CN106270697A - 圆周切削刃为抛物线形状的铣刀 - Google Patents

圆周切削刃为抛物线形状的铣刀 Download PDF

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    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/06—Face-milling cutters, i.e. having only or primarily a substantially flat cutting surface

Abstract

一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其包括同轴依次连接的刀头以及刀柄，所述刀头由若干抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄的中心轴线环形阵列组成，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈螺旋状的排屑槽，所述刀刃部包括周刃以及端刃，所述排屑槽的右侧壁为所述周刃以及端刃的前刀面，所述周刃为抛物线形状且呈螺旋线状的圆周切削刃，所述端刃为对应在所述刀头的轴向端面的切削刃，所述周刃与所述端刃相交，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小或增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度值的渐变范围在0°‑60°之间任意组合。

Description

圆周切削刃为抛物线形状的铣刀
技术领域
本发明涉及铣削刀具技术领域，特别是指一种适用于槽铣、端铣、型腔铣等铣削加工的圆周切削刃为抛物线形状的右旋右刃铣刀。
背景技术
随着计算机数字控制机床（Computer numerical control，简称CNC）加工技术日益成熟，加工效率越来越被重视，它直接决定加工成本的高低，交货周期的长短，针对这种现状，迫切的需要提高传统刀具的加工效率、保证机械加工过程中切削过程的稳定性，而抑制加工过程中产生振动对提高机械加工效率起到很大的作用。
众所周知，传统立铣刀上位于圆柱面上三个呈螺旋线状的铣削周刃从刀头端面的起始点至与刀柄结合部位的结束点之间的螺旋角θ是固定值，如图1所示，切削刃阻力得不到分散，断屑功能也不是很好，在高速、高进给切削加工条件下，刀具很容易产生振动，造成加工表面质量降低，产品报废，严重时导致机床损坏。
且，现金属切削领域槽铣、端铣、型腔铣切削加工时，刀具的选用是有区别，需要根据不同工件条件分别选用不同铣刀，现有刀具达不到一把刀具通用于多种切削加工形式，从而增加了刀具种类的采购，增加了采购和管理成本。
发明内容
本发明提供一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其所要解决的主要技术问题是：由于传统的立铣刀上位于圆柱面上呈螺旋线状的铣削周刃从刀头端面的起始点至刀杆部位的结束点之间的螺旋角是固定值，切削刃阻力得不到分散，断屑功能也不是很好，在高速、高进给切削加工条件下，刀具很容易产生振动，且无法同时适用槽铣、端铣、型腔铣等多种工况。
针对现有技术的不足，本发明提供一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其包括同轴依次连接的刀头以及刀柄，所述刀头由若干抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄的中心轴线环形阵列组成，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈螺旋状的排屑槽，所述刀刃部包括周刃以及端刃，所述排屑槽的右侧壁为所述周刃以及端刃的前刀面，所述周刃为抛物线形状且呈螺旋线状的圆周切削刃，所述端刃为对应在所述刀头的轴向端面的切削刃，所述周刃与所述端刃相交，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小或增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度值的渐变范围在0°-60°之间任意组合。
优选于：所述刀头由2到6个抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄的中心轴线环形阵列组成。
优选于：所述刀刃部为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在60°-0°之间任意组合的连续逐渐减小。
优选于：所述刀刃部为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在0°-60°之间任意组合的连续逐渐增大。
优选于：所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在60°-0°之间任意组合的连续逐渐减小。
优选于：所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在0°-60°之间任意组合的连续逐渐增大。
优选于：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的前角从刀头端面的起始点至与刀柄结合部位的结束点之间依次逐渐缩小。
优选于：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的前角从刀头端面的起始点至与刀柄结合部位的结束点之间依次逐渐增大。
优选于：所述周刃的后刀面上设置有减震带。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过连续渐变抛物线形状圆周切削刃的螺旋角度以及连续渐变圆周切削刃的前角能够更好的分散切削阻力，并具有更强的断屑功能，有效的减小切削阻力，使切削加工更加的轻快，提高了刀具的抗震和抗磨损性能，能够进行高速加工和高效率切削，加工出的零件表面光洁度好，可适用于槽型、端铣、型腔铣的粗、精加工，能够很好的做到一刀多用，减少换刀次数，提高加工效率，进而实现降低生产成本 。
附图说明
图1为传统立铣刀的结构示意图。
图2为本发明的实施例一的结构示意图。
图3为本发明的实施例二的结构示意图。
图4为本发明的实施例三的结构示意图
图5为本发明的实施例四的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图2至5以及较佳实施例对本发明提出的一种圆周刃为抛物线形状的右旋右刃铣刀作更为详细说明。
本发明提供一种圆周切削刃为抛物线形状的右旋右刃铣刀，如图2-5所示，其包括同轴依次连接且一体成型的刀头1以及刀柄2，所述刀头1由若干抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄2的中心轴线环形阵列组成，相邻的所述刀刃部之间围绕出抛物线形状且呈螺旋状的排屑槽11，所述刀刃部包括周刃3以及端刃4，所述排屑槽11的右侧壁为所述周刃3以及端刃4的前刀面，所述周刃3为对应所述刀头1的外圆柱面上抛物线形状且呈螺旋线状的圆周切削刃，所述端刃4为对应在所述刀头1的轴向端面的直线切削刃，所述周刃3与所述端刃4相交，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度从刀头1的端面的起始点至与所述刀柄2结合部位的结束点之间连续逐渐的减小或增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度值的渐变范围为0°至60°之间任意组合。所述刀头1由2到6个抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄2的中心轴线环形阵列组成。
本发明在具体实施时，利用所述周刃3上任意点的螺旋角连续逐渐的增大或减小，使得在铣削过程中周刃3的切削力分布逐渐改变，进而能够有效的分散切削阻力，增强了刀具的抗震能力，能够满足高速加工的工况。
实施例一：如图2所示，所述刀刃部为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽11，所述周刃3为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头1端面的起始点至与所述刀柄2结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈右螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间的渐变范围在60°至0°之间任意组合，图2中在所述周刃3上依次选取四个点进行测量旋角，分别对应为θ1、θ2、θ3、θ4，其中θ1＞θ2＞θ3＞θ4，相对应的四个点距离到头端面之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，L1＜L2＜L3＜L4。
实施例二：如图3所示，所述刀刃部为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽11，所述周刃3为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头1端面的起始点至与所述刀柄2结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述右螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间的渐变范围在0°至60°之间任意组合，图3中在所述周刃3上依次选取四个点进行测量旋角，分别对应为θ1、θ2、θ3、θ4，其中θ1＜θ2＜θ3＜θ4，相对应的四个点距离到头端面之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，L1＜L2＜L3＜L4。
实施例三：如图4所示，所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽11，所述周刃3为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头1端面的起始点至与所述刀柄2结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈左螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间的渐变范围在60°至0°之间任意组合，图4中在所述周刃3上依次选取四个点进行测量旋角，分别对应为θ1、θ2、θ3、θ4，其中θ1＞θ2＞θ3＞θ4，相对应的四个点距离到头端面之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，L1＜L2＜L3＜L4。
实施例四：如图5所示，所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽11，所述周刃3为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头1端面的起始点至与所述刀柄2结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述抛物线形状且呈左螺旋线状的周刃3上任意点的螺旋角度从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间的渐变范围在0°至60°之间任意组合，图5中在所述周刃3上依次选取四个点进行测量旋角，分别对应为θ1、θ2、θ3、θ4，其中θ1＜θ2＜θ3＜θ4，相对应的四个点距离到头端面之间的距离分别为L1、L2、L3、L4，L1＜L2＜L3＜L4。
较佳实施例：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃3上任意点的前角从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间依次逐渐缩小。
较佳实施例：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃3上任意点的前角从刀头1端面的起始点至与刀柄2结合部位的结束点之间依次逐渐增大。
较佳实施例：所述周刃3的后刀面上设置有减震带31。
综合上所述，本发明的技术方案可以充分有效的完成上述发明目的，且本发明的结构原理及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，而能达到预期的功效及目的，且本发明的实施例也可以根据这些原理进行变换，因此，本发明包括一切在申请专利范围中所提到范围内的所有替换内容。任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。

