專利名稱:三維槽形圓銑刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及銑削刀具技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及三維槽形圓銑刀片。
背景技術(shù):
銑削加工工作過程中,銑刀的切削刃切削待加工工件表面,去除余 量時(shí),工件對(duì)刀 具的反作用力形成切削力。切削過程中切削刃與切削平面的夾角,即主偏角,對(duì)徑向切削力 和切削寬度影響很大。徑向切削力的大小直接影響切削功率和刀具的抗振性能;銑刀的主 偏角越小,其徑向切削力越小,抗振性也越好,但切削寬度也隨之減小。不同于直刃形刀片,圓形銑刀片由于其切削刃為圓弧形,意味著主偏角從0度到 90度連續(xù)變化,在加工過程中所產(chǎn)生的壓力主要取決于切削寬度?,F(xiàn)代刀片幾何槽形的研 制使圓形銑刀片具有平穩(wěn)的切削效應(yīng)、對(duì)機(jī)床功率需求較低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。今天,它已 不再是一種有效的粗銑刀,在面銑和立銑中都有廣泛的應(yīng)用。圓形銑刀片在切削過程中,由于參與切削的切削刃各處的主偏角不同,同一進(jìn)尺 中切削刃各處的切削寬度不同,各處的切削力亦不同,然而,現(xiàn)有的圓形銑刀片的槽形大多 全周向?yàn)橄嗤螤詈统叽?,故而切削力分布不均衡,在刀片切削寬度變化時(shí)的工作狀態(tài)不 合理,容易發(fā)生局部磨損或崩刃,從而影響整個(gè)圓形銑刀片的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可轉(zhuǎn)位的、使刀片在切削刃各 處不同的切削寬度都保持良好工作狀態(tài),且排屑順暢的三維槽形圓銑刀片。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)三維槽形圓銑刀片,由基本呈圓錐狀的本體組成,所述本體的前刀面和側(cè)面之間 形成有切削刃,所述前刀面自側(cè)面至中心依次形成有第一正前角面和第二正前角面;所述 第一正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面的夾角為第一正前角,第一正前角為0° ;所述 第二正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面所形成的銳角為第二正前角;所述本體以其幾 何軸心為中心等分為多個(gè)單元刃,每個(gè)單元刃的第一正前角面自單元刃底部起隨切削寬度 變大而寬度逐漸增加,每個(gè)單元刃的第二正前角自單元刃底部起隨切削寬度變大而角度增 加。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案包括每個(gè)單元刃依次包括工作區(qū)間和過渡區(qū)間;所述第一正前角面的寬度在所述工作 區(qū)間內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間結(jié)束處過渡至下一單元刃的第一正前角面起點(diǎn)寬度; 所述第二正前角在所述工作區(qū)間內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間結(jié)束處過渡至下一單元刃 的第二正前角起點(diǎn)角度。其中,所述過渡區(qū)間的中心角為工作區(qū)間的中心角的1/5 1/3。進(jìn)一步地,所述過渡區(qū)間包括第一過渡區(qū)間和第二過渡區(qū)間,所述第一過渡區(qū)間 靠近工作區(qū)間,所述第二過渡區(qū)間靠近相鄰單元刃的工作區(qū)間;所述第一正前角面的寬度在所述第一過渡區(qū)間內(nèi)逐漸增大,所述第二正前角所述第一過渡區(qū)間內(nèi)逐漸減?。凰龅谝徽敖敲娴膶挾仍谒龅诙^渡區(qū)間內(nèi)逐漸減小至相鄰單元刃的第一正前角起點(diǎn)寬度, 所述第二正前角在所述第二過渡區(qū)域逐漸減小至相鄰單元刃的第二正前角起點(diǎn)角度。其中,所述第一過渡區(qū)間與第二過渡區(qū)間的中心角相等。