CN102398068B - 等实际前角不等螺旋角立铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等实际前角不等螺旋角立铣刀,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排屑槽,所述排屑槽朝向切削旋转方向的面为前刀面,所述前刀面与切削部的外周面相交形成外周刃,至少一个外周刃的螺旋角β不同于其他外周刃的螺旋角β,且至少一个外周刃的径向前角γ不同于其它外周刃的径向前角γ,同时各外周刃的实际前角γn相等,并满足公式:sinγn=sin2β+cos2βsinγ。该等实际前角不等螺旋角立铣刀既能抑制铣削加工时的振动,又能提高铣削平稳性和各外周刃的抗崩缺、耐磨损综合性能,从而使刀具的加工效率提高、使用寿命延长。

Description

等实际前角不等螺旋角立铣刀
技术领域
本发明涉及金属切削加工领域,尤其涉及等实际前角不等螺旋角立铣刀。
背景技术
通常,立铣刀在进行切削加工时产生的振动会导致被加工表面粗糙度降低,刀具磨损或崩缺过早,从而限制刀具的寿命。因此,为了抑制立铣刀的振动,提出了使各螺旋齿的螺旋角不同,或使各螺旋齿或端齿的前角不等的技术方案。
文献号为US20040120777A1的美国专利文献公开了这样一种立铣刀:立铣刀主体具有排屑槽、切削刃和柄部,在多个切屑排出槽的朝向立铣刀旋转的壁面的外周侧形成切削刃,各切削刃在横截面圆周方向上不等分割,而且,所有切削刃的螺旋角和径向前角都不相等。与传统铣刀相比,该刀具结构复杂,可以减小振动。但是,会导致铣削稳定性差以及修磨困难等问题。
文献号为US20040170480A1的美国专利文献公开了这样一种立铣刀:立铣刀具有相同的螺旋角和齿间夹角,第一个端刃的前角比第二个端刃的小,而且第一个周刃径向前角比第二个周刃大。该刀具在一定程度上能够减小振动。但是,前角取值小的端齿与其对应的周刃的径向前角并没有关联,由于各端齿和周刃前角取值不同,会导致各齿的强度存在差异,铣削过程不平稳,还会降低刀具的寿命。
文献号为US20070154272A1的美国专利文献公开了这样一种立铣刀:立铣刀的刃部由多个对称的排屑槽组成,相邻周刃的螺旋角不同,沿排屑槽轴线长度方向的径向截面,至少一对相邻排屑槽的齿距是不等分布,至少一个周刃的径向前角不同于其它周刃。该刀具较大程度上减小了振动,但是,在其实施时各齿实际前角不同,在铣削过程中,各齿端刃或周刃磨损或崩缺不一致,导致强度较差的一对齿过早磨损或崩缺,从而影响刀具的寿命和工件的表面质量。
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,提供一种既能抑制铣削加工时的振动,又能提高铣削平稳性和各外周刃的抗崩缺、耐磨损综合性能的等实际前角不等螺旋角立铣刀。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种等实际前角不等螺旋角立铣刀,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排屑槽,所述排屑槽朝向切削旋转方向的面为前刀面,所述前刀面与切削部的外周面相交形成外周刃,至少一个外周刃的螺旋角β不同于其他外周刃的螺旋角β,且至少一个外周刃的径向前角γ不同于其它外周刃的径向前角γ,同时各外周刃的实际前角γn相等,并满足公式:sinγn=sin2β+cos2βsinγ。
所述外周刃的径向前角γ在0°~12°范围内。
