CN105269057B - 一种复合铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种复合铣刀。它包括刀体和刀柄，在刀体的圆周面上间隔设有若干个容屑槽，每个容屑槽内设有若干个刀片槽，每个刀片槽内固设有一刀片，每个容屑槽内设置的若干个刀片为多种材质的，每个容屑槽内设置的刀片排布相同。本发明结构设计合理，使用方便，将多种材质的刀片复合到一体，使其能够根据复合材料不同部分材料的差异镶接所对应的刀片，从而实现对复合材料的不同材质进行同时加工，极大提高了生产效率，同时避免了现有技术中根据不同材料更换不同刀具加工时引起的形位公差、尺寸公差及衔接不吻合，保证了复合材料加工质量的稳定性。

Description

一种复合铣刀

技术领域

本发明涉及一种复合铣刀。

背景技术

为了满足机械工业发展对机械加工难度和精度的要求，已有不少设计将加工中的钻孔、铰孔、扩孔和镗孔等不同工位的加工刀具组合成一体，这种专用刀具称为复合刀具。复合刀具能在一次加工过程中完成多工序不同的工艺复合，避免了经常更换刀具，降低了加工成本，提高了加工效率。另外复合刀具还避免了两次加工引起公差及衔接不吻合的问题。但是现有的复合刀具只是针对材料单一的工件而言，对于不同材料铸造或镶嵌的工件还不能完全满足加工需要，特别是现在不断发展的复合材料领域，例如碳纤维增强塑料为主体的复材和金属叠板（如铝合金和钛合金等）。由于材料的机械性能完全不同，刀具必须应对完全不同的工况，迥然不同的材料加工性能，仅用单独一种材质的刀具难以同时加工，因此，有必要对其进行改进，使之既可以满足结构形状的要求，又要结合不同部分材料的差异镶接不同刀片，提高刀具在机械加工中高效率、高精度、高可靠性的成型特点。

发明内容

本发明提供了一种复合铣刀，它结构设计合理，使用方便，将多种材质的刀片复合到一体，使其能够根据复合材料不同部分材料的差异镶接所对应的刀片，从而实现对复合材料的不同材质进行同时加工，极大提高了生产效率，同时避免了现有技术中根据不同材料更换不同刀具加工时引起的形位公差、尺寸公差及衔接不吻合，保证了复合材料加工质量的稳定性，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括刀体和刀柄，在刀体的圆周面上间隔设有若干个容屑槽，每个容屑槽内设有若干个刀片槽，每个刀片槽内固设有一刀片，每个容屑槽内设置的若干个刀片为多种材质的，每个容屑槽内设置的刀片排布相同。

每个容屑槽内的刀片具有轴向正前角。

所述轴向正前角为0～10°。

所述轴向正前角为5°。

每个容屑槽内若干个刀片槽成阶梯状。

每个容屑槽内相邻两刀片之间的径向夹角为15°。

所述容屑槽为螺旋槽。

所述刀片包括硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。

每个容屑槽内刀片槽和刀片的数量均为三个，三个刀片分别为硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片，三个刀片分别与一刀片槽固连。

本发明采用上述方案，具有以下优点：

1、本发明将多种材质的刀片复合到一体，使其能够根据复合材料不同部分材料的差异镶接所对应的刀片，从而实现对复合材料的不同材质进行同时加工，极大提高了生产效率，同时避免了现有技术中根据不同材料更换不同刀具加工时引起的形位公差、尺寸公差及衔接不吻合问题，保证了复合材料加工质量的稳定性。根据所加工工件的结构确定刀片的长度；根据所加工工件复合材料的材质，选择适合加工此材质的的刀片，如硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。

2、每个容屑槽内的刀片具有轴向正前角。这种结构设计有利于减小切削力，使刀片的切削刃逐渐切入或切出工件，切削过程平稳，以及有利于切屑的排出。根据被加工材料的性能及加工精度、加工效率以及刀具材料和刀具寿命等因素综合考虑，来确定轴向正前角的大小。例如，立方氮化硼聚晶刀片加工灰铸铁时，立方氮化硼聚晶刀片的轴向正前角为0～5°；金刚石聚晶刀片加工铝合金时，金刚石聚晶刀片的轴向正前角为10°；硬质合金刀片加工铸铁时，硬质合金刀片的轴向正前角为0°。

3、每个容屑槽内若干个刀片槽成阶梯状。这种结构设计有利于使每个容屑槽内的若干个刀片均匀排布，使其在切削过程中逐渐加入切削，从而使切削过程比较平稳，避免引起振动。每个容屑槽内相邻两刀片之间的径向夹角一要依据刀片数量而定，确保其排布均匀，抵消加工过程中刀体所受的径向切削力，避免刀体的振动；二要保证刀体整体的刚性。例如，每个容屑槽内刀片槽和刀片的数量为三个时，每个容屑槽内相邻两刀片之间的径向夹角为15°时，其效果最佳。

4、容屑槽为螺旋槽。这种结构能够使切削过程更加平稳，避免引起震动，有利于排屑。螺旋槽包括右旋螺旋槽和左旋螺旋槽，具体采用哪种螺旋槽，主要是根据它的螺旋方向和加工时的切削方向，调整切屑的排出方向而定。

