一种S型刃口设计的CBN整硬球刀的制作方法

一种s型刃口设计的cbn整硬球刀
【技术领域】
1.本实用新型涉及模具高精度加工技术领域，特别涉及一种s型刃口设计的cbn整硬球刀。


背景技术：

2.球刀是在目前的高精密加工使用上相当的频繁。但在使用球刀时，切削线速度会因接触点的不同而有一直更改相对地刀具寿命也会大打折扣。
3.球刀一般是整体式球形结构，可以加工一些狭小的凹陷区域。但是，无论转速多高，球刀的中心点总是静止的，当该部分与工件接触时始终不断地在铣削，这也是我们经常看到球刀的尖端特别容易磨损的原因。我们还会发现越是相对平坦的区域，用球刀加工出来的光洁度较差。目前国内大多数生产的球刀加工寿命短，由于刃口质量差且球头尺寸精度和轮廓度不稳定，加工高精度模具时就会出现尺寸偏差和低质量的表面光洁度，相同加工条件下，加工软钢时刃口磨损严重。
4.目前cbn整硬铣刀在国内仍属于空白，大多数刀具生产厂家以cbn刀片为主，因整硬cbn技术门槛太高，包括焊接技术，高精无心磨技术，刃口磨削技术以及刀具应用技术等，故很少有涉及。cbn整硬铣刀可替换传统硬质合金整硬铣刀，针对高精高硬模具加工中，不管在刀具的磨损，还是工件的表面光洁度上都有非常明显的优势。以前同样规格的刀具形状属于直型刀刃，cbn刀具在加工过程中，刃口不够锋利切削阻力大，从而导致工件的表面光洁度低，刀具磨损严重。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种刃口更加的锋利的s型刃口设计的cbn整硬球刀。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：
7.一种s型刃口设计的cbn整硬球刀，包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面、第一刃口和第二刃口，所述前刀面和第一后刀面相接，所述第一刃口形成于所述前刀面和第一后刀面相接处，所述前刀面和第二后刀面相接，所述第二刃口形成于所述前刀面和第二后刀面相接处，所述第一刃口与第二刃口首尾相接呈s形。
8.在其中一个实施例中，所述第一刃口与第二刃口分别呈圆弧形。
9.在其中一个实施例中，所述前刀面与加工面间形成前角，所述前角为10
‑
20
°
。
10.在其中一个实施例中，所述前角为15
°
。
11.在其中一个实施例中，球刀研磨过程中采用磨削砂轮打磨，所述磨削砂轮包括高光砂轮，所述第一刃口和第二刃口由所述高光砂轮打磨。
12.在其中一个实施例中，所述前刀面、第一后刀面和第二后刀面均由所述高光砂轮打磨。
13.在其中一个实施例中，所述球刀研磨过程中采用控制器控制所述磨削砂轮，所述磨削砂轮研磨过程中所述控制器实时控制所述磨削砂轮转动。
14.在其中一个实施例中，所述球刀研磨过程中采用控制器控制所述球刀转速和进给。
15.在其中一个实施例中，所述球刀采用高转速低进给方式研磨。
16.在其中一个实施例中，所述球刀为立方氮化硼铣刀。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀，包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面、第一刃口和第二刃口，通过设置首尾相接呈s形的第一刃口与第二刃口，把旧有形制的直刃口修改为s型形状，使得刃口更加的锋利，加工过程中切削阻力小，从而可以获得很好的加工表面质量；合理设置前角角度，并利用实时控制球刀的研磨过程，提高球刀精度；在加工过程中，通过高光砂轮研磨的减震刃带可以有效降低刀具震动和切削阻力，使得加工更加的轻快。
【附图说明】
18.图1是本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀局部示意图；
19.图2是本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀结构示意图。
20.图中的相关元件对应编号如下：
21.1、第三后刀面，
22.2、第二后刀面，
23.3、第一刃口，
24.4、第二刃口，
25.5、前刀面，
26.10、球头，
27.20、棒体。
【具体实施方式】
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语
″
中心
″
、
″
纵向
″
、
″
横向
″
、
″
上
″
、
″
下
″
、
″
前
″
、
″
后
