阀门止口车削刀具的制作方法
专利名称:阀门止口车削刀具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀门止口车削刀具，所述刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧；所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。本实用新型提供的车削刀具通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排屑情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
【专利说明】
阀门止口车削刀具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种车削刀具，具体涉及一种用于运载火箭阀门止口车削刀具。
【背景技术】
[0002]阀门是运载火箭增压输送系统中的关键部件，而止口是阀体中的关键特征，阀门工作过程中，阀芯相对阀体发生位移，与阀体止口实现线接触以达到密封，因此，止口特征的加工尺寸精度与表面质量直接关系到阀门的整体性能。具体而言，止口类似一个圆环台，位于阀体密封面上，其截面为半圆弧，截面圆弧半径通常在0.2mm至0.35mm之间，表面粗糙度要求Ra0.8μπι。按照设计图样要求，止口特征采用数控车削工艺加工完成，而采用普通车刀沿止口轮廓编程加工出的结果难以保证加工尺寸精度与表面质量，对航天型号产品质量造成了影响。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题是先有技术无法满足运载火箭阀门止口的加工精度;为解决所述问题，本发明提供一种阀门止口车削刀具。
[0004]本发明提供的阀门止口车削刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧;所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。
[0005]进一步，所述刀具后刀面具有半径为Imm的避让圆弧，后刀面整体向远离刀尖的方向偏置0.3mm ο
[0006]进一步，所述刀具的材料为硬质合金YG8。
[0007]进一步，所述成形刀刃的圆弧半径尺寸公差设置为±0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为0.03?0.06mm。
[0008]进一步，所述成形刀刃的表面粗糙度为Ra0.4μηι。
[0009]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型提供的车削刀具选用高温性能优异、耐磨性好的硬质合金YG8作为刀具材料，通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排肩情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
【附图说明】
[0010]图1a为运载火箭阀体图，图1b为阀体止口局部放大图。
[0011]图2a为本实用新型设计的阀门止口车削刀具的主视图，图2b为本实用新型设计的阀门止口车削刀具的俯视图。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型涉及一种用于运载火箭阀门止口特征车削的刀具。如图1a和图1b所示，止口 I是阀体中的关键特征，阀门工作过程中，阀芯相对阀体发生位移，与阀体止口实现线接触以达到密封。止口类似一个圆环台，位于阀体密封面上，截面呈半圆弧，截面圆弧半径为r=0.35mm，表面粗糙度要求Ra0.8μηι。
[0013]现有技术无法满足止口车削的表面质量要求和精度要求。为了保证止口车削的表面质量，本实用新型设计如图2a和图2b所示的止口车削刀具。刀具材料选用硬质合金YG8，该材料在切削温度较高时能保持较好的切削性能，耐磨性与冲击韧性较好，适于加工不锈钢材质的阀体零件。如图2a和图2b所示，本实用新型设计的刀具为成形车刀，车刀上设有用于加工止口特征的成形刀刃2，为了保证止口车削的尺寸精度，成形刀刃需按照止口特征设计其尺寸并设置尺寸公差，所述成形刀刃的形状为圆弧，其中圆弧半径尺寸公差设置为±
0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为+0.03至+0.06mm，以避免车削完成的止口形状不饱满，影响阀门密封性能。对于止口成形车削，增大后角，可减少车削过程中的后刀面摩擦，保证止口车削的粗糙度;然而过大的后角，会影响刀尖的强度，因此，将止口车削刀具的后角设置为β=8°。较大的前角，有利于减少切肩流经前刀面的阻力，实现轻快切削，而前角过大，同样影响刀尖强度，因此，止口车削刀具前角设置为α=5°。按照设计要求，阀体止口不允许存在划伤碰伤等缺陷，为了防止碰伤，在刀具后刀面设置半径为Imm的避让圆弧3，并将后刀面整体向远离刀尖方向偏置ξ=0.3_，以杜绝车削过程中止口被碰伤的可能性。止口表面粗糙度要求达到Ra0.Sym，因此成形车刀刀刃的表面粗糙度要求应高于止口，设为Ra0.4μπι，该车刀采用慢走丝线切割工艺加工完成，切割中需多次切割，以达到要求的表面质量。
[0014]本实用新型设计的刀具车削不锈钢阀体止口时，应充分冷却，注意降低切削问题。应选用适中的切削参数，切削速度不宜高于20r/min，进给量不宜高于0.lmm/min。
[0015]综上所述，本实用新型设计的刀具，以成形加工的方式车削阀体止口，选用高温性能优异、耐磨性好的硬质合金YG8作为刀具材料，通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排肩情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
[0016]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧;所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。2.依据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具后刀面具有半径为Imm的避让圆弧，后刀面整体向远离刀尖的方向偏置0.3mm。3.依据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具的材料为硬质合金YG8。4.据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述成形刀刃的圆弧半径尺寸公差设置为土 0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为0.03?0.06mm。5.据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述成形刀刃的表面粗糙度为Ra0.4umo
【文档编号】B23B27/00GK205702501SQ201620204954
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】浦艳挺, 徐风帆, 刘晓, 张余升
