铣削滚压复合加工刀具的制作方法

1.本发明涉及机械加工技术领域，具体地，涉及一种铣削滚压复合加工刀具。

背景技术：

2.表面质量是机械加工质量追求的重要方面，铣削、车削加工后的表面质量一般只能满足常规装配、使用需求。对于精度、表面质量要求较高的产品，通常需经过抛光、研磨、磨削等精整工序。研磨、抛光加工费时费力，人工成本非常高，且高度依赖操作人员的技能水平。而磨削加工通常会引入加工表面残余拉应力，会严重降低产品疲劳性能。
3.因此，近年来出现了很多滚压精整工艺，例如车削滚压、铣削滚压工艺等。但是此类工艺均独立于切削加工工序之外，同时需要配备额外的加工装备，对产品的整体研制周期有一定影响。
4.现有公开号为cn113199281a的中国专利，其公开了一种超声铣削、冲击、滚压三刀具可变换式夹具，包括铣床主轴定位机构、夹具转接壳体、换刀驱动、刀具安装盘、离合器、离合转换执行机构、莫氏锥柄及三个超声刀具；夹具转接壳体上端通过铣床主轴定位机构与铣床主轴固连；换刀驱动设在夹具转接壳体下端；刀具安装盘设在换刀驱动上；三个超声刀具在刀具安装盘均布设置且均朝向刀具安装盘圆心具有30
°
倾角，超声铣削刀具可回转，超声冲击及滚压刀具不可动；莫氏锥柄与铣床主轴固连；离合转换执行机构连接在莫氏锥柄上；离合器设在离合转换执行机构与超声铣削刀具之间，离合器上半部分设在离合转换执行机构上，下半部分设在超声铣削刀具上；换刀驱动用于驱动离合转换执行机构动作。
5.发明人认为现有技术加工周期长、成本高，需要提供一种兼具质量、效率和表面改性的铣削滚压复合加工刀具。

