CN101837485A - 一种铣削用刀片、铣削刀具及铣削刀具安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铣削用刀片，包括呈多边形板状的刀片本体，刀片本体由上表面、下表面以及连接上下表面的多个侧面围成，刀片本体的中心设有用于安装定位的刀片中心孔，各侧面均具有后隙面和后刀面，后隙面与下表面相邻，上表面具有与各后刀面一一对应的前刀面，至少一侧面的后刀面为平面状后刀面，与平面状后刀面对应的前刀面为波形面，平面状后刀面与呈波形面状的前刀面相交形成连续波形刃。该铣削用刀片具有可以增大前刀面和工件的接触面积、降低切入工件时的冲击、降低切削力、提高断屑碎屑能力、减轻磨损、满足高效切削要求的优点。本发明还公开了一种装设有该铣削用刀片的铣削刀具以及该铣削刀具的安装方法。

Description

一种铣削用刀片、铣削刀具及铣削刀具安装方法

技术领域

本发明涉及铣削加工技术，尤其涉及铣削用刀片、装有该刀片的铣削刀具以及该铣削刀具的安装方法。

背景技术

人们已经发现，在铣削过程中，切削刃的长度直接和刀具与加工工件引发的振动以及完成切削动力的需求量相关。在现有金属切削加工行业中，要求在消除不想要的振动的同时还能够减小切削力、减小加工机床所需要的动力提供，同时还要求能够满足较大的加工参数。为了减小振动提高加工效率，人们利用一种带有多个较短分切削刃的刀片，这些刀片相对于刀体有固定的位置，使得这些连续的切削刀片的刃的轨迹相连接。在这种应用场合，刀片上表面和侧表面的棱线上形成切削刃，切削刃从侧表面直到上表面被截断成多个槽部，从而在加工过程中槽部对应位置被加工材料不会被切除，由于这些短切削刃所产生的切屑引起的作用于切削刃上的作用力相对较小，因而切削阻力能够降低。公告号为CN201432141Y的专利文献提供了一种铣削用刀片和铣削刀具，该刀片包括刀片本体，刀片本体由上表面、下表面以及连接上下表面的主侧面围成，刀片本体设有刀片中心孔，上表面具有前刀面，各主侧面均具有后刀面和后隙面，后刀面与前刀面相交，后隙面与下表面相交，相邻两主侧面中一主侧面的后刀面与前刀面相交形成一连续直线刃，另主侧面的后刀面与前刀面相交形成刃被分成多段小刃，该铣削刀具在刀具本体上设有两个以上刀片座，通过该安装方法将铣削用可转位刀片安装于铣削刀具的刀片座上，使相邻铣削用可转位刀片的直线刃和分屑齿刃相间分布，其接刀形式如图1所示。该种连续直线刃和断续直线刃的结构，虽然能降低一定的切削力，但其断屑效果不理想，特别是在高效切削时，由于单位时间内的排屑量要求增大，而该刀片因为直线刃部分不能及时断屑导致切屑不能有效排出，刀具片容易磨损且较易产生振动，高效切削能力受到一定的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以增大前刀面和工件的接触面积、降低切入工件时的冲击、降低切削力、提高断屑碎屑能力、减轻磨损、满足高效切削要求的铣削用刀片，以及装设该刀片的铣削刀具和该铣削刀具的安装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铣削用刀片，包括呈多边形板状的刀片本体，所述刀片本体由上表面、下表面以及连接上下表面的多个侧面围成，所述刀片本体的中心设有用于安装定位的刀片中心孔，各侧面均具有后隙面和后刀面，所述后隙面与下表面相邻，所述上表面具有与各后刀面一一对应的前刀面，至少一侧面的后刀面为平面状后刀面，与所述平面状后刀面对应的前刀面为波形面，所述平面状后刀面与呈波形面状的前刀面相交形成连续波形刃。

