CN104439460B - 一种粗加工可转位立铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粗加工可转位立铣刀，具有圆筒形刀体，在刀体的外周从刀体的底部开始绕刀体的轴线螺旋上升设有相互间隔的第一螺旋槽和第二螺旋槽；在第一螺旋槽的最外端装有四边形可转位刀片，在第一螺旋槽的最外端向内以及第二螺旋槽中按照一定的间距装有多个圆形可转位刀片；所述四边形可转位刀片和圆形可转位刀片相对于切削旋转方向，均具有凸曲面的前刀面，且圆形可转位刀片的凸曲面曲率大于四边形可转位刀片的凸曲面曲率。本发明采用圆形刀片和四边形刀片相结合，能充分地缓和刀片切入工件时的冲击，有效地降低切削刃单位长度的切削阻力，确保刀片具有足够的强度，而且，采用圆形刀片对于粗加工而言，具有较好的经济性。

Description

一种粗加工可转位立铣刀

技术领域

本发明涉及金属切削刀具领域，特别是涉及在刀体外周可拆卸地安装多列刀片的粗加工可转位立铣刀和可拆卸地安装在该立铣刀上的可转位刀片。

背景技术

作为这样的具有多列刀片的可拆装式可转位立铣刀，例如在公开号为CN101511515A的专利申请中提出了下述技术：在绕刀体轴线旋转的立铣刀的圆周方向上设置了多个刀片列，在圆周方向上邻接的刀片列彼此中至少一部分的刀片在刀体轴线方向上相互错开地配置。上述至少一部分的刀片配置为，朝向立铣刀的外周侧的切削刃为随着朝向刀体轴线方向而凹凸的波刃状切削刃。在该至少一部分的刀片中，一个刀片列的一个刀片和在上述方向上与其彼此错开的其他刀片列的刀片，相互的波刃状切削刃构成使其相位在绕轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列。

根据该专利申请所述的粗加工立铣刀，由于波刃状切削刃随着朝向立铣刀轴线方向而在该立铣刀的圆周方向上凹凸，即波刃状切削刃的峰部向立铣刀的旋转方向凸起，且波刃状切削刃的槽部向该旋转方向的后方凹陷，其峰部和槽部有多个，因此，能够使波刃状切削刃从峰部缓缓地切入工件，以缓和切入时的冲击，并且，各槽部中的至少有一个形成比其他槽部更深的深槽，因此能够借助该深槽可靠地分断切屑。

但是，根据该专利申请所述的粗加工立铣刀，由于强度要求，波刃状切削刃中只有一个或极少数深槽，其余均为浅槽，尽管可以缓和刀片切入工件时的切削阻力，但是还不能很充分降低切削阻力，同时也削弱了刀片本体的强度。

此外，由于刀片采用方形的本体，对于粗加工而言，经济性没有充分利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种粗加工可转位立铣刀，是采用圆形刀片和四边形刀片相结合，其中负型双面圆形刀片采用圆形切削刃的设计更充分地缓和刀片切入工件时的冲击，有效地降低切削刃单位长度的切削阻力，切削刃在主切削力方向的厚度大致均匀，确保刀片具有足够的强度，而且，采用圆形刀片对于粗加工而言，具有较好的经济性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种粗加工可转位立铣刀，具有圆筒形刀体，在刀体的外周从刀体的底部开始绕刀体的轴线螺旋上升设有相互间隔的第一螺旋槽和第二螺旋槽；在第一螺旋槽的最外端装有四边形可转位刀片，该四边形可转位刀片具有构成立铣刀底刃的第一切削刃和构成立铣刀周刃的第二切削刃；在第一螺旋槽的最外端向内以及第二螺旋槽中按照一定的间距装有多个圆形可转位刀片，该圆形可转位刀片具有构成立铣刀周刃的第三切削刃；所述四边形可转位刀片和多个圆形可转位刀片与圆筒中心的径向距离相等；所述四边形可转位刀片和圆形可转位刀片相对于切削旋转方向，均具有凸曲面的前刀面，且圆形可转位刀片的凸曲面的曲率大于四边形可转位刀片的凸曲面的曲率。

所述圆形可转位刀片呈圆柱状，具有上下面和外周面，上下面为平行面，相对于外周面设置与外周面同轴的圆筒孔，上下面和外周面相交形成的两棱线部上形成两条所述圆形可转位刀片的第三切削刃，所述两棱线部朝相对的方向，向刀片的轴线逐渐靠近，设置有圆锥面，该圆锥面构成所述圆形可转位刀片的前刀面。