較優(yōu)選地,所述本體等分為6個(gè)相同的單元刃,每個(gè)單元刃的工作區(qū)間的中心角 為 45° 50°。根據(jù)以上所述的,所述本體在切削刃外側(cè)形成有后角。其中,所述本體在切削刃與后角之間設(shè)置有過渡的強(qiáng)化倒棱。所述本體的側(cè)面對(duì)應(yīng)每個(gè)所述單元刃的位置分別設(shè)置有用于定位單元刃的定位 平面,每個(gè)單元刃的前刀面靠近中心處凹設(shè)有定位凹坑。所述本體中心處沿其中心軸線的方向開設(shè)有夾持孔。本發(fā)明有益效果為該三維槽形圓銑刀片由基本呈圓錐狀的本體組成,所述本體 的前刀面和側(cè)面之間形成有切削刃,所述前刀面自側(cè)面至中心依次形成有第一正前角面和 第二正前角面;所述第一正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面的夾角為第一正前角,所 述第一正前角為0° ;所述第二正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面所形成的銳角為第 二正前角;所述本體以其幾何軸心為中心等分為多個(gè)單元刃,每個(gè)單元刃的第一正前角面 自單元刃底部起隨切削寬度變大而寬度逐漸增加,每個(gè)單元刃的第二正前角自單元刃底部 起隨切削寬度變大而角度增加。由于所述本體等分為多個(gè)單元刃,使用時(shí),一個(gè)單元刃的 切削刃磨損或崩壞時(shí),可以轉(zhuǎn)位而使用另一個(gè)單元刃,提高了本銑刀片的利用率;使用過程 中,自單元刃的起點(diǎn)開始,主偏角逐漸增大,切削刃的切削寬度逐漸增大,故而切削刃上各 處的切削力亦逐漸增大,隨切削寬度變大而寬度逐漸增加的第一正前角面能較好地適應(yīng)逐 漸增大的切削力,因此能使切削力均衡分布,避免造成切削刃局部切削力過大而磨損或崩 刃;而自單元刃底部起隨切削寬度變大而角度增加的第二正前角能適應(yīng)因切削寬度增大而 厚度逐漸增大的切屑,使切屑能順利從前刀面排出。
利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明的正面示意圖;圖3是本發(fā)明的側(cè)面示意圖;圖4是圖2的A向局部剖視圖;圖5是圖2的B向局部剖視圖;圖6是圖2的C向局部剖視圖;圖7是圖2的D向局部剖視圖;圖8是本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖。圖1至圖8中包括1——本體11——前刀面12——側(cè)面121——定位平面13——單元刃131——工作區(qū)間
132—過渡區(qū)間β—第二正前角 Y——后角132a——第一過渡區(qū)間132b——第二過渡區(qū)間14——強(qiáng)化倒棱15——定位凹坑 16——夾持孔2——第一正前角面3——第二正前角面4——刀盤5——工件51——加工完成面d——切削寬度h——切削深度
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明,見圖1至圖8所示,這是本發(fā)明的較佳實(shí) 施例三維槽形圓銑刀片,由基本呈圓錐狀的本體1組成,所述本體1的前刀面11和側(cè) 面12之間形成有切削刃,所述前刀面11自側(cè)面12至中心依次形成有第一正前角面2和第 二正前角面3 ;所述第一正前角面2與垂直于本體1幾何軸心的平面的夾角為第一正前角, 第一正前角為0° ;所述第二正前角面3與垂直于本體1幾何軸心的平面所形成的銳角為 第二正前角β ;所述本體1以其幾何軸心為中心等分為多個(gè)單元刃13,每個(gè)單元刃13的第 一正前角面2自單元刃13底部起隨切削寬度d變大而寬度逐漸增加,每個(gè)單元刃13的第 二正前角β自單元刃13底部起隨切削寬度d變大而角度增加。本發(fā)明裝配于銑刀刀盤4,由于所述本體1等分為多個(gè)單元刃13,使用時(shí),一個(gè)單 元刃13的切削刃磨損或崩壞時(shí),可以轉(zhuǎn)位而使用另一個(gè)單元刃13,提高了本銑刀片的利用率。見圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示,銑削加工工作過程中,刀片的切削深度h固定,單 元刃13的底部切削刃,即單元刃13起點(diǎn)與工件5的加工完成面51接觸,其主偏角為0°, 該處主要用于對(duì)加工完成面51進(jìn)行修光,主要受軸向擠壓力,其徑向切削力為零,故而此 處的第一正前角面2寬度最窄,切削刃最鋒利,切削過程中有利于有利于獲得較高的切削 粗糙度;同時(shí),該處的第二正前角β最小,亦即刃根處最厚,這是因?yàn)樗龅谝徽敖敲? 寬度最窄,為了保證該處的切削刃強(qiáng)度,保持該區(qū)域切削刃較好的抗擠壓、抗折強(qiáng)度,而設(shè) 置最小的第二正前角β。自單元刃13的起點(diǎn)開始,隨切削寬度d增加,主偏角從0°逐漸 增大,自所述單元刃13的起點(diǎn)起,切削刃與工件5的切削面接觸,受徑向的沖擊力、剪切力 逐漸增大,故而切削刃上各處的切削力亦逐漸增大,隨切削寬度d變大而寬度逐漸增加的 第一正前角面2使切削刃結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸增加,能較好地適應(yīng)逐漸增大的切削力,因此能使 切削力均衡分布,避免造成切削刃局部切削力過大而磨損或崩刃;而自單元刃13底部起隨 切削寬度d變大而角度增加的第二正前角β能適應(yīng)因切削寬度d增大而厚度逐漸增大的 切屑,使切屑能順利從前刀面11排出,同時(shí),由于第一正前角面2的寬度逐漸增大而保證了 切削刃的強(qiáng)度,所述第二正前角β逐漸增大,即刃根厚度逐漸減小,亦不會(huì)造成切削刃的 強(qiáng)度下降,保證了本發(fā)明的工作可靠性。見圖2、圖4、圖5所示,每個(gè)單元刃13依次包括工作區(qū)間131和過渡區(qū)間132 ;所 述第一正前角面2的寬度在所述工作區(qū)間131內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間132結(jié)束處 過渡至下一單元刃13的第一正前角面2起點(diǎn)寬度;所述第二正前角β在所述工作區(qū)間131 內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間132結(jié)束處過渡至下一單元刃13的第二正前角β起點(diǎn)角度。切削過程中,所述工作區(qū)間131內(nèi)的切削刃參與切削。所述過渡區(qū)間132的設(shè)置,是為 了使第一正前角面2的寬度,以及第二正前角β的角度由工作區(qū)間131的終點(diǎn)平滑過渡至 下一單元刃13的工作區(qū)間131起點(diǎn),避免應(yīng)力集中,提高本體1的整體強(qiáng)度。其中,所述過渡區(qū)間132的中心角為工作區(qū)間131的中心角的1/5 1/3。見圖2、圖5、圖6、圖7所示,所述過渡區(qū)間132包括第一過渡區(qū)間132a和第二過渡區(qū)間132b,所述第一過渡區(qū)間132a靠近工作區(qū)間131,所述第二過渡區(qū)間132b靠近相鄰 單元刃13的工作區(qū)間131 ;所述第一正前角面2的寬度在所述第一過渡區(qū)間132a內(nèi)逐漸 增大,所述第二正前角β所述第一過渡區(qū)間132a內(nèi)逐漸減?。凰龅谝徽敖敲?的寬度 在所述第二過渡區(qū)間132b內(nèi)逐漸減小至相鄰單元刃13的第一正前角起點(diǎn)寬度,所述第二 正前角β在所述第二過渡區(qū)域逐漸減小至相鄰單元刃13的第二正前角β起點(diǎn)角度。所述第一過渡區(qū)間132a靠近所述工作區(qū)間131,因而切削過程中,工作區(qū)間131受 工件5的壓力一部分傳遞至該第一過渡區(qū)間132a,為了提高第一過渡區(qū)間132a內(nèi)的切削 刃結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,在第一過渡區(qū)間132a內(nèi),第一正前角面2的寬度保持增大,而第二正前角β 的角度逐漸減小;相對(duì)于第一過渡區(qū)間132a,第二過渡區(qū)間132b遠(yuǎn)離工作區(qū)間131,工件5 壓力對(duì)第二過渡區(qū)間132b的影響小,故而在該第二過渡區(qū)間132b內(nèi),第一正前角面2的寬 度,以及第二正前角β的角度均逐漸減小過渡至下一單元刃13的起點(diǎn),這樣保證了過渡曲 線平滑,防止出現(xiàn)曲線拐點(diǎn)而造成應(yīng)力集中。