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CN111360306A - 一种立式盘铣刀装置及其反向铣削加工方法 - Google Patents

一种立式盘铣刀装置及其反向铣削加工方法 Download PDF

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CN111360306A CN201811596336.3A CN201811596336A CN111360306A CN 111360306 A CN111360306 A CN 111360306A CN 201811596336 A CN201811596336 A CN 201811596336A CN 111360306 A CN111360306 A CN 111360306A
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温武
屈猛
谷加佩
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Abstract

本发明公开一种立式盘铣刀装置，包括刀柄和刀盘，所述刀盘一端部与所述刀柄一端部可拆卸式固定连接，所述刀盘另一端部外周上呈圆周间隔开设有至少五个刀片槽，至少一个所述刀片槽内通过调节螺栓固定连接有精刀片，至少四个所述刀片槽内通过固定螺栓固定连接有粗刀片。本发明的一种立式盘铣刀装置提高缸体顶盖结合面的加工效果。

Description

一种立式盘铣刀装置及其反向铣削加工方法
技术领域
本发明涉及一种机加工领域，特别是涉及一种立式盘铣刀装置。
本发明还涉及上述一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法。
背景技术
在缸体制造过程中，缸体与缸盖的结合面需要进行精加工。用立式盘铣刀对缸体顶部的结合面进行铣削，保证该结合面的轮廓度和粗糙度，确保发动机质量。但缸体与缸盖的结合面都不是相对于中心线对称的，且目前国内外采用的都是一刀铣削的加工技术，其存在以下问题(1)加工过程中缸体与缸盖的结合面会存在异常的形变；(2)结合面经加工后，刀痕异常、粗糙度超差及轮廓度能力低的问题，影响发动机的加工质量；(3)刀具因异常刀痕导致回刀率高；(4)刀具异常磨损，刀具寿命低。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种立式盘铣刀装置，其优点是提高缸体顶盖结合面的加工效果。
一种立式盘铣刀装置，包括刀柄和刀盘，所述刀盘一端部与所述刀柄一端部可拆卸式固定连接，所述刀盘另一端部外周上呈圆周间隔开设有至少五个刀片槽，至少一个所述刀片槽内通过调节螺栓固定连接有精刀片，至少四个所述刀片槽内通过固定螺栓固定连接有粗刀片。
本发明的一种金属锂砂的生产装置和方法还可以是：
所述粗刀片数量是所述精刀片数量的4-6倍。
所有所述精刀片等角度分布于所述刀盘另一端部上的刀片槽内。
所述精刀片高度高于所述粗刀片高度2-3μm。
本发明的一种立式盘铣刀装置，包括刀柄和刀盘，所述刀盘一端部与所述刀柄一端部可拆卸式固定连接，所述刀盘另一端部外周上呈圆周间隔开设有至少五个刀片槽，至少一个所述刀片槽内通过调节螺栓固定连接有精刀片，至少四个所述刀片槽内通过固定螺栓固定连接有粗刀片。这样，刀盘一端部和刀柄一端部连接，也可解除两者之间连接，方便安装和维修。刀盘另一端部周圈上间隔开设有刀片槽，单独刀片槽内安装粗刀片或者精刀片，刀片槽为五个或者多个，其数量根据实际情况进行设定。粗刀片通过固定螺栓固定连接在刀片槽内，其中粗刀片高度不可调整。精刀片通过调节螺栓可以对其进行高度上的调整，可以用于控制精刀片与粗刀片之间的高度差，保证精刀片高度大于粗刀片高度。精刀片数量为一个或者多个，粗刀片数量是精刀片数量四倍以上，即可以根据粗刀片数量进而控制精刀片数量。粗刀片对缸体顶盖加工面进行粗加工，精刀片起到对加工面进行修光作用。本发明的一种立式盘铣刀装置，相对于现有技术而言具有的优点是：提高缸体顶盖结合面的加工效果。
本发明的另一个目的是提供一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法，其优点是消除精铣顶面时缸体与缸盖的结合面会存在异常的形变点；降低立式盘铣刀装置的异常回刀率；降低立式盘铣刀装置异常磨损，提高立式盘铣刀装置使用寿命。
本发明的一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法，a.将缸体处于夹紧固定状态；b.电伺服主轴带动刀柄，刀柄带动刀盘转动，刀盘带动粗刀片和精刀片转动，粗刀片和精刀片对缸体顶部结合面上进行正向铣削，加工完结合面以后，正向铣削完毕；c.将缸体继续保持夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀柄，刀柄带动刀盘转动，刀盘带动粗刀片和精刀片转动，粗刀片和精刀片对缸体顶部结合面上沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。