所述第一螺旋槽为二个或二个以上。

所述第一螺旋槽和第二螺旋槽在刀体圆周方向上间距相等，各第一螺旋槽相互之间关于刀体的轴线为旋转对称，各第二螺旋槽相互之间关于刀体的轴线为旋转对称。

在第二螺旋槽内靠刀体底部最近的圆形可转位刀片上朝刀体的底部方向处于最前端的那部分凸曲面的位置在四边形可转位刀片的刃长范围内。

圆形可转位刀片从圆筒状的圆筒中心处开始以相同的径向距离在第一螺旋槽和第二螺旋槽内设置，且在刀体的轴线方向上，第一螺旋槽内排列的圆形可转位刀片与第二螺旋槽内排列的圆形可转位刀片的中心孔不在同一位置上设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明由于采用了在第一螺旋槽的最外端装有四边形可转位刀片，该四边形可转位刀片具有构成立铣刀底刃的第一切削刃和构成立铣刀周刃的第二切削刃；在第一螺旋槽的最外端向内以及第二螺旋槽中按照一定的间距装有多个圆形可转位刀片，该圆形可转位刀片具有构成立铣刀周刃的第三切削刃；所述四边形可转位刀片和多个圆形可转位刀片与圆筒中心的径向距离相等；所述四边形可转位刀片和圆形可转位刀片相对于切削旋转方向，均具有凸曲面的前刀面，且圆形可转位刀片的凸曲面曲率大于四边形可转位刀片的凸曲面曲率。本发明采用圆形刀片和四边形刀片相结合，其中负型双面圆形刀片采用圆形切削刃的设计更充分地缓和刀片切入工件时的冲击，有效地降低切削刃单位长度的切削阻力，切削刃在主切削力方向的厚度大致均匀，确保刀片具有足够的强度，而且，采用圆形刀片对于粗加工而言，具有较好的经济性。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种粗加工可转位立铣刀不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明实施例粗加工可转位立铣刀的装配图。

图2是图1所述刀体的立体结构图。

图3是本发明实施例的圆形可转位刀片的主视图。

图4是本发明实施例的圆形可转位刀片的立体图。

图5是沿图1中A-A线的剖视图。

图6是图2中的B部放大示意图。

图7是本发明的圆形可转位刀片的切削刃旋转轨迹展开示意图。

图8是本发明的圆形可转位刀片的切削刃重叠示意图。

图9是本发明实施例的前后列两种切削刀片的切削刃重叠示意图。

图10是本发明实施例的各刀片在刀体外周面位置的展开示意图。

图中，1：刀体；2：圆形可转位刀片；3：圆形可转位刀片的上下面；4：圆形可转位刀片的外周面；5：圆形可转位刀片的前刀面；6：圆形可转位刀片的第三切削刃；7：圆形可转位刀片的圆筒孔；8：圆形可转位刀片的刀片定位面(侧面)；9a：第一螺旋槽；9b：第二螺旋槽；10：四边形可转位刀片；11：刀体的包络面；12：刀体的圆形可转位刀片的刀片座；12a：刀片座的侧面定位面；12b：刀片座的底面定位面；12c：刀片座的螺钉孔；13：刀体的四边形可转位刀片的刀片座；14：刀体的底部；15：四边形可转位刀片的主切削刃；C：、刀体的轴线；C₁：圆形可转位刀片的轴线；L:四边形可转位刀片的主切削刃全长；a：四边形可转位刀片的切削刃长度；b：圆形可转位刀片底部中心至刀体轴线的距离；α：圆形可转位刀片的后角；M：相邻圆形可转位刀片的轴向间距；N:相邻圆形可转位刀片与四边形可转位刀片的轴向间距。

具体实施方式

实施例，

图1至图2是表示本发明粗加工可转位立铣刀的实施例图示。本实施例中的立铣刀刀体1略呈圆筒状，其外周具有从底部14向上延伸的包络面11和从刀体1的底部14开始绕刀体1的轴线C螺旋上升的第一螺旋槽9a和第二螺旋槽9b，这些螺旋槽(即第一螺旋槽9a和第二螺旋槽9b)在刀体1圆周方向上间距相等，各第一螺旋槽9a相互之间关于刀体1的轴线C大致旋转对称，各第二螺旋槽9b相互之间关于轴线C大致旋转对称。第一螺旋槽9a内最靠近刀体底部14的刀片座13内可拆卸地安装四边形可转位刀片10，其余刀片座12可拆卸地安装圆形可转位刀片2，第二螺旋槽9b内的刀片座12全部可拆卸地安装圆形可转位刀片2。该四边形可转位刀片10具有构成立铣刀底刃的第一切削刃和构成立铣刀周刃的第二切削刃；该圆形可转位刀片2具有构成立铣刀周刃的第三切削刃；所述四边形可转位刀片10和多个圆形可转位刀片2与圆筒中心的径向距离相等；所述四边形可转位刀片10和圆形可转位刀片2相对于切削旋转方向，均具有凸曲面的前刀面，且圆形可转位刀片的凸曲面的曲率大于四边形可转位刀片的凸曲面的曲率。

如图3和图4所示，本实施例中的圆形可转位刀片2略呈圆柱形，上、下面3为平行面，相对于外周面4设置与外周面4同轴的圆筒孔7，从上下面3和外周面4相交形成的两棱线部上设置两条切削刃6开始沿相对的方向，朝向刀片2的轴线C₁逐渐靠近，设置圆锥面，该圆锥面构成前刀面5。外周面4上的圆锥面之间的区域间隔分布着若干个相同的小圆柱面和数量相等的相同的小平面，所述小平面作为刀片2在刀片座12上的侧面定位面8。

