CN102009216A - 一种用于有色金属加工的立铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于有色金属加工的立铣刀，包括切削部和柄部，所述整个切削部设有多个自底端向柄部螺旋延伸的外周刃，两相邻外周刃之间设有螺旋排屑槽，在所述切削部的径向平面内，各外周刃到立铣刀旋转中心的连线与两相邻外周刃到立铣刀旋转中心的连线所成的两个夹角大小不相等，所述两个夹角差值为α，0°＜｜α｜≤30°。该用于有色金属加工的立铣刀具有结构简单、可防止切削加工时产生共振、降低切削过程中的振动趋势、提高被加工工件表面质量的优点。

Description

一种用于有色金属加工的立铣刀
技术领域
本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种用于有色金属加工的立铣刀。
背景技术
有色金属由于其自身的特性，比较容易获得较高的金属去除率，目前市场上专用于高金属去除率的刀具类别较多。但是，随着对有色金属产品加工的要求越来越高，除了要求较高的金属去除率外，还需考虑被加工材料的表面质量。现有立铣刀各外周刃等距分布，切削加工时容易产生共振，严重影响加工质量的提高；另外，现有立铣刀外周刃的螺旋角取值很大，普遍容易在硬度低、熔点低的有色金属材料工件表面残留较深而且杂乱的刀痕，影响有色金属制品的外观和表面质量，并且由于立铣刀外周刃的后角取值很大，整个切削部分无修光、抗振结构，在工件表面划痕严重的情况下会导致后续的表面处理工艺无法进行，造成工件报废，增加了制造的成本。
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，提供一种结构简单、可防止切削加工时产生共振，降低切削过程中的振动趋势、提高被加工工件表面质量的用于有色金属加工的立铣刀。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于有色金属加工的立铣刀，包括切削部和柄部，所述整个切削部设有多个自底端向柄部螺旋延伸的外周刃，两相邻外周刃之间设有螺旋排屑槽，在所述切削部的径向平面内，各外周刃到立铣刀旋转中心的连线与两相邻外周刃到立铣刀旋转中心的连线所成的两个夹角大小不相等，所述两个夹角差值为α，0°＜｜α｜≤30°。
所述两个夹角差值α的取值范围为，5°＜｜α｜≤20°。
所述外周刃设有用于修光、减振的刃带，所述刃带形成于所述切削部的外圆柱面上，所述刃带的法向宽度为D，0.01mm≤D≤0.1mm。
所述刃带的法向宽度D的取值范围为，0.03mm≤D≤0.06mm。
所述外周刃的螺旋角为β，10°≤β≤40°。
所述螺旋角β的取值范围为，15°≤β≤25°。
所述切削部的底端设有与外周刃相连的端部切削刃，相邻端部切削刃之间设有与螺旋排屑槽对应的端齿排屑槽，各端齿排屑槽的分布角度与对应的相邻两外周刃到立铣刀旋转中心的连线所成的夹角相等。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的用于有色金属加工的立铣刀，各外周刃到立铣刀旋转中心的连线与两相邻外周刃到立铣刀旋转中心的连线所成的两个夹角大小不相等，形成了不等齿距结构，使得相邻外周刃切入工件的时间间隔不同，可有效防止切削加工时产生共振，降低切削过程中的振动趋势，从而提高被加工工件的表面质量。外周刃设有用于修光、减振的刃带，在已加工表面内，刃带通过挤压而修光已加工表面，减少刀痕残留深度，降低表面粗糙度值，该刃带形成于切削部的外圆柱面上，具有最佳挤压修光效果，同时，通过设置刃带可增大立铣刀与已加工表面的接触区域，从而降低切削过程中的切削振动。外周刃的螺旋角β的大小为10°~40°，优选为15°~25°，该螺旋角的取值相比于现有立铣刀的螺旋角取值偏小，在减少切削振动的同时还可减少在加工表面上形成的划痕，使加工表面的刀纹清晰、规整。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是图1的E－E剖面视图；
图3是图1的M－M剖面视图；
图4是本发明的一种外周刃分布示意图；
图5是本发明的仰视结构示意图。
图中各标号表示：
1、切削部；2、柄部；11、外周刃；12、螺旋排屑槽；13、刃带；14、端部切削刃；15、端齿排屑槽； 16、中心轴线。
具体实施方式
图1至图5示出了本发明的一种用于有色金属加工的立铣刀实施例，该立铣刀由硬质合金材料制成圆柱体，包括切削部1和柄部2，其中柄部2位于后端，用来将立铣刀固定在机床上，切削部1位于前端，用来进行切削。整个切削部1设有多个自底端向柄部2螺旋延伸的外周刃11（本实施例中为四个），各外周刃11以中心轴线16为旋转中心，且向立铣刀旋转方向R扭转而呈螺旋状，两相邻外周刃11之间设有螺旋排屑槽12，在切削部1的径向平面内，各外周刃11到立铣刀旋转中心的连线与两相邻外周刃11到立铣刀旋转中心的连线所成的两个夹角大小不相等，两个夹角差值为α，0°＜｜α｜≤30°，其优选取值范围为，5°＜｜α｜≤20°，本实施例的四个外周刃11中相邻两个外周刃11所形成的夹角分别为J1、J2、J3、J4，J1=J3=97°，J2=J4=83°，｜α｜=14°。此外还可以按图4所示方式，将四个角度设计成均不相等，其中J1=85°，J2= 100°，J3= 95°，J4= 80°。这样使外周刃11在切削部1形成了不等齿距结构，使得相邻外周刃11切入工件的时间间隔不同，可有效防止切削加工时产生共振，降低切削过程中的振动趋势，即使对工件的角部和侧壁轮廓进行高速加工，也能够获得光滑的表面加工效果，从而提高被加工工件的表面质量。
本实施例中，外周刃11设有用于修光、减振的刃带13，该刃带13形成于切削部1的外圆柱面上，刃带13的法向宽度为D，0.01mm≤D≤0.1mm，其优选取值范围为，0.03mm≤D≤0.06mm，本实施例中，D=0.05mm。在已加工表面内，刃带13通过挤压而修光已加工表面，减少刀痕残留深度，降低被加工件的表面粗糙度，该刃带13形成于切削部1的外圆柱面上，具有最佳挤压修光效果，同时，通过设置刃带13可增大立铣刀与已加工表面的接触区域，从而降低切削过程中的切削振动，即使在切削深度为有效切削刃长度时，也能够稳定高效切削，获得均匀、一致和光滑的加工表面。外周刃11的螺旋角为β，10°≤β≤40°，其优选取值范围为，15°≤β≤25°，本实施例中β＝25°，各外周刃11相对于中心轴线16的螺旋角β相同，该螺旋角的取值相比于现有立铣刀的螺旋角取值偏小，在减少切削振动的同时还可减少在加工表面上形成的划痕，使加工表面的刀纹清晰、规整。
本实施例中，切削部1的底端设有与外周刃11相连的端部切削刃14，相邻端部切削刃14之间设有与螺旋排屑槽12对应的端齿排屑槽15，各端齿排屑槽15的分布角度与对应的相邻两外周刃11到立铣刀旋转中心的连线所成的夹角相等，如图3和图5所示，各端齿排屑槽15的分布角度为 W1、W2、W3、W4，则有W1=J1，W2=J2，W3=J3，W4=J4。当立铣刀同时与工件侧壁表面和工件底面接触时，不等分布角度的端部切削刃14可以改善工件底面的切削状况，降低切削过程中振动趋势，在获得高表面质量的工件侧壁表面时，也可以获得刀痕清晰的工件底面。
此外，为了提高刀具的寿命，可以在立铣刀切削部1的表面涂覆CrN或者金刚石等适合有色金属切削加工的镀层。这样可以提高切削部分的硬度和耐磨性，从而大大提升立铣刀的寿命，或者减少切削部1与切削区域的摩擦系数，获得较好的工件表面质量。
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 (9)

