CN107199363A - 一种面铣刀盘及使用该刀盘的面铣刀 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种面铣刀盘，该刀盘在其工作端面上开设有多个面铣刀片卡槽(111)和多个与相邻面铣刀片卡槽(111)连通的楔块安装排屑槽(112)，所述铣刀架(11)在其工作端面上形成多个铣刀片支撑座(113)；所述面铣刀片卡槽(111)的外形与面铣刀片的外形匹配，包括预定位面(114)、第一定位侧面(115)和第二定位侧面(116)，其中，所述第二定位侧面(116)与所述铣刀架(11)的端面所在平面成第一预设角度，与具有不同旋向和旋转角度的面铣刀片配合，即可实现不同的切削功能，从而使面铣刀盘对不同功能的面铣刀片具有通用性。本申请还提供了一种包括上述面铣刀盘的面铣刀头。
Description
技术领域
本申请涉及面铣刀领域，尤其涉及一种面铣刀盘以及使用该刀盘的面铣刀。
背景技术
面铣刀是用于较大面积金属平面加工的加工工具，其刀头一般包括刀盘和设置于刀盘上的刀片两大主要部件，其中，刀盘起到支撑刀片的作用。
目前，面铣刀的刀盘通常包括喇叭形的刀盘主体和开设于刀盘主体一端的刀片卡槽，其中，刀片卡槽用于将面铣刀片固定安装于面铣刀盘上。
此外，面铣刀根据切削精度的不同分为切削面铣刀和修光面铣刀，对应的刀片分别为切削刀片和修光刀片，在铣削加工过程中，切削刀片的刃口与待加工面的角度和修光刀片的刃口与待加工面的角度不同，而通常情况下，这两种面铣刀的结构差别较大，因此，通常使用两种面铣刀盘来卡装切削面铣刀片和修光面铣刀片，当需要在铣削加工的过程中同时进行切削和修光操作时，通常在同一个刀盘上开设不同的刀片卡槽，来分别安装切削面铣刀片和修光面铣刀片。
因此，不同刀片卡槽的位置和数量均是固定不变的，只能通过更换刀盘来改变切削面铣刀片和修光面铣刀片的位置和数量。
此外，现有技术中的面铣刀盘是通过贯穿面铣刀片的连接件，如螺钉等，将面铣刀片固定于面铣刀盘上，这种固定方式难以快速定位面铣刀片，通常需要经过精密调试后才能够定位，而精密调试需要使用专用的设备，因此，面铣刀片的调试定位费时费力，对于未经刀片过精密调试的面铣刀头很难加工出高精度的工件。
因此，亟需开发一种对切削面铣刀片和修光面铣刀片普遍适用，并且能够使面铣刀片快速定位的面铣刀盘以及面铣刀头。
发明内容
本申请提供了一种面铣刀盘，以解决面铣刀盘上的刀片卡槽对切削面铣刀片和修光面铣刀片不通用以及面铣刀片在面铣刀盘上难以快速准确定位的问题。
本发明提供以下几个方面，
第一方面，本申请提供了一种面铣刀盘，其特征在于，所述面铣刀盘包括喇叭形刀盘主体1、设置于刀盘主体1上的调整块2以及锁紧楔块3，其中，
所述刀盘主体1包括铣刀架11、刀柄连接部12和设置于所述铣刀架11和所述刀柄连接部12之间的过渡部13，其中，
所述铣刀架11为圆筒形或者中空的圆台形，在其工作端面上开设有多个面铣刀片卡槽111和多个与相邻面铣刀片卡槽111连通的楔块安装排屑槽112，所述铣刀架11在其工作端面上形成多个铣刀片支撑座113；
所述面铣刀片卡槽111的外形与面铣刀片的外形匹配，包括预定位面114、第一定位侧面115和第二定位侧面116，其中，所述第二定位侧面116与所述铣刀架11的端面所在平面成第一预设角度，所述第一定位侧面115与所述铣刀架11的端面形成径向前角1151，所述第一定位侧面115与所述铣刀架11的轴线形成轴向前角1152。
优选地，在所述楔块安装排屑槽112上沿所述铣刀架11的径向开设有楔块安装孔118，所述楔块安装孔118为阶梯孔，其中，靠近所述楔块安装排屑槽112的孔为楔块伸缩调节孔1181，其与所述锁紧楔块3相匹配，其孔径略大于所述锁紧楔块3的外径，靠近所述铣刀架11中心的孔为楔块螺纹锁紧孔1182，其具有内螺纹；
在所述面铣刀片卡槽111的上方，沿所述铣刀架11的径向，由所述铣刀架11的外壁向其内部开设有调整块安装孔119，所述调整块安装孔119为阶梯孔，其中，靠近所述铣刀架11外壁的孔为调整块伸缩调节孔1191，其与所述调整块2相匹配，其孔径略大于所述调整块2，靠近铣刀架11中心的孔为调整块螺纹锁紧孔1192，其具有内螺纹；
在所述铣刀片支撑座113上，由所述铣刀架11的工作端面向其内部，沿与所述调整块安装孔119的轴线垂直的方向开设有锁紧孔23；
所述锁紧楔块3为偏心圆筒，锁紧楔块3外壁上设置有避让槽31；
所述调整块2包括导轨部21和调整台22。
第二方面，本发明还提供一种面铣刀头，其特征在于，所述面铣刀头使用上述面铣刀盘。
优选地，所述面铣刀头中使用的面铣刀片包括刀片基体1a和层压于其上的切削体2a，其特征在于，所述可转位面铣刀片近似为棱台形，所述刀片基体1a与所述切削体2a平滑过渡，其中，所述刀片基体1a包括定位侧面11a、上平面12a和定位底面13a，所述切削体2a层压于刀片基体1a的上平面12a上，所述上平面12a的面积大于所述定位底面13a的面积，所述定位底面13a上的边或其延长线在前刀面21a上的投影l2a与所述前刀面21a上的对应边或其延长线l3a相交，形成面偏角23a。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种面铣刀盘的结构示意图；
图2为图1中Z处的放大图；