所述多个外周刃中,螺旋角小的外周刃所对应的径向前角为γ1,螺旋角大的外周刃所对应的径向前角为γ2,γ1>γ2。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明的等实际前角不等螺旋角立铣刀与传统的立铣刀相比,至少一个外周刃的螺旋角不同于其他外周刃的螺旋角,即各切削刃的螺旋槽形状和尺寸都不相同,因此实际每齿进给量和切入被切削件的时间间隔也不等,从而产生不同的铣削力脉冲,能够减小或抑制共振,提高工件被加工表面粗糙度。更重要的是,本发明的等实际前角不等螺旋角立铣刀与最近的不等螺旋角立铣刀相比,至少有一个外周刃的径向前角不同于其它外周刃的径向前角,各刃有效地改变切屑的形状和大小,并且各切削刃产生不同的铣削力和温度,从而能够最大程度地消除共振,降低了切削力,延长刀具寿命,适合大切削深和大切削宽等高效铣削。此外,各外周刃的实际前角γn满足公式:sinγn=sin2β+cos2βsinγ,保证各外周刃的实际前角相等,可以避免加工过程中各外周刃磨损或崩缺不均,尤其是避免了强度较差的一对齿过早磨损或崩缺,导致铣削不平稳,从而影响刀具的寿命和工件的表面质量;另外,该刀具结构简单,适合大批量生产。
附图说明
图1是本发明立铣刀的结构示意图。
图2是图1的D-D剖面放大图。
图中各标号表示:
20、切削部;22、柄部;30、排屑槽;32、前刀面;40、外周刃;42、螺旋角小的外周刃;44、螺旋角大的外周刃。
具体实施方式
图1和图2示出了本发明的一种等实际前角不等螺旋角立铣刀实施例,该立铣刀包括切削部20和柄部22,整个切削部20设有多个自底端向柄部22螺旋延伸的排屑槽30,排屑槽30朝向切削旋转方向的面为前刀面32,前刀面32与切削部的外周面相交形成外周刃40,至少一个外周刃40的螺旋角β不同于其他外周刃40的螺旋角β,且至少一个外周刃40的径向前角γ不同于其它外周刃40的径向前角γ,各外周刃40的实际前角γn相等,使该刀具在高效铣削时,能够较大程度地消除共振,降低工件被加工表面粗糙度;同时,各外周刃40的实际前角γn满足公式:sinγn=sin2β+cos2βsinγ,使各外周刃强度一致,刀具在高效铣削时,可避免各外周刃40磨损或崩缺不均导致铣削不平稳,从而提高刀具的加工效率和寿命;另外,该刀具结构简单,适合大批量生产。
外周刃40的径向前角γ在0°~12°范围内,可以使该刀具适合各种通用钢材的加工。本实施例的多个外周刃40中,螺旋角小的外周刃42所对应的径向前角为γ1,螺旋角为β1,螺旋角大的外周刃44所对应的径向前角为γ2,螺旋角为β2,γ1>γ2,β1=38°,β2=41°,γ1=6°,γ2=2°。为了增加刀具刃口的强度,防止各外周刃40磨损或崩缺过快,对各外周刃40采取钝圆处理。
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 (3)

1.一种等实际前角不等螺旋角立铣刀,包括切削部(20)和柄部(22),整个切削部(20)设有多个自底端向柄部(22)螺旋延伸的排屑槽(30),所述排屑槽(30)朝向切削旋转方向的面为前刀面(32),所述前刀面(32)与切削部的外周面相交形成外周刃(40),其特征在于:至少一个外周刃(40)的螺旋角β不同于其他外周刃(40)的螺旋角β,且至少一个外周刃(40)的径向前角γ不同于其它外周刃(40)的径向前角γ,同时各外周刃(40)的实际前角γn相等,并满足公式:sinγn=sin2β+cos2βsinγ。
2.根据权利要求1所述的等实际前角不等螺旋角立铣刀,其特征在于:所述外周刃(40)的径向前角γ在0°~12°范围内。
3.根据权利要求1或2所述的等实际前角不等螺旋角立铣刀,其特征在于:多个外周刃(40)中,螺旋角小的外周刃(42)所对应的径向前角为γ1,螺旋角大的外周刃(44)所对应的径向前角为γ2,γ1>γ2。
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