度平面的加工刀具，包括刀体1、刀座2和螺钉3，刀体1通过螺钉3固定于刀座2的槽中，刀座2的后部连接机床主轴的基础 刀柄，刀体1具有双刀尖，其材质为为YT15硬质合金。 

如图4所示，将刀体1放入刀座2的槽中，用螺钉3拧紧固定，刀座2的后部与机床主轴基础刀柄连接即可。实际使用中，如刀体1有磨损，只需松开螺钉3，将刀体1取下，修磨刀体1后重新安装刀体1即可。 

以下结合附图具体说明本实用新型加工刀具用于加工薄壁和深腔类零件高精度平面的工作过程。 

如图5所示，机床主轴旋转带动刀座2旋转，刀座2旋转带动刀体1旋转。刀体1通过特殊设计的双刀尖刮削工件，刀具刚性好，切削力小，零件100形位公差精度得到控制，二平面的平等度误差＜0.005mm，表面粗糙度在0.8～1.6，加工切削纹理清晰，平整，满足航天领域中薄壁小零件高精度平面的设计要求。