玉米铣刀夹具及利用该夹具加工双头波刃形玉米铣刀方法

摘要

玉米铣刀夹具及利用该夹具加工双头波刃形玉米铣刀方法，属于机械加工刀具技术领域。以解决采用普通刀具磨床加工玉米铣刀前刀面，普通铲齿机床磨削玉米铣刀的波刃形刃及后角，由于各齿前刀面磨削时采用手动控制，刀具切削刃等分精度差，影响刀具使用寿命问题。夹具体依次由制成一体的第一圆柱体、凸台、第二圆柱体及第三圆柱体组成，垫圈套装在第三圆柱体上，螺帽与第三圆柱体螺纹连接，第三圆柱体的端面的中心处设有顶尖孔。方法是：选用棒料，下料，车内孔、外圆周面及两端；铣圆周齿，制成铣刀齿坯；将铣刀齿坯进行热处理；热处理的淬火硬度为HRC63～66；铣刀齿坯磨削加工制成波刃形玉米铣刀。本发明用于加工双头波刃形玉米铣刀。

说明书

技术领域

本发明涉及一种玉米铣刀夹具及玉米铣刀加工方法，属于机械加工刀具技术领域。

背景技术

玉米铣刀是叶片叶根粗加工的常用刀具，该刀具带有螺旋角，齿背为波刃形。刃部(玉 米铣刀最大外圆)跳动误差要求在0.03mm以内，圆周齿等分误差要求在0.02mm之内。 在加工玉米铣刀时，采用普通刀具磨床加工刀具前刀面，普通铲齿机床磨削玉米铣刀的波 刃形及后角，由于各齿前刀面磨削时采用手动控制，刀具切削刃等分精度差，达不到图纸 要求，影响刀具使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米铣刀夹具及利用该夹具加工双头波刃形玉米铣刀方法， 以解决在加工玉米铣刀时，采用普通刀具磨床加工刀具前刀面，普通铲齿机床磨削玉米铣 刀的波刃形及后角，由于各齿前刀面磨削时采用手动控制，刀具切削刃等分精度差，达不 到图纸要求，影响刀具使用寿命的问题。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：玉米铣刀夹具，所述玉米铣刀夹具包括夹 具体、螺帽和垫圈，所述夹具体为圆柱体，夹具体依次由制成一体的第一圆柱体、凸台、 第二圆柱体及第三圆柱体组成，第一圆柱体、凸台、第二圆柱体及第三圆柱体同轴设置， 凸台的横截面为圆形，第一圆柱体的直径小于第三圆柱体的直径，第三圆柱体的直径小于 第二圆柱体的直径，第二圆柱体的直径小于凸台的直径，第三圆柱体的外侧壁上加工有外 螺纹，垫圈套装在第三圆柱体上，螺帽与第三圆柱体螺纹连接，凸台的外圆周面上加工有 两个平面，两个平面相对于夹具体的中心轴线对称设置，第三圆柱体的端面的中心处设有 顶尖孔。

利用玉米铣刀夹具加工双头波刃形玉米铣刀方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：选用棒料，下料，车内孔、外圆周面及两端，内孔车至名义尺寸-0.4～-0.5， 外圆车至名义尺寸+0.6～+0.7，切削参数是：转速为160～180r/min，进给量为0.2～ 0.25mm/r，切削深度为1.5～2mm；

步骤二：铣圆周齿，制成铣刀齿坯；切削参数是：转速为190～200r/min，进给量为 0.1～-0.15mm/r，切削深度为6.5～7mm，螺旋角为35°，圆周齿等分误差小于0.1mm；

步骤三：将铣刀齿坯进行热处理；热处理的淬火硬度为HRC63～66；热处理的过程 是：先将铣刀齿坯预热，预热温度为540～550℃，预热时间为2h；然后将经预热后的铣 刀齿坯放入中温炉内加热，加热温度为840～850℃，加热时间为16min；再将经中温加 热后的铣刀齿坯放入高温炉内加热，加热温度为1220～1240℃，加热时间为8min，再将 经高温加热后的铣刀齿坯放入等温炉内保温，保温温度为580～-600℃，保温时间为 16min，再将经保温后的铣刀齿坯放入回火炉内回火，回火温度为540～550℃，回火时间 为2h，之后取出自然降温至室温；最后再将经回火后的铣刀齿坯再次放入回火炉内回火， 回火温度为540～550℃，回火时间为2h，之后取出自然降温至室温；

步骤四：将经热处理后的铣刀齿坯的两端面磨削达到光滑状态；

步骤五：铣刀齿坯磨削加工制成双头波刃形玉米铣刀；将两端磨削后的铣刀齿坯套装 在玉米铣刀夹具的夹具体上，将螺帽拧紧在夹具体上，铣刀齿坯通过凸台和螺帽夹紧固定， 所述夹具体的第一圆柱体装夹在数控磨床主轴刀杆上，尾座顶尖顶在第三圆柱体端面上的 顶尖孔内，夹具体通过尾座顶尖顶紧，利用所述数控磨床磨削铣刀齿坯前角、波刃形刃及 后角，前角8～12°，后角8°，最后加工成螺距为3mm、波深为1.2mm的双头波刃形 玉米铣刀；磨削参数是：使用B91的CBN砂轮，其中：B91指粒度；CBN指立方氮化硼 砂轮，所述砂轮直径为100mm，砂轮线速度为24～26m/s，进给量为50～60mm/min，磨 削深度为0.1～0.15mm。