与所述平面状后刀面相邻的侧面上设有分屑槽，所述分屑槽将该侧面的后刀面分割为M段断续后刀面，所述断续后刀面与对应的前刀面相交形成M段断续刃，其中2≤M≤8。

与所述平面状后刀面相对的侧面上设有分屑槽，所述分屑槽将该侧面的后刀面分割为M段断续后刀面，所述断续后刀面与对应的前刀面相交形成M段断续刃，其中2≤M≤8，与所述平面状后刀面或断续后刀面相邻的侧面与上表面相交形成副切削刃。

所述刀片中心孔的数量为1～4个。

所述连续波形刃的波谷与断续刃中的各段切削刃对应，连续波形刃的波峰与分屑槽对应。

所述各后刀面具有第一后角，所述后隙面具有第二后角，第一后角小于或等于第二后角。

一种铣削刀具，包括刀具本体，所述刀具本体上沿周向设有两个以上的刀片座，各刀片座上安装有上述的铣削用刀片。

所述刀片座旁设有一导屑槽，所述导屑槽设有利于排出切屑的光滑边缘。

一种铣削刀具安装方法，是将上述的切削刀片安装在上述的铣削刀具上，当刀片安装在刀具上时，使刀片的连续波形刃与断续刃相间分布，以实现加工过程中连续波形刃与断续刃交替互补。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的铣削用刀片，采用平面状后刀面与呈波形面状的前刀面相交形成连续波形刃，利用切削刃的波形结构可以增大刀片前刀面和工件的接触面积，降低刀片切入工件时的冲击，有效的降低切削力和极大的提高刀具断屑碎屑能力，减轻刀片和刀具的磨损，从而使该类刀片在大切深、大进给的高效加工工况下，具有比现有刀片更长的使用寿命，经济性更好。刀片中心孔可设1～4个，具体数量可以根据切削力的大小进行设定，当该刀片应用于切削力较大的场合时(如大切深的粗加工)，可设4个刀片中心孔，这样可安装4个定位螺钉，提供更大的夹紧力，从而保证定位精度，提高工件的表面质量。连续波形刃的波谷与断续刃中的各段切削刃对应，使连续波形刃与断续刃在切削工件时形成互补，在保证低切削力下产生理想屑的同时保证加工表面质量。本发明的铣削刀具上，装设有多件本发明的铣削用刀片，这些铣削用刀片的连续波形刃与断续刃相间分布，这样的结构改善了现有刀具切削阻力偏大、断屑性能差的问题。本发明的铣削刀具安装方法，是将所述铣削用刀片安装于所述铣削刀具上，使相邻铣削用刀片的连续波形刃与断续刃相间分布，使得这种铣削刀具在切削工件时，以连续波形刃与断续刃交替切削工件，实现连续波形刃与断续刃的交替互补，从而降低、分散抵抗，抵制振刀，减少刀片对刀片座的压力，保证排屑流畅，提高工件表面加工质量，延长刀片及刀具的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术中两种刀片切削刃的接刀形式示意图；

图2是本发明的铣削用刀片实施例的立体结构示意图；

图3是本发明的铣削用刀片实施例的主视结构示意图；

图4是本发明的铣削用刀片实施例的俯视结构示意图；

图5是本发明的铣削用刀片实施例的接刀形式示意图；

图6是本发明的铣削用刀片的锯齿状断续刃的结构示意图；

图7是本发明的铣削用刀片的梯形断续刃的结构示意图；

图8是本发明的铣削用刀片另一实施例的立体结构示意图；

图9是本发明的铣削刀具第一实施例的立体结构示意图；

图10是本发明的铣削刀具第二实施例的立体结构示意图；

图11是本发明的铣削刀具第三实施例的立体结构示意图。

图中各标号表示：

1、刀片本体；2、上表面；3、下表面；4、侧面；5、刀片中心孔；6、连续波形刃；7、断续刃；8、副切削刃；9、刀具本体；10、刀片座；11、导屑槽；21、前刀面；22、支承面；41、后隙面；42、平面状后刀面；43、分屑槽；44、断续后刀面；111、光滑边缘。

