一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具制造技术

铍材的价格昂贵，在200℃以下时，与普通有色金属相比机械加工性能较差，难以实现高效快捷以及高质量的加工，在常规切削加工中，经常会出现局部断裂和锐边崩边的缺陷，为提高铍材料的机械加工质量，可采用激光加热辅助切削的方法，由此便对用于切削的刀具提出了一定的要求。本发明专利技术提供了一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，包括刀头、尾座、刀齿、刀片、螺钉，该刀具切削轻快、能抑制积屑瘤的产生、利于排屑，对于机床功率要求较低，非常适用于小功率和刚度低的机床，提高了刀具在加工过程中的抗冲击能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具
本专利涉及一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具。
技术介绍
铍的价格昂贵，且不能受到油类的污染，铍的切削多半是在干燥的条件下进行的，要求将空气中的粉尘控制在最低限度，铍材料在200℃以下时，与普通有色金属相比机械加工性能较差，难以实现高效快捷以及高质量的加工，这是因为常温下的铍晶体结构为密排六方体，滑移系较少，极易发生解理断裂;同时常温下材料的延伸率小于5%，在常规机械加工中，经常会出现局部断裂和锐边崩边的缺陷为提高铍材料的机械加工质量，可采用激光加热辅助切削的方法，由此便对用于切削的刀具提出了一定的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术涉及的一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，其特征在于，刀头（1）在轴向上呈两层阶梯分布，其中下层刀片座的半径小于上层刀片座的半径，共含有6个刀齿（3）。进一步的：所述的刀头（1）为不等齿距插铣刀，其下层刀齿（3）角度分布为117°、120°、123°，上层角度为下层角度的等分角。进一步的：所述的刀片座，下层半径为20mm，上层半径为25mm。进一步的：所述的刀头采用双正前角，轴向前角和径向前角均在1°-6°之间。本专利技术的有益效果在于：本专利技术涉及一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，装有可转位式刀片，刀片独立于刀体，具有可涂层、可拆卸的特点，且刀片的材料可以根据被加工工件的需求随时更换，使用双正前角（轴向前角、径向前角均为正），切削轻快、能抑制积屑瘤的产生、利于排屑，对于机床功率要求较低，非常适用于小功率和刚度低的机床，提高了刀具在加工过程中的抗冲击能力，减少切削力，为避免加工过程中产生的共振现象，减少振动，采用不等齿距且双层的径向结构，合理的刀齿密度选择确保了刀体有足够的容屑空间，双层的径向结构避免了二次加工，提高了定位精度和加工效率。附图说明图1为本专利技术的三维零件图；图2为本专利技术的主视图；图3为本专利技术的左视图；图4为本专利技术的俯视图；图5为本专利技术的角度分布图；图6为本专利技术铣削力对比图；图7为本专利技术铣削温度对比图；图8为激光加热辅助切削示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。具体实施方式一结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式所述一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，其特征在于：它包括刀头（1）、尾座（2）、刀齿（3）、刀片（4）、螺钉（5），刀头（1）在轴向上呈两层阶梯分布，其中下层刀片座的半径小于上层刀片座的半径，共含有6个刀齿（3）。更具体的：所述的刀头（1）为不等齿距插铣刀，其下层刀齿（3）角度分布为117°、120°、123°，上层角度为下层角度的等分角。更具体的：所述的刀片座，下层半径为20mm，上层半径为25mm。更具体的：所述的刀头采用双正前角，轴向前角和径向前角均在1°-6°之间。具体实施方式二本专利技术以X方向铣削力变化曲线为例进行分析，在Deform后处理模块中分析铣削力的变化曲线，图6是在相同加工参数下的普通插铣刀铣削力和本专利设计的插铣刀铣削力的变化曲线图，通过分析比较，能够发现图X方向的铣削力，即本专利设计的插铣刀的铣削力小于普通插铣刀的铣削力。分析图7，能够发现两图温度曲线都是成周期性变化的，主要是由于刀具在0.1s之前未进行切削加工，之后随着刀具的瞬时切除量的变化使得温度发生相应变化，同时，能够看出加工区域的温度成上升的趋势，原因是加工过程中刀具的磨损使得刀具与工件间的摩擦力增大，进而导致温度增加。通过分析比较，能够发现本专利设计的插铣刀的铣削温度小于普通插铣刀的铣削温度。具体实施方式三本专利技术建立一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具的最优分布函数，并选择合适的评价指标，通过分析能够得知插铣加工最优分布函数的评价指标可以选择加工零件的表面质量最优、刀具的寿命最长、加工效率最大和加工过程中振动最小等，通过分析能够看出加工中的振动，能够影响工件表面质量、刀具寿命和加工效率等指标。本专利技术所涉及的一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，在加工过程中，当切削参数变化大时，由于刀头会受到机械冲击，因此选择不等齿距插铣刀，能够提高表面加工质量、减小铍材表面的裂纹。采用双层的径向结构，避免了二次加工，提高了定位精度和加工效率；装有可转位刀片，刀片独立于刀体，具有可涂层、可拆卸、通用化的特点，切削加工过程中，当刀片磨损后，可以旋转刀片通过另一个切削刃进行加工，降低了成本，同时节省了换刀时间，且刀片的材料可以根据被加工工件的需求随时更换。使用双正前角（轴向前角、径向前角均为正），切削轻快、能抑制积屑瘤的产生、利于排屑，对于机床功率要求较低，非常适用于小功率和刚度低的机床，提高了刀具在加工过程中的抗冲击能力，减少切削力，为避免加工过程中产生的共振现象，减少振动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，其特征在于：刀头（1）在轴向上呈两层阶梯分布，其中下层刀片座的半径小于上层刀片座的半径，共含有6个刀齿（3）。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，其特征在于：刀头（1）在轴向上呈两层阶梯分布，其中下层刀片座的半径小于上层刀片座的半径，共含有6个刀齿（3）。


2.根据权利要求1所述的一种用于激光加热辅助切削铍材的刀具，其特征在于：所述的刀头（1）为不等齿距插铣刀，其下层刀齿（3）角度分布为117°、120°、123°，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，姜忠南，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23