其中,較優(yōu)選地,所述第一過渡區(qū)間132a與第二過渡區(qū)間132b的中心角相等。見圖1或圖2所示,所述本體1等分為6個(gè)相同的單元刃13,每個(gè)單元刃13的工 作區(qū)間131的中心角為45° 50°。切削過程中,單元刃13參與切削的切削刃長(zhǎng)度由銑 刀的切削深度h和每次進(jìn)尺的切削寬度d共同決定,故而將圓形的本體1等分為6個(gè)相同 的單元刃13,即能較好地同時(shí)滿足切削深度h和每次進(jìn)尺的切削寬度d的共同要求,避免不 參與切削的閑置區(qū)域過大,有利于提高本發(fā)明的有效利用率。使用過程中,切削深度h大, 則銑刀每次進(jìn)尺的切削寬度d亦可增大,此時(shí)可以選用直徑較大的銑刀片;反之,切削深度 h小,則銑刀每次進(jìn)尺的切削寬度d亦可小,此時(shí)可以選用直徑較小的銑刀片。當(dāng)然,也可 以根據(jù)切削深度h或每次進(jìn)尺的切削寬度d的具體要求,將本體1等分為少于6個(gè)或多于 6個(gè)的單元刃13,這并不影響本發(fā)明的使用效果。見圖3所示,所述本體1在切削刃外側(cè)形成有后角Y,所述后角Y形成于所述本 體1的側(cè)面12,該后角Y能在切削過程中形成容隙空間,避免除切削刃之外的側(cè)面12與工 件5切除余量后的表面接觸,使切削過程順利,同時(shí),殘留于工件5表面的切屑余屑亦可從 該容隙空間排出,避免這些余屑刮傷工件5表面。見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示,所述本體1在切削刃與后角、之間設(shè)置有過渡 的強(qiáng)化倒棱14。由于所述后角Y的存在,本體1的側(cè)面12與所述第一正前角面2之間的 夾角為銳角,不利于保證切削刃的強(qiáng)度,設(shè)置有所述強(qiáng)化倒棱14后,則所述強(qiáng)化倒棱14與 所述第一正前角面2之間的夾角,以及強(qiáng)化倒棱14與所述側(cè)面12之間的夾角均為鈍角,這 提高了切削刃的強(qiáng)度。見圖1、圖2、圖3所示,所述本體1的側(cè)面12對(duì)應(yīng)每個(gè)所述單元刃13的位置分別 設(shè)置有用于定位單元刃13的定位平面121,每個(gè)單元刃13的前刀面11靠近中心處凹設(shè)有 定位凹坑15。所述定位凹坑15與銑刀刀盤4上用于固定本發(fā)明的凸柱配合,用于定位和固定本體1,防止本體1在切削過程中發(fā)生顫動(dòng)或滑移;所述定位平面121用于定位所述本體1,通過所述定位面121與設(shè)置在銑刀刀盤4上的安裝限位裝置對(duì)應(yīng)定位,使設(shè)計(jì)前角特征 對(duì)應(yīng)到位,實(shí)現(xiàn)單元刃13中每一個(gè)特征的功能。見圖1或圖2所示,所述本體1中心處沿其中心軸線的方向開設(shè)有夾持孔16。該 夾持孔16用于將本發(fā)明安裝于銑刀刀盤4,安裝時(shí),通過一插銷或螺桿穿過所述夾持孔16 而將本發(fā)明安裝于刀盤4。當(dāng)然,若刀盤4安裝銑刀片的安裝方式采用其它方式,所述本體 1亦可不開設(shè)夾持孔16,這并不影響本發(fā)明的使用效果。最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)本發(fā)明保 護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí) 質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