技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种铣削滚压复合加工刀具。
7.根据本发明提供的一种铣削滚压复合加工刀具,包括盘铣刀刀体，所述盘铣刀刀体端部包括切削区域和中心非切削区域，所述切削区域设置有铣削刀片，所述非切削区域上设置有滚压机构，所述滚压机构嵌设在所述盘铣刀刀体上；所述滚压机构包括滚轮和滑动支臂，所述滚轮两端均设置有所述滑动支臂，且所述滚轮与所述滑动支臂转动配合；所述滚轮延伸至所述盘铣刀刀体外，所述滑动支臂嵌设在所述盘铣刀刀体上；所述滑动支臂与所述盘铣刀刀体滑动配合，所述滑动支臂沿垂直于所述盘铣刀刀体方向滑动。
8.优选地，所述滚轮两端均通过滚针轴承与所述滑动支臂转动配合。
9.优选地，所述滑动支臂靠近所述滚轮的一侧为滑动支臂第二端部，所述滚针轴承嵌设在所述滑动支臂第二端部内；所述滑动支臂远离所述滚轮的一侧为滑动支臂第一端部，所述滑动支臂第一端部嵌设在所述盘铣刀刀体内；所述滑动支臂上位于所述滑动支臂第一端部与所述滑动支臂第二端部之间的为滑动支臂中部，所述滑动支臂中部的截面尺寸
大于所述滑动支臂第一端部的截面尺寸，所述滑动支臂中部的截面尺寸大于所述滑动支臂第二端部的截面尺寸。
10.优选地，所述盘铣刀刀体上设置有与所述滑动支臂中部相匹配的开孔，所述开孔与所述滑动支臂中部配合形成滑动副。
11.优选地，所述滑动副内腔包括液压腔，所述液压腔内部包括液压油，所述液压腔通过螺纹销调整所述液压腔内部压力。
12.优选地，所述滑动支臂中部周侧设置有密封槽，所述密封槽内套设有密封圈。
13.优选地，所述滑动支臂第一端部上套设有压缩弹簧。
14.优选地，所述滚压机构的外侧设置有限位块，所述限位块与所述盘铣刀刀体紧固连接，所述限位块与所述滑动支臂第二端部抵紧配合，所述限位块与所述滑动支臂中部抵紧配合。
15.优选地，所述限位块包括量块形式，用于调整所述滚轮与所述铣削刀片的高度阶差。
16.优选地，所述滚轮包括表面淬火后并进行过研磨抛光的耐磨轴承钢。
17.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
18.1、本发明通过在盘铣刀刀体中心非切削区域设置滚压机构，有助于正常切削过程中进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用，有助于避免磨削加工产生的表面拉应力，有助于强化微观表面，有助于减少人工，从而有助于提高工作效率。
19.2、本发明通过限位块设计成量块形式，有助于调整滚压机构与铣削刀片的高度阶差，从而有助于控制滚压时不同的正向压力和滚压量以满足不同的切削材料和表面质量要求，进而有助于提高适用范围。
20.3、本发明通过滑动支臂4与盘铣刀刀体1配合形成滑动副，滑动副内腔设置为液压腔，通过旋转调整液压腔内部压力，有助于调整不同滚压压力。
附图说明
21.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
22.图1为本发明主要体现铣削滚压复合加工刀具的剖面图；
23.图2为本发明主要体现铣削滚压复合加工刀具整体结构示意图；
24.图3为本发明主要体现滚压机构的爆炸图。
25.图中所示：
26.盘铣刀刀体1
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滚轮2
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滚针轴承3
27.滑动支臂4
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滑动支臂第一端部41
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滑动支臂中部42
28.滑动支臂第二端部43
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密封圈5
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压缩弹簧6
29.螺纹销7
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限位块8
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埋头螺钉9
30.液压腔10
具体实施方式
31.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术
人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
32.如图1和图2所示，根据本发明提供的一种铣削滚压复合加工刀具，包括盘铣刀刀体1，盘铣刀刀体1端部包括切削区域和中心非切削区域，切削区域设置有铣削刀片，非切削区域上设置有滚压机构，滚压机构嵌设在盘铣刀刀体1上；滚压机构包括滚轮2和滑动支臂4，滚轮2两端均设置有滑动支臂4，且滚轮2与滑动支臂4转动配合；滚轮2延伸至盘铣刀刀体1外，滑动支臂4嵌设在盘铣刀刀体1上；滑动支臂4与盘铣刀刀体1滑动配合，滑动支臂4沿垂直于盘铣刀刀体1方向滑动。
33.本技术在使用过程中，兼具质量、效率和表面改性。盘铣刀刀体1上的铣削刀片在进行正常切削过程中，滚压机构能够进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用。滚轮2在滑动支臂4的配合作用下，可依照不同的切削材料和表面质量要求进行调整滚压参数，满足不同切削工况的需求。本技术既能够代替人工抛光、研磨的繁杂工作，又能够避免磨削加工产生的表面拉应力，形成压应力，并强化微观表面。