具体实施方式

图2至图4示出了本发明的一种铣削用刀片实施例，该刀片包括呈多边形板状的刀片本体1，刀片本体1由上表面2、下表面3以及连接上下表面的多个侧面4围成，刀片本体1的中心设有用于安装定位的刀片中心孔5，各侧面4均具有后隙面41和后刀面，后隙面41与下表面3相邻，上表面2具有支承面22以及与各后刀面一一对应的前刀面21，前刀面21位于支承面22周边，多个侧面4中的一侧面4的后刀面为平面状后刀面42，与平面状后刀面42对应的前刀面21为波形面，平面状后刀面42与呈波形面状的前刀面21相交形成连续波形刃6，利用切削刃的波形结构可以增大刀片前刀面21与工件的接触面积，降低刀片切入工件时的冲击，有效的降低切削力和极大的提高刀具断屑碎屑能力，减轻刀片和刀具的磨损，从而使该类刀片在大切深、大进给的高效加工工况下，具有比现有刀片更长的使用寿命，经济性更好。本实施例中，刀片本体1呈正方形的板状，具有四个侧面4，其中一对侧面4的后刀面为平面状后刀面42，该对平面状后刀面42与各自对应的前刀面21相交，形成一对连续波形刃6。另一对与平面状后刀面42相邻的侧面4上均设有分屑槽43，分屑槽43将该侧面4的后刀面分割为M段断续后刀面44，各断续后刀面44分别与各自对应的前刀面21相交，并分别形成一组由M段切削刃组成的断续刃7，本实施例中M＝4，一股情况下，M的取值范围是2≤M≤8。将本实施例的铣削用刀片安装于刀座上后，可形成如图5所示的接刀形式，连续波形刃6的波谷与断续刃7中的各段切削刃对应，连续波形刃6的波峰与分屑槽43对应，使连续波形刃6与断续刃7在切削工件时形成互补，在保证低切削力下产生理想屑的同时保证加工表面质量。断续刃7的波形除了可以采用本实施例中的圆弧波形以外，还可以采用如图6所示的锯齿波形，以及如图7所示的梯形波形。各后刀面具有第一后角α，后隙面41具有第二后角β，第一后角α小于或等于第二后角β，本实施例中，第一后角α为11°，第二后角β为15°。后刀面用来与刀片座定位，后隙面41可避免刀片与刀片座之间形成过多的接触，从而减少两者之间的摩擦。

图8示出了本发明的另一种铣削用刀片实施例，本实施例与上述实施例基本相同，区别仅在于，与平面状后刀面42相对的侧面4上设有分屑槽43，分屑槽43将该侧面4的后刀面分割为M段断续后刀面44，断续后刀面44与对应的前刀面21相交形成M段断续刃7，其中M＝3，与平面状后刀面42或断续后刀面44相邻的侧面4与上表面2相交形成副切削刃8。刀片中心孔5的数量为1～4个，具体数量可以根据切削力的大小进行设定，当该刀片应用于切削力较大的场合时(如大切深的粗加工)，可设4个刀片中心孔，这样可安装4个定位螺钉，提供更大的夹紧力，从而保证定位精度，提高工件的表面质量，本实施例中只设有1个刀片中心孔5。

图9示出了本发明的一种铣削刀具实施例，该铣削刀具为一种常见端面铣削刀具，它包括刀具本体9，刀具本体9上沿周向设有8个刀片座10，刀片座10的数量根据需要设置，一股为两个以上，各刀片座10上安装有上述的铣削用刀片，这些铣削用刀片的连续波形刃6与断续刃7相间分布，这样的结构改善了现有刀具切削阻力偏大、断屑性能差的问题。刀片座10旁设有一导屑槽11，导屑槽11设有利于排出切屑的光滑边缘111。在该刀具上只需安装一种型号的刀片就可实现加工过程中连续波形刃6与断续刃7的波形和断续的双重交替互补，有效的减少了刀片种类，节约成本，安装便利，同时还提高了刀具的加工性能。