1. 一种用于有色金属加工的立铣刀，包括切削部（1）和柄部（2），所述整个切削部（1）设有多个自底端向柄部（2）螺旋延伸的外周刃（11），两相邻外周刃（11）之间设有螺旋排屑槽（12），其特征在于：在所述切削部（1）的径向平面内，各外周刃（11）到立铣刀旋转中心的连线与两相邻外周刃（11）到立铣刀旋转中心的连线所成的两个夹角大小不相等，所述两个夹角差值为α，0°＜｜α｜≤30°。
2. 根据权利要求1所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述两个夹角差值α的取值范围为，5°＜｜α｜≤20°。
3. 根据权利要求1或2所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述外周刃（11）设有用于修光、减振的刃带（13），所述刃带（13）形成于所述切削部（1）的外圆柱面上，所述刃带（13）的法向宽度为D，0.01mm≤D≤0.1mm。
4. 根据权利要求3所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述刃带（13）的法向宽度D的取值范围为，0.03mm≤D≤0.06mm。
5. 根据权利要求1或2所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述外周刃（11）的螺旋角为β，10°≤β≤40°。
6. 根据权利要求4所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述外周刃（11）的螺旋角为β，10°≤β≤40°。
7. 根据权利要求6所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述螺旋角β的取值范围为，15°≤β≤25°。
8. 根据权利要求1或2所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述切削部（1）的底端设有与外周刃（11）相连的端部切削刃（14），相邻端部切削刃（14）之间设有与螺旋排屑槽（12）对应的端齿排屑槽（15），各端齿排屑槽（15）的分布角度与对应的相邻两外周刃（11）到立铣刀旋转中心的连线所成的夹角相等。
9. 根据权利要求7所述的用于有色金属加工的立铣刀，其特征在于：所述切削部（1）的底端设有与外周刃（11）相连的端部切削刃（14），相邻端部切削刃（14）之间设有与螺旋排屑槽（12）对应的端齿排屑槽（15），各端齿排屑槽（15）的分布角度与对应的相邻两外周刃（11）到立铣刀旋转中心的连线所成的夹角相等。
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