本发明的有益效果是：本发明由于研制了专用的玉米铣刀夹具，采用数控机床磨削该 玉米铣刀，使得刀具切削刃磨削等分均匀一致，加工后的玉米铣刀刃部(玉米铣刀最大外 圆)跳动误差要求在0.03mm以内，圆周齿等分误差要求在0.02mm之内，表面粗糙度提 高至Ra0.8，刀具磨削时冷却充分(因为使用数控机床加工，所以有冷却液，原有加工工 艺是用普通铲磨床加工，没有冷却液)，加之表面进行涂层处理，使得刀具使用寿命提高 了20～40％，经实际切削试验，加工效率提高一倍。

附图说明

图1是本发明利用玉米铣刀夹具加工双头波刃形玉米铣刀的主视装配图，图2是夹具 体的主视结构示意图，图3是图2的左侧图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3说明，本实施方式的玉米铣刀夹具，所述玉米铣刀 夹具包括夹具体1、螺帽2和垫圈3，所述夹具体1为圆柱体，夹具体1依次由制成一体 的第一圆柱体1-1、凸台1-4、第二圆柱体1-2及第三圆柱体1-3组成，第一圆柱体1-1、 凸台1-4、第二圆柱体1-2及第三圆柱体1-3同轴设置，凸台1-4的横截面为圆形，第一 圆柱体1-1的直径小于第三圆柱体1-3的直径，第三圆柱体1-3的直径小于第二圆柱体1-2 的直径，第二圆柱体1-2的直径小于凸台1-4的直径，第三圆柱体1-3的外侧壁上加工有 外螺纹1-5，垫圈2套装在第三圆柱体1-3上，螺帽2与第三圆柱体1-3螺纹连接，凸台 1-4的外圆周面上加工有两个平面1-6，两个平面1-6相对于夹具体1的中心轴线对称设置， 便于玉米铣刀夹具安装到数控机床上，以及方便将玉米铣刀夹具从数控机床上拆卸下来， 第三圆柱体1-3的端面的中心处设有顶尖孔1-7，便于玉米铣刀夹具顶靠在数控机床上。

具体实施方式二：结合图1和图2说明，本实施方式的利用具体实施方式一所述玉米 铣刀夹具加工双头波刃形玉米铣刀方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：选用棒料，下料，车内孔、外圆周面及两端，内孔车至名义尺寸-0.4～-0.5， 外圆车至名义尺寸+0.6～+0.7，切削参数是：转速为160～180r/min，进给量为0.2～ 0.25mm/r，切削深度为1.5～2mm；

步骤二：铣圆周齿，制成铣刀齿坯；切削参数是：转速为190～200r/min，进给量为 0.1～-0.15mm/r，切削深度为6.5～7mm，螺旋角为35°，圆周齿等分误差小于0.1mm；

步骤三：将铣刀齿坯进行热处理；热处理的淬火硬度为HRC63～66；热处理的过程 是：先将铣刀齿坯预热，预热温度为540～550℃，预热时间为2h；然后将经预热后的铣 刀齿坯放入中温炉内加热，加热温度为840～850℃，加热时间为16min；再将经中温加 热后的铣刀齿坯放入高温炉内加热，加热温度为1220～1240℃，加热时间为8min，再将 经高温加热后的铣刀齿坯放入等温炉内保温，保温温度为580～-600℃，保温时间为 16min，再将经保温后的铣刀齿坯放入回火炉内回火，回火温度为540～550℃，回火时间 为2h，之后取出自然降温至室温；最后再将经回火后的铣刀齿坯再次放入回火炉内回火， 回火温度为540～550℃，回火时间为2h，之后取出自然降温至室温；

步骤四：将经热处理后的铣刀齿坯的两端面磨削达到光滑状态；

步骤五：铣刀齿坯磨削加工制成双头波刃形玉米铣刀；将两端磨削后的铣刀齿坯套装 在玉米铣刀夹具的夹具体1上，将螺帽2拧紧在夹具体1上，铣刀齿坯通过凸台1-4和螺 帽2夹紧固定，所述夹具体1的第一圆柱体1-1装夹在数控磨床(五轴数控磨床)主轴刀 杆上，尾座顶尖顶在第三圆柱体1-3端面上的顶尖孔1-7内，夹具体1通过尾座顶尖顶紧 (该一夹一顶方式不仅保证了回转精度，也大大提高了磨削时的定位精度)，利用所述数 控磨床磨削铣刀齿坯前角、波刃形刃及后角，前角8～12°，后角8°，最后加工成螺距 为3mm、波深为1.2mm的双头波刃形玉米铣刀4；磨削参数是：使用B91的CBN砂轮， 其中：B91指粒度；CBN指立方氮化硼砂轮，所述砂轮直径为100mm，砂轮线速度为24～ 26m/s，进给量为50～60mm/min，磨削深度为0.1～0.15mm。

具体实施方式三：结合图1说明，本实施方式所述方法还包括步骤六：在所述双头波 刃形玉米铣刀4的表面进行TiN涂层处理。目的是为增加表面硬度，提高刀具使用寿命， 进行了涂层处理。其他方法步骤与具体实施方式一相同。