34.滚轮2两端均通过滚针轴承3与滑动支臂4转动配合。滚轮2的两端安装有2件滚针轴承3，并整体安装于滑动支臂4上。滚轮2可以绕滚针轴承3进行自由转动。滚轮2一端设置在靠近盘铣刀刀体1非切削区域的中心部位，另一端设置在靠近切削区域。铣削刀片在进行正常切削过程中，滚轮2能够进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用。滚轮2的材料一般选用表面淬火后的耐磨轴承钢并进行过研磨抛光，以保证较高的表面质量。
35.如图3所示，滑动支臂4靠近滚轮2的一侧为滑动支臂第二端部43，滚针轴承3嵌设在滑动支臂第二端部43内。滑动支臂4远离滚轮2的一侧为滑动支臂第一端部41，滑动支臂第一端部41嵌设在盘铣刀刀体1内。滑动支臂4上位于滑动支臂第一端部41与滑动支臂第二端部43之间的为滑动支臂中部42，滑动支臂中部42的截面尺寸大于滑动支臂第一端部41的截面尺寸，滑动支臂中部42的截面尺寸大于滑动支臂第二端部43的截面尺寸。
36.盘铣刀刀体1上设置有与滑动支臂中部42相匹配的开孔，开孔与滑动支臂中部42配合形成滑动副，使得滑动支臂4能够沿开孔上下进行滑动。滚轮2可通过滑动支臂4调整与加工件之间的距离。
37.滑动副内腔包括液压腔10，液压腔10内部包括液压油，液压腔10通过螺纹销7调整液压腔10内部压力。液压腔10内部充满液压油，通过螺纹销7旋转调整液压腔10内部压力，以达到不同滚压压力的调整需求。
38.滑动支臂中部42周侧设置有密封槽，密封槽内套设有密封圈5，密封圈5用于密封。
39.滑动支臂第一端部41上套设有压缩弹簧6，以确保滚压机构能够即时回弹。
40.滚压机构的外侧设置有限位块8，限位块8通过埋头螺钉9与盘铣刀刀体1紧固连接，限位块8与滑动支臂第二端部43抵紧配合，限位块8与滑动支臂中部42抵紧配合。优选地，在滚压机构下端设计3个限位块8，靠近盘铣刀刀体1非切削区域中心部位的限位块8为一个弧形大块限位块，靠近盘铣刀刀体1切削区域的限位块8为两个较小的限位块，使得限位块既靠近滑动支臂第二端部43，又不影响铣削刀片工作。
41.限位块8包括量块形式，用于调整滚轮2与铣削刀片的高度阶差。限位块8设计成量块形式，提供不同厚度的规格供用户使用，主要作用在于调整滚压机构与铣削刀片的高度
阶差
△
h，以控制滚压时不同的正向压力和滚压量以满足不同的切削材料和表面质量要求。
42.本技术以盘铣刀刀体1端部刀具为盘铣刀、非切削区域为例。铣削滚压复合加工刀具的制造和调整具体方式如下：
43.1、滚轮2采用c56e2表面淬火(hrc60)轴承钢，尺寸外形抛光至粗糙度ra0.16μm。
44.2、滚轮2两端连接滚针轴承3轴颈为两端各安装一件的滚针轴承3，将其整体安装至滑动支臂4的滑动支臂第二端部43内部。
45.3、两个滑动支臂4的滑动支臂中部42上均安装由密封圈5，两个滑动支臂第一端部41上均套设有压缩弹簧6。将滚压机构整体安装于盘铣刀刀体1内部。
46.4、拧紧埋头螺钉9以安装限位块8，对滚压机构高度方向运动进行限位。
47.5、依照加工材料类型和表面质量要求，在对刀仪器上测量滚压机构与铣削刀片的高度阶差
△
h。加工7a09铝合金，表面质量要求ra0.4μm。因此通过选配安装限位块8不同厚度规格，控制滚压机构与铣削刀片的高度阶差
△
h＝0.08mm。
48.6、将液压腔10中注满液压油，并通过螺纹销7进行液压腔10内部压力预设。
49.7、对切削材料进行切削试验，通过调整螺纹销7旋入距离来调整液压腔10内部压力，进而用来调整滚压机构中滚轮2与已加工表面的正压力，以获得预设的表面质量。
50.8、通过切削试验确定完成液压腔10压力后，即可开展正式切削加工任务。
51.本技术在使用过程中，兼具质量、效率和表面改性。盘铣刀刀体1上的铣削刀片在进行正常切削过程中，滚压机构能够进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用。滚轮2在滑动支臂4和限位块8的配合作用下调整滚压机构与铣削刀片的高度阶差，通过调整螺纹销7旋入距离来调整液压腔10内部压力，进而用来调整滚压机构中滚轮2与已加工表面的正压力。依照不同的切削材料和表面质量要求进行调整滚压参数，满足不同切削工况的需求。本技术既能够代替人工抛光、研磨的繁杂工作，又能够避免磨削加工产生的表面拉应力，形成压应力，并强化微观表面。
52.工作原理
53.盘铣刀刀体1上的铣削刀片在进行正常切削过程中，滚压机构能够进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用。滚轮2在滑动支臂4和限位块8的配合作用下调整滚压机构与铣削刀片的高度阶差，通过调整螺纹销7旋入距离来调整液压腔10内部压力，进而用来调整滚压机构中滚轮2与已加工表面的正压力。依照不同的切削材料和表面质量要求进行调整滚压参数，满足不同切削工况的需求。本技术既能够代替人工抛光、研磨的繁杂工作，又能够避免磨削加工产生的表面拉应力，形成压应力，并强化微观表面。
54.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“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的限制。
55.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