图10和图11分别示出了本发明的另外两种铣削刀具实施例，这两个实施例均与上述实施例基本相同，区别仅在于刀具本体9的结构不同，其中图10所示的是高效槽加工铣削刀具，图11所示的是大切深台阶面加工铣削刀具。

本发明的一种铣削刀具的安装方法实施例，是将上述的切削刀片安装在上述的铣削刀具上，当刀片安装在刀具上时，使刀片的连续波形刃6与断续刃7相间分布，以实现加工过程中连续波形刃6与断续刃7交替互补，通过断续刃7降低、分散抵抗，抵制振刀，减少刀片对刀片座的压力，通过连续波形刃6提高断屑性能，保证排屑流畅，通过连续波形刃6与断续刃7交替互补提高工件表面加工质量，延长刀片及刀具的使用寿命，可节省刀片、刀具的使用成本，具有良好的经济性。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种铣削用刀片，包括呈多边形板状的刀片本体(1)，所述刀片本体(1)由上表面(2)、下表面(3)以及连接上下表面的多个侧面(4)围成，所述刀片本体(1)的中心设有用于安装定位的刀片中心孔(5)，各侧面(4)均具有后隙面(41)和后刀面，所述后隙面(41)与下表面(3)相邻，所述上表面(2)具有与各后刀面一一对应的前刀面(21)，其特征在于：至少一侧面(4)的后刀面为平面状后刀面(42)，与所述平面状后刀面(42)对应的前刀面(21)为波形面，所述平面状后刀面(42)与呈波形面状的前刀面(21)相交形成连续波形刃(6)。

2.根据权利要求1所述的铣削用刀片，其特征在于：与所述平面状后刀面(42)相邻的侧面(4)上设有分屑槽(43)，所述分屑槽(43)将该侧面(4)的后刀面分割为M段断续后刀面(44)，所述断续后刀面(44)与对应的前刀面(21)相交形成M段断续刃(7)，其中2≤M≤8。

3.根据权利要求1所述的铣削用刀片，其特征在于：与所述平面状后刀面(42)相对的侧面(4)上设有分屑槽(43)，所述分屑槽(43)将该侧面(4)的后刀面分割为M段断续后刀面(44)，所述断续后刀面(44)与对应的前刀面(21)相交形成M段断续刃(7)，其中2≤M≤8，与所述平面状后刀面(42)或断续后刀面(44)相邻的侧面(4)与上表面(2)相交形成副切削刃(8)。

4.根据权利要求3所述的铣削用刀片，其特征在于：所述刀片中心孔(5)的数量为1～4个。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的铣削用刀片，其特征在于：所述连续波形刃(6)的波谷与断续刃(7)中的各段切削刃对应，连续波形刃(6)的波峰与分屑槽(43)对应。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的铣削用刀片，其特征在于：所述各后刀面具有第一后角(α)，所述后隙面(41)具有第二后角(β)，第一后角(α)小于或等于第二后角(β)。

7.根据权利要求5所述的铣削用刀片，其特征在于：所述各后刀面具有第一后角(α)，所述后隙面(41)具有第二后角(β)，第一后角(α)小于或等于第二后角(β)。

8.一种铣削刀具，包括刀具本体(9)，所述刀具本体(9)上沿周向设有两个以上的刀片座(10)，其特征在于，各刀片座(10)上安装有如权利要求1至7中任一项所述的铣削用刀片。

9.根据权利要求8所述铣削刀具，其特征在于，所述刀片座(10)旁设有一导屑槽(11)，所述导屑槽(11)设有利于排出切屑的光滑边缘(111)。

10.一种铣削刀具安装方法，其特征在于，是将权利要求2～7中任一项所述的切削刀片安装在权利要求8或9所述的铣削刀具上，当刀片安装在刀具上时，使刀片的连续波形刃(6)与断续刃(7)相间分布，以实现加工过程中连续波形刃(6)与断续刃(7)交替互补。

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