本发明的一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法，
a.将缸体处于夹紧固定状态；
b.电伺服主轴带动刀柄，刀柄带动刀盘转动，刀盘带动粗刀片和精刀片转动，粗刀片和精刀片对缸体顶部结合面上进行正向铣削，加工完结合面以后，正向铣削完毕；
c.将缸体继续保持夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀柄，刀柄带动刀盘转动，刀盘带动粗刀片和精刀片转动，粗刀片和精刀片对缸体顶部结合面上沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。这样，将缸体一直处于夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀盘上的粗刀片和精刀片转动，进而在缸体顶部结合面上进行正向铣削，正向铣削完毕后；粗刀片和精刀片沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。该反向铣削加工方法中，立式盘铣刀装置在一次铣削后紧接着反向再次铣削，因缸体一直处于夹紧状态，未进行重复夹紧，不仅在反向铣削过程中能够去除形变导致的余量回弹，而且能消除缸体回弹导致的形变点。原有的一刀铣削后，缸体结合面上会存在局部余量回弹的现象，通过增加反向铣削能对回弹余量进行铣削，保证加工面的粗糙度要求。通过将缸体一直处于夹紧状态，保证在正向铣削额反向铣削后，不会存在交叉的刀纹，同时保证立式盘铣刀装置运动精度。该反向铣削加工方法，适合于所有精铣面的铣削，虽然路径简单，但能够最大可能地保证加工面的轮廓度、粗糙度和轮廓度能力，且国内外从未采用这样的加工方法，推广价值大。例如，精铣缸体#399在使用该反向铣削加工方法后，缸体顶面结合面粗糙度改善明显，Rmax由11.6降低至5.36；缸体顶面轮廓度能力由Ppk1.2提高至Ppk1.63以上；其中，立式盘铣刀装置寿命由128 件/把提升至275件/把；刀痕回刀率由33％降低至可控范围的9.6％。该反向加工路径虽然简单，却解决了现有技术中存在的难题，现有技术中为了解决该问题，通常更换更好的立式盘铣刀装置或者优化相关的加工参数的方法来解决。该反向铣削加工方法简单也易于实现。该方法有以下优点：消除精铣顶面时缸体与缸盖的结合面会存在异常的形变点；降低立式盘铣刀装置的异常回刀率；降低立式盘铣刀装置异常磨损，提高立式盘铣刀装置使用寿命。
附图说明
图1本发明一种立式盘铣刀装置平面示意图。
图2本发明一种立式盘铣刀装置侧面示意图。
图3本发明一种立式盘铣刀装置侧面局部示意图。
图4本发明一种立式盘铣刀装置另一侧面示意图。
图号说明
1、刀柄；2、刀盘；3、调节螺栓；4、精刀片；5、固定螺栓；6、粗刀片。
具体实施方式
下面结合附图的图1和图4对本发明的一种立式盘铣刀装置及其反向铣削加工方法作进一步详细说明。
本发明的一种立式盘铣刀装置，请参考图1至图4各附图，包括刀柄1 和刀盘2，所述刀盘2一端部与所述刀柄1一端部可拆卸式固定连接，所述刀盘2另一端部外周上呈圆周间隔开设有至少五个刀片槽，至少一个所述刀片槽内通过调节螺栓3固定连接有精刀片4，至少四个所述刀片槽内通过固定螺栓5固定连接有粗刀片6。这样，刀盘2一端部和刀柄1一端部连接，也可解除两者之间连接，方便安装和维修。刀盘2另一端部周圈上间隔开设有刀片槽，单独刀片槽内安装粗刀片6或者精刀片4，刀片槽为五个或者多个，其数量根据实际情况进行设定。粗刀片6通过固定螺栓5固定连接在刀片槽内，其中粗刀片6高度不可调整。精刀片4通过调节螺栓3可以对其进行高度上的调整，可以用于控制精刀片4与粗刀片6之间的高度差，保证精刀片4高度大于粗刀片6高度。精刀片4数量为一个或者多个，粗刀片6数量是精刀片4数量四倍以上，即可以根据粗刀片6数量进而控制精刀片4数量。粗刀片6对缸体顶盖加工面进行粗加工，精刀片4起到对加工面进行修光作用。本发明的一种立式盘铣刀装置，相对于现有技术而言具有的优点是：提高缸体顶盖结合面的加工效果。较优选的是，刀盘2一端部与刀柄1一端部之间螺纹连接。
本发明的一种立式盘铣刀装置，请参考图1至图4各附图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述粗刀片6数量是所述精刀片4数量的4-6倍。这样，立式盘铣刀装置上粗刀片6数量和精刀片4数量是有范围要求的，一般粗刀片6是精刀片4数量的4-6倍，这种布局使得立式盘铣刀装置加工效果比较好。如粗刀片6为十五个，精刀片4为三个。进一步优选的技术方案为：所有所述精刀片4等角度分布于所述刀盘2另一端部上的刀片槽内。这样，所有精刀片4等角度分布于所有的粗刀片6中，这样让整个刀盘2上的精刀片4和粗刀片6受力更加均匀，使得精刀片4在切削时对缸体顶部结合面的修光比较好。