如图5所示，本实施例中的所有圆形可转位刀片2与刀体1的轴线C的距离均相等，即以圆形可转位刀片2底部中心为测量点，圆形可转位刀片2安装于刀片座12后，其底部中心至刀体1的轴线C的径向距离均相等，记为b。圆形可转位刀片2都具有相同的安装后角，记为α。

如图6所示，本实施例中的圆形可转位刀片2的安装座12中设置底面定位面12b、螺钉孔12c和2个侧面定位面12a，侧面定位面12a同时作为圆形可转位刀片2的支承面，保持圆形可转位刀片2夹持稳定性。

如图7至图8所示，本实施例中的圆形可转位刀片2为负型双面圆刀片，其侧面定位面8和前刀面5均属于外周面4，单面可以切削4次，双面8次，经济性比较好。圆形可转位刀片2在刀体1的圆周方向上形成多个刀片列，前后刀片列的相邻刀片轴向间距相等，所述间距记为M，同一列刀片在刀体轴向上间隔分布，相邻刀片间距也相等，均为2M。切削刃6(即第三切削刃)的回转轨迹在假想的过刀体1的轴线C的重叠面内彼此部分重叠，在假想重叠面内，邻接的圆形可转位刀片2的重叠区域均相同，圆形可转位刀片2参与切削的非重叠部分的切削刃所对应的圆心角均相等，记为θ，且60°≤θ≤80°。

如图9所示，在假想的过刀体1的轴线C的重叠面内，本实施例中的邻接的圆形可转位刀片2与四边形可转位刀片10的重叠区域均相同，四边形可转位刀片10参与切削的非重叠部分的切削刃所对应的切削刃长度均相等，记为a，若四边形可转位刀片10切削刃总长记为L，则a＜L。特别地，圆形可转位刀片2的切削刃6的曲率大于四边形可转位刀片10的主切削刃15的曲率。大的曲率使得圆形可转位刀片2的轴向前角在-θ/2和θ/2之间变化，切削刃切入工件更加和缓，切削过程更稳定。

如图10所示，本实施例的全部刀片(即圆形可转位刀片2、四边形可转位刀片10)在刀体1的外圆上沿着螺旋槽(即第一螺旋槽9a、第二螺旋槽9b)间隔排列，形成多个刀片列。在同一刀片列中，相邻的圆形可转位刀片2刀体轴向上间距均相等，所述轴向间距记为2M。最靠近刀体1底部的四边形可转位刀片10与最靠近刀体1底部的那一排圆形可转位刀片2在刀体轴向上间距均相等，所述轴向间距记为N。

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作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。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 (6)

1.一种粗加工可转位立铣刀，具有圆筒形刀体，在刀体的外周从刀体的底部开始绕刀体的轴线螺旋上升设有相互间隔的第一螺旋槽和第二螺旋槽；其特征在于：在第一螺旋槽的最外端装有四边形可转位刀片，该四边形可转位刀片具有构成立铣刀底刃的第一切削刃和构成立铣刀周刃的第二切削刃；在第一螺旋槽的最外端向内以及第二螺旋槽中按照一定的间距装有多个圆形可转位刀片，该圆形可转位刀片具有构成立铣刀周刃的第三切削刃；所述四边形可转位刀片和多个圆形可转位刀片与圆筒中心的径向距离相等；所述四边形可转位刀片和圆形可转位刀片相对于切削旋转方向，均具有凸曲面的前刀面，且圆形可转位刀片的凸曲面的曲率大于四边形可转位刀片的凸曲面的曲率。

2.根据权利要求1所述的粗加工可转位立铣刀，其特征在于：所述圆形可转位刀片呈圆柱状，具有上下面和外周面，上下面为平行面，相对于外周面设置与外周面同轴的圆筒孔，上下面和外周面相交形成的两棱线部上形成两条所述圆形可转位刀片的第三切削刃，所述两棱线部朝相对的方向，向刀片的轴线逐渐靠近，设置有圆锥面，该圆锥面构成所述圆形可转位刀片的前刀面。

3.根据权利要求1所述的粗加工可转位立铣刀，其特征在于：所述第一螺旋槽为二个或二个以上。

4.根据权利要求3所述的粗加工可转位立铣刀，其特征在于：所述第一螺旋槽和第二螺旋槽在刀体圆周方向上间距相等，各第一螺旋槽相互之间关于刀体的轴线为旋转对称，各第二螺旋槽相互之间关于刀体的轴线为旋转对称。

5.根据权利要求1所述的粗加工可转位立铣刀，其特征在于：在第二螺旋槽内靠刀体底部最近的圆形可转位刀片上朝刀体的底部方向处于最前端的那部分凸曲面的位置在四边形可转位刀片的刃长范围内。

6.根据权利要求1所述的粗加工可转位立铣刀，其特征在于：圆形可转位刀片从圆筒形刀体的圆筒中心处开始以相同的径向距离在第一螺旋槽和第二螺旋槽内设置，且在刀体的轴线方向上，第一螺旋槽内排列的圆形可转位刀片与第二螺旋槽内排列的圆形可转位刀片的中心孔不在同一位置上设置。