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
竖直
″
、
″
水平
″
、
″
顶
″
、
″
底
″
、
″
内
″
、
″
外
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
″
第一
″
、
″
第二
″
等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术创造的描述中，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
31.图1是本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀局部示意图；图2是本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀结构示意图。
32.请参考图2，一种s型刃口设计的cbn整硬球刀，整体为硬质合金材质。棒体20加工时由动力源带动，使得球尖位置绕旋转轴线旋转，从而带动球头10转动和进给。
33.请参考图1，s型刃口设计的cbn整硬球刀包括前刀面5、第二后刀面2、第三后刀面1、第一刃口3和第二刃口4，前刀面5和第一刃口3相接，第二刃口4形成于第一刃口3和第二后刀面2相接处，前刀面5和第一刃口3相接。第一刃口3与前刀面5的形状都为曲线，并与工件加工部位所需预成型结构相符，无需多次加工即可达到高光效果，提高加工精度及切削功率。多个刃口延长球刀的使用寿命，保证加工表面质量。为进一步减小切削阻力，获得很好的加工表面质量，第一刃口3与前刀面5首尾相接呈s形。
34.为了便于加工形成规则s形，在其中一个实施例中，第一刃口3与第二刃口4分别呈圆弧形，圆弧弧度相同。
35.为了提高球刀精度，在其中一个实施例中，前刀面4与加工面间形成前角，前角为10
‑
20
°
。优选的，在其中一个实施例中，前角为15
°
。
36.为保证其加工的最终精度，在其中一个实施例中，球刀研磨过程中采用磨削砂轮打磨，磨削砂轮包括高光砂轮，第一刃口3和第二刃口4由高光砂轮打磨。特殊结合剂砂轮，保证磨削cbn刃口过程中有很好的保持性，从而保证刀具的精度及稳定性。较佳的，在其中一个实施例中，前刀面5、第二后刀面2均由高光砂轮打磨。
37.为保证其加工的最终精度，在其中一个实施例中，球刀研磨过程中采用控制器控制磨削砂轮，磨削砂轮研磨过程中控制器实时控制磨削砂轮转动。球刀研磨可选用日本makino seiki的工具磨床，型号为ss7。加工优势在于u轴定位，加工圆弧类刀具时只有a轴和w轴在运动，参与轴数少，大大提升了球头精度等级。砂轮的在线修整，包括进给速度和转速配合，砂轮粒度的选择，方便验证加工精度及于进行加工补正。
38.轮廓度用于描述曲面尺寸准确度，主要指标为轮廓度误差，它是指被测实际轮廓相对于理想轮廓的变动情况。在其中一个实施例中，球刀研磨过程中采用控制器控制球刀转速和进给。较佳的，在其中一个实施例中，球刀采用高转速低进给方式研磨。研磨过程中尽可能的采用高转速低进给的方式，磨削砂轮必须在线修整，将振动抑制到最低，从而将轮廓度控制在
±
0.001mm以内，且无需多次加工即可达到精度目标和目的效果，提高球刀的产出率和良品率。
39.在其中一个实施例中，球刀为立方氮化硼铣刀(cbn)。cbn刀片是用一种超硬材料立方氮化硼(cbn)微粉进行人工合成后磨削加工而成的刀具。cbn是一种硬度仅次于金刚石的材料，所以cbn刀片属于超硬材料刀具。由于立方氮化硼能承受1300～1500℃的高温，故cbn刀片能在高温条件下对铁系金属进行高速切削而不发生化学反应，加工精度高，表面粗糙度低，切削寿命较硬质合金刀具提高5
‑
10倍不等。
40.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型s型刃口设计的cbn整硬球刀，包括前刀面、第一后刀面、第二后刀面、第一刃口和第二刃口，通过设置首尾相接呈s形的第一刃口与第二刃口，把旧有形制的直刃口修改为s型形状，使得刃口更加的锋利，加工过程中切削阻力小，从而可以获得很好的加工表面质量；合理设置前角角度，并利用实时控制球刀的研磨过程，提高球刀精度；在加工过程中，通过高光砂轮研磨的减震刃带可以
有效降低刀具震动和切削阻力，使得加工更加的轻快。
41.以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。