本发明的一种立式盘铣刀装置，请参考图1至图4各附图，在前面技术方案的基础上还可以是:所述精刀片4高度高于所述粗刀片6高度2-3μm。这样，通过调节螺栓3可以对精刀片4高度进行调整。当精刀片4高度比粗刀片6高度高2-3μm，可以起到修光作用，又不会在缸体顶部结合面上刮出痕迹，且不会有崩刀的风险。
本发明的一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法，请参考图1至图4 各附图，a.将缸体处于夹紧固定状态；b.电伺服主轴带动刀柄1，刀柄1带动刀盘2转动，刀盘2带动粗刀片6和精刀片4转动，粗刀片6和精刀片4对缸体顶部结合面上进行正向铣削，加工完结合面以后，正向铣削完毕；c.将缸体继续保持夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀柄1，刀柄1带动刀盘2转动，刀盘2 带动粗刀片6和精刀片4转动，粗刀片6和精刀片4对缸体顶部结合面上沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。这样，将缸体一直处于夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀盘2上的粗刀片6和精刀片4转动，进而在缸体顶部结合面上进行正向铣削，正向铣削完毕后；粗刀片6和精刀片4沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。该反向铣削加工方法中，立式盘铣刀装置在一次铣削后紧接着反向再次铣削，因缸体一直处于夹紧状态，未进行重复夹紧，不仅在反向铣削过程中能够去除形变导致的余量回弹，而且能消除缸体回弹导致的形变点。原有的一刀铣削后，缸体结合面上会存在局部余量回弹的现象，通过增加反向铣削能对回弹余量进行铣削，保证加工面的粗糙度要求。通过将缸体一直处于夹紧状态，保证在正向铣削额反向铣削后，不会存在交叉的刀纹，同时保证立式盘铣刀装置运动精度。该反向铣削加工方法，适合于所有精铣面的铣削，虽然路径简单，但能够最大可能地保证加工面的轮廓度、粗糙度和轮廓度能力，且国内外从未采用这样的加工方法，推广价值大。例如，精铣缸体#399在使用该反向铣削加工方法后，缸体顶面结合面粗糙度改善明显，Rmax由11.6降低至5.36；缸体顶面轮廓度能力由Ppk1.2提高至Ppk1.63以上；其中，立式盘铣刀装置寿命由128件/把提升至275件/把；刀痕回刀率由33％降低至可控范围的9.6％。该反向加工路径虽然简单，却解决了现有技术中存在的难题，现有技术中为了解决该问题，通常更换更好的立式盘铣刀装置或者优化相关的加工参数的方法来解决。该反向铣削加工方法简单也易于实现。该方法有以下优点：消除精铣顶面时缸体与缸盖的结合面会存在异常的形变点；降低立式盘铣刀装置的异常回刀率；降低立式盘铣刀装置异常磨损，提高立式盘铣刀装置使用寿命。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种立式盘铣刀装置，其特征在于：包括刀柄(1)和刀盘(2)，所述刀盘(2)一端部与所述刀柄(1)一端部可拆卸式固定连接，所述刀盘(2)另一端部外周上呈圆周间隔开设有至少五个刀片槽，至少一个所述刀片槽内通过调节螺栓(3)固定连接有精刀片(4)，至少四个所述刀片槽内通过固定螺栓(5)固定连接有粗刀片(6)。
2.根据权利要求1所述的一种立式盘铣刀装置，其特征在于：所述粗刀片(6)数量是所述精刀片(4)数量的4-6倍。
3.根据权利要求2所述的一种立式盘铣刀装置，其特征在于：所有所述精刀片(4)等角度分布于所述刀盘(2)另一端部上的刀片槽内。
4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的一种立式盘铣刀装置，其特征在于：所述精刀片(4)高度高于所述粗刀片(6)高度2-3μm。
5.一种立式盘铣刀装置的反向铣削加工方法，其包括以下步骤：
a.将缸体处于夹紧固定状态；
b.电伺服主轴带动刀柄(1)，刀柄(1)带动刀盘(2)转动，刀盘(2)带动粗刀片(6)和精刀片(4)转动，粗刀片(6)和精刀片(4)对缸体顶部结合面上进行正向铣削，加工完结合面以后，正向铣削完毕；
c.将缸体继续保持夹紧固定状态，电伺服主轴带动刀柄(1)，刀柄(1)带动刀盘(2)转动，刀盘(2)带动粗刀片(6)和精刀片(4)转动，粗刀片(6)和精刀片(4)对缸体顶部结合面上沿原路径反向铣削，加工完结合面以后，反向铣削完毕。
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