1.一种铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，包括盘铣刀刀体(1)，所述盘铣刀刀体(1)端部包括切削区域和中心非切削区域，所述切削区域设置有铣削刀片，所述非切削区域上设置有滚压机构，所述滚压机构嵌设在所述盘铣刀刀体(1)上；所述滚压机构包括滚轮(2)和滑动支臂(4)，所述滚轮(2)两端均设置有所述滑动支臂(4)，且所述滚轮(2)与所述滑动支臂(4)转动配合；所述滚轮(2)延伸至所述盘铣刀刀体(1)外，所述滑动支臂(4)嵌设在所述盘铣刀刀体(1)上；所述滑动支臂(4)与所述盘铣刀刀体(1)滑动配合，所述滑动支臂(4)沿垂直于所述盘铣刀刀体(1)方向滑动。2.如权利要求1所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滚轮(2)两端均通过滚针轴承(3)与所述滑动支臂(4)转动配合。3.如权利要求2所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滑动支臂(4)靠近所述滚轮(2)的一侧为滑动支臂第二端部(43)，所述滚针轴承(3)嵌设在所述滑动支臂第二端部(43)内；所述滑动支臂(4)远离所述滚轮(2)的一侧为滑动支臂第一端部(41)，所述滑动支臂第一端部(41)嵌设在所述盘铣刀刀体(1)内；所述滑动支臂(4)上位于所述滑动支臂第一端部(41)与所述滑动支臂第二端部(43)之间的为滑动支臂中部(42)，所述滑动支臂中部(42)的截面尺寸大于所述滑动支臂第一端部(41)的截面尺寸，所述滑动支臂中部(42)的截面尺寸大于所述滑动支臂第二端部(43)的截面尺寸。4.如权利要求3所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述盘铣刀刀体(1)上设置有与所述滑动支臂中部(42)相匹配的开孔，所述开孔与所述滑动支臂中部(42)配合形成滑动副。5.如权利要求4所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滑动副内腔包括液压腔(10)，所述液压腔(10)内部包括液压油，所述液压腔(10)通过螺纹销(7)调整所述液压腔(10)内部压力。6.如权利要求3所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滑动支臂中部(42)周侧设置有密封槽，所述密封槽内套设有密封圈(5)。7.如权利要求3所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滑动支臂第一端部(41)上套设有压缩弹簧(6)。8.如权利要求3所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滚压机构的外侧设置有限位块(8)，所述限位块(8)与所述盘铣刀刀体(1)紧固连接，所述限位块(8)与所述滑动支臂第二端部(43)抵紧配合，所述限位块(8)与所述滑动支臂中部(42)抵紧配合。9.如权利要求8所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述限位块(8)包括量块形式，用于调整所述滚轮(2)与所述铣削刀片的高度阶差。10.如权利要求1所述的铣削滚压复合加工刀具，其特征在于，所述滚轮(2)包括表面淬火后并进行过研磨抛光的耐磨轴承钢。

技术总结

本发明提供了一种铣削滚压复合加工刀具，包括盘铣刀刀体，盘铣刀刀体端部包括切削区域和中心非切削区域，切削区域设置有铣削刀片，非切削区域上设置有滚压机构，滚压机构嵌设在盘铣刀刀体上；滚压机构包括滚轮和滑动支臂，滚轮两端均设置有滑动支臂，且滚轮与滑动支臂转动配合；滚轮延伸至盘铣刀刀体外，滑动支臂嵌设在盘铣刀刀体上；滑动支臂与盘铣刀刀体滑动配合，滑动支臂沿垂直于盘铣刀刀体方向滑动。本发明通过在盘铣刀刀体中心非切削区域设置滚压机构，有助于正常切削过程中进行已加工表面的滚压精整与表面强化改性作用，有助于避免磨削加工产生的表面拉应力，有助于强化微观表面，有助于减少人工，从而有助于提高工作效率。率。率。