5、刀片包括硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。每个容屑槽的刀片槽选择安装哪种刀片根据所加工复合材料的不同材质调整顺序。立方氮化硼聚晶刀片主要用来加工黑色金属材料。金刚石聚晶刀片主要用来加工有色金属材料和非金属材料，如铝合金材料剥离粘性高，要求刀片刃口锋利，上刀面摩擦系数小，因此加工此部分时选择聚晶金刚石刀片。硬质合金刀片能够加工的范围比较广，如黑色金属材料、有色金属材料及非金属材料，但是一般只能用来进行粗加工。铸铁材料加工时，一般采用硬质合金刀片。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图中，1、刀体，2、刀柄，3、螺旋槽，4、刀片槽，5、刀片。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1～图2所示，本发明包括刀体1和刀柄2，在刀体1的圆周面上间隔设有三个容屑槽，每个容屑槽内设有三个成阶梯状的刀片槽4，每个刀片槽4内固设有一刀片5，每个容屑槽内设置的三个刀片5为多种材质的，每个容屑槽内设置的刀片5排布相同。三个刀片5分别为硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。每个容屑槽内刀片5具有轴向正前角，轴向正前角为5°。每个容屑槽内相邻两刀片5之间的径向夹角为15°。容屑槽为螺旋槽3。

本发明将多种材质的刀片复合到一体，使其能够根据复合材料不同部分材料的差异镶接所对应的刀片，从而实现对复合材料的不同材质进行同时加工，极大提高了生产效率，同时避免了现有技术中根据不同材料更换不同刀具加工时引起的形位公差、尺寸公差及衔接不吻合的问题，保证了复合材料加工质量的稳定性。根据所加工工件的结构确定刀片的长度；根据所加工工件复合材料的材质，选择适合加工此材质的的刀片，如硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。

每个容屑槽内的刀片具有5°的轴向正前角。这种结构设计有利于减小切削力，使刀片5的切削刃逐渐切入或切出工件，切削过程平稳，以及有利于切屑的排出。

每个容屑槽内三个刀片槽4成阶梯状, 每个容屑槽内相邻两刀片5之间的径向夹角为15°。这种结构设计有利于使每个容屑槽内的若干个刀片5均匀排布，使其在切削过程中逐渐加入切削，从而使切削过程比较平稳，避免引起振动。

容屑槽为螺旋槽3。这种结构能够使切削过程更加平稳，避免引起震动，有利于排屑。螺旋槽3包括右旋螺旋槽和左旋螺旋槽，具体采用哪种螺旋槽3，主要是根据它的螺旋方向和加工时的切削方向，调整切屑的排出方向而定。

刀片5包括硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片。每个容屑槽的刀片槽4选择安装哪种刀片5根据所加工复合材料的不同材质调整顺序。立方氮化硼聚晶刀片主要用来加工黑色金属材料。金刚石聚晶刀片主要用来加工有色金属材料和非金属材料，如铝合金材料剥离粘性高，要求刀片刃口锋利，上刀面摩擦系数小，因此加工此部分时选择聚晶金刚石刀片。硬质合金刀片能够加工的范围比较广，如黑色金属材料、有色金属材料及非金属材料，但是一般只能用来进行粗加工。铸铁材料加工时，一般采用硬质合金刀片。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种复合铣刀，包括刀体和刀柄，其特征在于 ：在刀体的圆周面上间隔设有若干个容屑槽，每个容屑槽内设有若干个刀片槽，每个刀片槽内固设有一刀片，每个容屑槽内设置的若干个刀片为多种材质的，每个容屑槽内设置的刀片排布相同；所述刀片包括硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片；硬质合金刀片用于加工黑色金属材料、有色金属材料及非金属材料，金刚石聚晶刀片用于加工有色金属材料和非金属材料，立方氮化硼聚晶刀片用于加工黑色金属材料，根据所加工工件复合材料的材质，选择适合加工此材质的刀片。

2.根据权利要求 1 所述的一种复合铣刀，其特征在于：每个容屑槽内的刀片具有轴向正前角。

3.根据权利要求 2 所述的一种复合铣刀，其特征在于：所述轴向正前角为 0 ～ 10°。

4.根据权利要求 3 所述的一种复合铣刀，其特征在于：所述轴向正前角为 5°。

5.根据权利要求 1 所述的一种复合铣刀，其特征在于：每个容屑槽内若干个刀片槽成阶梯状。

6.根据权利要求 5 所述的一种复合铣刀，其特征在于：每个容屑槽内相邻两刀片之间的径向夹角为 15°。

7.根据权利要求 1 所述的一种复合铣刀，其特征在于：所述容屑槽为螺旋槽。

8.根据权利要求 1 至7中任一权利要求所述的一种复合铣刀，其特征在于 ：每个容屑槽内刀片槽和刀片的数量均为三个，三个刀片分别为硬质合金刀片、金刚石聚晶刀片和立方氮化硼聚晶刀片，三个刀片分别与一刀片槽固连。

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