三維槽形圓銑刀片,由基本呈圓錐狀的本體組成,所述本體的前刀面和側(cè)面之間形成有切削刃,其特征在于所述前刀面自側(cè)面至中心依次形成有第一正前角面和第二正前角面,所述第一正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面的夾角為第一正前角,所述第一正前角為0°,所述第二正前角面與垂直于本體幾何軸心的平面所形成的銳角為第二正前角,所述本體以其幾何軸心為中心等分為多個(gè)單元刃,每個(gè)單元刃的第一正前角面自單元刃底部起隨切削寬度變大而寬度逐漸增加,每個(gè)單元刃的第二正前角自單元刃底部起隨切削寬度變大而角度增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于每個(gè)單元刃依次包括工作 區(qū)間和過渡區(qū)間,所述第一正前角面的寬度在所述工作區(qū)間內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間結(jié)束處過渡 至下一單元刃的第一正前角面起點(diǎn)寬度,所述第二正前角在所述工作區(qū)間內(nèi)逐漸增大,并在所述過渡區(qū)間結(jié)束處過渡至下一單 元刃的第二正前角起點(diǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述過渡區(qū)間的中心角為 工作區(qū)間的中心角的1/5 1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述過渡區(qū)間包括第一過 渡區(qū)間和第二過渡區(qū)間,所述第一過渡區(qū)間靠近工作區(qū)間,所述第二過渡區(qū)間靠近相鄰單 元刃的工作區(qū)間,所述第一正前角面的寬度在所述第一過渡區(qū)間內(nèi)逐漸增大,所述第二正前角所述第一 過渡區(qū)間內(nèi)逐漸減小,所述第一正前角面的寬度在所述第二過渡區(qū)間內(nèi)逐漸減小至相鄰單元刃的第一正前 角起點(diǎn)寬度,所述第二正前角在所述第二過渡區(qū)域逐漸減小至相鄰單元刃的第二正前角起 點(diǎn)角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述第一過渡區(qū)間與第二 過渡區(qū)間的中心角相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述本體等分為6個(gè)相同 的單元刃,每個(gè)單元刃的工作區(qū)間的中心角為45° 50°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任意一項(xiàng)所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述本體在 切削刃外側(cè)形成有后角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述本體在切削刃與后角 之間設(shè)置有過渡的強(qiáng)化倒棱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述本體的側(cè)面對(duì)應(yīng)每個(gè) 所述單元刃的位置分別設(shè)置有用于定位單元刃的定位平面,每個(gè)單元刃的前刀面靠近中心 處凹設(shè)有定位凹坑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維槽形圓銑刀片,其特征在于所述本體中心處沿其中心 軸線的方向開設(shè)有夾持孔。
全文摘要
三維槽形圓銑刀片,由本體組成,本體的前刀面形成有第一正前角和第二正前角,第一正前角為0°,本體以其幾何軸心為中心等分為多個(gè)單元刃,每個(gè)單元刃的第一正前角面自單元刃底部起隨切削寬度變大而寬度逐漸增加,每個(gè)單元刃的第二正前角自單元刃底部起隨切削寬度變大而角度增加;多個(gè)單元刃可轉(zhuǎn)位使用,提高了本銑刀片的利用率;使用過程中,隨切削寬度變大而寬度逐漸增加的第一正前角面能較好地適應(yīng)逐漸增大的切削力,因此能使切削力均衡分布,避免造成切削刃局部切削力過大而磨損或崩刃;而自單元刃底部起隨切削寬度變大而角度增加的第二正前角能適應(yīng)因切削寬度增大而厚度逐漸增大的切屑,能順利排屑。
文檔編號(hào)B23C5/12GK101811203SQ20091026379
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者陸卓君 申請(qǐng)人:東莞市亞肯精密機(jī)械有限公司