Claims (9)

1.一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其包括同轴依次连接的刀头以及刀柄，其特征在于：所述刀头由若干抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄的中心轴线环形阵列组成，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈螺旋状的排屑槽，所述刀刃部包括周刃以及端刃，所述排屑槽的右侧壁为所述周刃以及端刃的前刀面，所述周刃为抛物线形状且呈螺旋线状的圆周切削刃，所述端刃为对应在所述刀头的轴向端面的切削刃，所述周刃与所述端刃相交，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小或增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度值的渐变范围在0°-60°之间任意组合。
2.根据权利要求1所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述刀头由2到6个抛物线形状且呈螺旋形状的刀刃部围绕所述刀柄的中心轴线环形阵列组成。
3.根据权利要求2所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述周刃的后刀面上设置有减震带。
4.根据权利要求3所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃的前角从刀头端面的起始点至与刀柄结合部位的结束点之间依次逐渐缩小。
5.根据权利要求3所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃的前角从刀头端面的起始点至与刀柄结合部位的结束点之间依次逐渐增大。
6.根据权利要求4或5所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述刀刃部为圆周切削刃为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在60°-0°之间任意组合的连续逐渐减小。
7.根据权利要求4或5所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述刀刃部为抛物线形状且呈右螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈右螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈右螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在0°-60°之间任意组合的连续逐渐增大。
8.根据权利要求4或5所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐减小，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在60°-0°之间任意组合的连续逐渐减小。
9.根据权利要求4或5所述的一种圆周切削刃为抛物线形状的铣刀，其特征在于：所述刀刃部为抛物线形状且呈左螺旋形状，每相邻的两个所述刀刃部之间围绕出一抛物线形状且呈左螺旋状的排屑槽，所述周刃为抛物线形状且呈左螺旋线状且螺旋角度从刀头端面的起始点至与所述刀柄结合部位的结束点之间连续逐渐增大，所述抛物线形状且呈螺旋线状的周刃上任意点的螺旋角度在0°-60°之间任意组合的连续逐渐增大。
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