【申请人】上海航天设备制造总厂
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀门止口车削刀具，所述刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧；所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。本实用新型提供的车削刀具通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排屑情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
【专利说明】
阀门止口车削刀具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种车削刀具，具体涉及一种用于运载火箭阀门止口车削刀具。
【背景技术】
[0002]阀门是运载火箭增压输送系统中的关键部件，而止口是阀体中的关键特征，阀门工作过程中，阀芯相对阀体发生位移，与阀体止口实现线接触以达到密封，因此，止口特征的加工尺寸精度与表面质量直接关系到阀门的整体性能。具体而言，止口类似一个圆环台，位于阀体密封面上，其截面为半圆弧，截面圆弧半径通常在0.2mm至0.35mm之间，表面粗糙度要求Ra0.8μπι。按照设计图样要求，止口特征采用数控车削工艺加工完成，而采用普通车刀沿止口轮廓编程加工出的结果难以保证加工尺寸精度与表面质量，对航天型号产品质量造成了影响。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题是先有技术无法满足运载火箭阀门止口的加工精度;为解决所述问题，本发明提供一种阀门止口车削刀具。
[0004]本发明提供的阀门止口车削刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧;所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。
[0005]进一步，所述刀具后刀面具有半径为Imm的避让圆弧，后刀面整体向远离刀尖的方向偏置0.3mm ο
[0006]进一步，所述刀具的材料为硬质合金YG8。
[0007]进一步，所述成形刀刃的圆弧半径尺寸公差设置为±0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为0.03?0.06mm。
[0008]进一步，所述成形刀刃的表面粗糙度为Ra0.4μηι。
[0009]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:本实用新型提供的车削刀具选用高温性能优异、耐磨性好的硬质合金YG8作为刀具材料，通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排肩情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
【附图说明】
[0010]图1a为运载火箭阀体图，图1b为阀体止口局部放大图。
[0011]图2a为本实用新型设计的阀门止口车削刀具的主视图，图2b为本实用新型设计的阀门止口车削刀具的俯视图。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型涉及一种用于运载火箭阀门止口特征车削的刀具。如图1a和图1b所示，止口 I是阀体中的关键特征，阀门工作过程中，阀芯相对阀体发生位移，与阀体止口实现线接触以达到密封。止口类似一个圆环台，位于阀体密封面上，截面呈半圆弧，截面圆弧半径为r=0.35mm，表面粗糙度要求Ra0.8μηι。
[0013]现有技术无法满足止口车削的表面质量要求和精度要求。为了保证止口车削的表面质量，本实用新型设计如图2a和图2b所示的止口车削刀具。刀具材料选用硬质合金YG8，该材料在切削温度较高时能保持较好的切削性能，耐磨性与冲击韧性较好，适于加工不锈钢材质的阀体零件。如图2a和图2b所示，本实用新型设计的刀具为成形车刀，车刀上设有用于加工止口特征的成形刀刃2，为了保证止口车削的尺寸精度，成形刀刃需按照止口特征设计其尺寸并设置尺寸公差，所述成形刀刃的形状为圆弧，其中圆弧半径尺寸公差设置为±
0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为+0.03至+0.06mm，以避免车削完成的止口形状不饱满，影响阀门密封性能。对于止口成形车削，增大后角，可减少车削过程中的后刀面摩擦，保证止口车削的粗糙度;然而过大的后角，会影响刀尖的强度，因此，将止口车削刀具的后角设置为β=8°。较大的前角，有利于减少切肩流经前刀面的阻力，实现轻快切削，而前角过大，同样影响刀尖强度，因此，止口车削刀具前角设置为α=5°。按照设计要求，阀体止口不允许存在划伤碰伤等缺陷，为了防止碰伤，在刀具后刀面设置半径为Imm的避让圆弧3，并将后刀面整体向远离刀尖方向偏置ξ=0.3_，以杜绝车削过程中止口被碰伤的可能性。止口表面粗糙度要求达到Ra0.Sym，因此成形车刀刀刃的表面粗糙度要求应高于止口，设为Ra0.4μπι，该车刀采用慢走丝线切割工艺加工完成，切割中需多次切割，以达到要求的表面质量。
[0014]本实用新型设计的刀具车削不锈钢阀体止口时，应充分冷却，注意降低切削问题。应选用适中的切削参数，切削速度不宜高于20r/min，进给量不宜高于0.lmm/min。
[0015]综上所述，本实用新型设计的刀具，以成形加工的方式车削阀体止口，选用高温性能优异、耐磨性好的硬质合金YG8作为刀具材料，通过合理设计刀具几何参数，设置避让圆弧、偏置后刀面，改善车削过程中的排肩情况，防止止口碰伤，有效保证了止口特征的车削表面质量，为类似结构的车削加工提供借鉴，为航天型号产品研制生产提供了有力支撑。
[0016]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具包括成形刀刃，所述成形刀刃的形状为圆弧;所述刀具的前角为5°，所述刀具的后角为8°。2.依据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具后刀面具有半径为Imm的避让圆弧，后刀面整体向远离刀尖的方向偏置0.3mm。3.依据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述刀具的材料为硬质合金YG8。4.据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述成形刀刃的圆弧半径尺寸公差设置为土 0.02mm，圆弧高度尺寸公差设置为0.03?0.06mm。5.据权利要求1所述的阀门止口车削刀具，其特征在于，所述成形刀刃的表面粗糙度为Ra0.4umo
【文档编号】B23B27/00GK205702501SQ201620204954
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】浦艳挺, 徐风帆, 刘晓, 张余升
【申请人】上海航天设备制造总厂
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