CN102328126A - 小型螺旋刃球头铣刀 - Google Patents

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王晓岳
刘军营
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    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
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    • B23C5/1009—Ball nose end mills

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Abstract

本发明涉及一种小型螺旋刃球头铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和位于刀具夹持柄与切削部分之间的过渡部分构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃，多个球面螺旋线切削刃的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃之间为球头刀面，其特征在于：每个球面螺旋线切削刃前角α为负值，且90°≤球面螺旋线切削刃的中心角β≤120°，0.01毫米≤球面螺旋线切削刃的切削半径≤1毫米；球头刀面均采用直纹面。采用本发明，制备效率高并易于获得较高的切削刃几何精度，本发明尤其适用于微细铣削加工具有复杂曲面形状且对边缘特征完整性有高要求的硬脆性材料工件，获得高的几何特征完整性，高的表面质量和高的切削效率。

Description

小型螺旋刃球头铣刀
技术领域
本发明涉及一种小型螺旋刃球头铣刀，属于机械加工领域。
背景技术
随着微纳米技术的不断发展，微细加工技术作为实现其应用的关键技术和重要基础，成为当今制造业最为活跃的研究热点之一。目前工业制造中存在着大量三维小型及meso-scale(尺寸介于数微米至数百微米)结构的复杂特征，要求具有高的几何精度和表面粗糙度，对于这些要求，机械微细铣削加工具有电化学等其他微细加工方法无法替代的精度和柔性。在机械微细铣削领域，微纳米加工机床已经在德国、日本和美国等研制成功并商业化，但是这些微纳米加工机床上所用铣削刀具还处于起步阶段，一般是将大型刀具小型化来获得，所具有的缺陷如下：大型铣削刀具的前角一般均为正值，使得小型化的微细铣削刀具也具有正前角，不但使得这些微细铣削刀具刚度差，而且尤其不适合于微细加工硬脆材料，难于形成切屑并生产高质量的切削表面；大型铣削刀具微型化过程中，由于切削刃特征影响，难于小型化到1毫米以内的切削半径；小型化得来的微细球头铣刀在加工具有整体几何特征完整性要求的微细凸凹式复杂曲面特征零件时，加工质量难以保证；而且小型化得来的小型螺旋刃球头铣刀在制造时，由于球头铣刀本身存在复杂的几何特征，使得制造效率低，并且难于获得高精度的切削刃。
研究开发适合于机械微细铣削加工的具有高刚度、高精度和高效率的小型铣削刀具，对于推动铣削刀具的创新开发，特别是对于推动微细铣削技术的发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、具有高刚度、高精度和高效率的小型螺旋刃球头铣刀。其技术方案为：
一种小型螺旋刃球头铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和位于刀具夹持柄与切削部分之间的过渡部分构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃，多个球面螺旋线切削刃的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃之间为球头刀面，即沿铣刀旋转方向，一个球面螺旋线切削刃的球头后切削面，即为下一个球面螺旋线切削刃的球头前切削面，其特征在于：每个球面螺旋线切削刃前角α为负值，且90°≤球面螺旋线切削刃的中心角β≤120°，0.01毫米≤球面螺旋线切削刃的切削半径≤1毫米；球头刀面均采用直纹面。
所述的小型螺旋刃球头铣刀，球面螺旋线切削刃的前角α大于负70°。
所述的小型螺旋刃球头铣刀，每个球头刀面上均设有排屑槽。
本发明与现有技术相比，其优点是：
1、由于每个球面螺旋线切削刃的前角均为负值，使得小型铣削刀具的刚度高，有利于获得高的尺寸精度，并且在机械微细铣削加工中有利于生成切屑，尤其是加工具有复杂曲面且对边缘特征完整性有高要求的硬脆材料工件时，有利于形成切屑并生成高的几何特征完整性和高质量的切削表面；
2、0.01毫米到1毫米的切削半径，使本发明更适合于具有微细特征的零件加工；
3、球面螺旋线切削刃，使得本发明更适合于具有整体几何特征完整性要求的微细凸凹式复杂曲面特征零件的高质量加工；
4、球头前、后刀面均采用直纹面，使得本发明在制造时，有利于获得具有高精度几何形状的球面螺旋线切削刃，制造效率也大大提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1所示的A向视图；
图3是图1所示的B-B剖面图。
图中：1、刀具夹持柄 2、过渡部分 3、球面螺旋线切削刃 4、球头刀面 5、排屑槽
具体实施方式
在图1-3所示的实施例中：由刀具夹持柄1、切削部分和位于刀具夹持柄1与切削部分之间的过渡部分2构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃3，多个球面螺旋线切削刃3的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃3之间为球头刀面4；每个球面螺旋线切削刃3的前角α为负45°，球面螺旋线切削刃3的中心角β为120°，球面螺旋线切削刃3的切削半径为0.2毫米；球头刀面4均采用直纹面；每个球头刀面4上均设有排屑槽5。

Claims (3)

1.一种小型螺旋刃球头铣刀，由刀具夹持柄(1)、切削部分和位于刀具夹持柄(1)与切削部分之间的过渡部分(2)构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃(3)，多个球面螺旋线切削刃(3)的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃(3)之间为球头刀面(4)，其特征在于：每个球面螺旋线切削刃(3)前角α为负值，且90°≤球面螺旋线切削刃(3)的中心角β≤120°，0.01毫米≤球面螺旋线切削刃(3)的切削半径≤1毫米；球头刀面(4)均采用直纹面。
2.如权利要求1所述的小型螺旋刃球头铣刀，其特征在于：球面螺旋线切削刃(3)的前角α大于负70°。
3.如权利要求1所述的小型螺旋刃球头铣刀，其特征在于：每个球头刀面(4)上均设有排屑槽(5)。
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