图3为本申请一种面铣刀盘的剖面示意图；
图4为图1中Z处的爆炸图；
图5为一种实施方式的调整块俯视图；
图6为一种实施方式的调整块主视图；
图7为一种实施方式的锁紧楔块剖面图；
图8为一种实施方式的刀盘的侧视图；
图9为图8中X处的放大图；
图10为一种实施方式的刀盘的俯视图；
图11为图10中Y处的放大图；
图12为本申请一种优选的可转位面铣刀片的结构示意图；
图13A为本申请中具有一条切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图13B为本申请具有两条规则切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图13C为本申请具有一条异形切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图13D为本申请具有两条异形切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图14A为本申请具有一块切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图14B为本申请具有两块切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图14C为本申请具有三块切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图14D为本申请具有四块切削体的可转位面铣刀片的结构示意图；
图15A为本申请一种可转位宽圆弧修光面铣刀片的俯视图；
图15B为本申请一种可转位宽圆弧修光面铣刀片的侧视图；
图15C为本申请一种可转位窄圆弧修光面铣刀片的俯视图；
图15D为本申请一种可转位窄圆弧修光面铣刀片的侧视图；
图15E为本申请一种可转位偏角修光面铣刀片的俯视图；
图15F为本申请一种可转位偏角修光面铣刀片的侧视图；
图16A为本申请一种可转位面铣刀片的俯视图；
图16B为本申请一种可转位面铣刀片的俯视图；
图16C为本申请一种可转位面铣刀片的俯视图；
图17为本申请一种可转位面铣刀片的仰视图；
图18为本申请一种可转位面铣刀片的侧视图。
附图标号说明
1-刀盘主体，11-铣刀架，111-面铣刀片卡槽，112-楔块安装排屑槽，113-铣刀片支撑座，114-预定位面，115-第一定位侧面，1151-径向前角，1152-轴向前角，116-第二定位侧面，1171-第一避空槽，1172-第二避空槽，118-楔块安装孔，1181-楔块伸缩调节孔，1182-楔块螺纹锁紧孔，119-调整块安装孔，1191-调整块伸缩调节孔，1192-调整块螺纹锁紧孔，12-刀柄连接部，121-键槽，13-过渡部，2-调整块，21-导轨部，22-调整台，221-调整块锁紧定位面，222-调整面，23-锁紧孔，3-锁紧楔块，31-避让槽，32-楔块锁紧面，4-冷却液喷淋板，1a-刀片基体，11a-定位侧面，12a-上平面，13a-定位底面，2a-切削体，21a-前刀面，22a-刃口偏角，23a-面偏角，3a-后刀面，l1a-可转位面铣刀片的中心轴，l2a-定位底面上的边或其延长线在前刀面上的投影，l3a-前刀面上与l2a对应的边或其延长线，BS-修光刃长度，R-修光刃圆弧半径，θ-刃后角，θ1-定位角，-偏角，a-第一刃口偏角，a1-第二刃口偏角，a2-第三刃口偏角。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以下详述本发明。
根据本发明的第一方面，提供一种面铣刀盘，其特征在于，所述面铣刀盘包括喇叭形刀盘主体1、设置于刀盘主体1上的调整块2以及锁紧楔块3。
在本发明中，如图1所示，所述刀盘主体1包括铣刀架11、刀柄连接部12和设置于所述铣刀架11与所述刀柄连接部12之间的过渡部13，其中，所述铣刀架11为圆筒形或者中空的圆台形，所述刀柄连接部12也为圆筒形，所述过渡部13为中空的圆台，所述铣刀架11的外径可以大于、等于或者小于所述刀柄连接部12的外径，优选地，所述铣刀架11的外径大于所述刀柄连接部12的外径。
在本发明中，如图1所示，刀柄连接部12顶端开设有键槽121，刀盘连接刀柄时，刀柄上的键块与刀盘上的键槽121安装配合，传输扭力。
在本发明一种优选的实施方式中，所述刀盘主体1是一体成型的。
在本发明中，所述铣刀架11为圆筒形或者中空的圆台形，在其工作端面上开设有多个面铣刀片卡槽111和多个与相邻面铣刀片卡槽111连通的楔块安装排屑槽112，从而在所述铣刀架11的工作端面上形成多个铣刀片支撑座113，其中，所述楔块安装排屑槽112数量为1-50个，对于不同刀盘，所述楔块安装排屑槽112的数量由刀盘的直径决定。
在本发明一种优选的实施方式中，所述铣刀片支撑座113在所述铣刀架11上均匀分布。
在本发明中，所述面铣刀片卡槽111的外形与所使用的面铣刀片的外形匹配，如图2所示，所述面铣刀片卡槽111包括预定位面114、第一定位侧面115和第二定位侧面116，其中，所述第二定位侧面116与所述铣刀架11的端面所在平面成第一预设角度，所述第一定位侧面115与刀盘的轴线形成轴向前角，与刀盘的端面形成径向前角，如图8～图11所示，所述轴向前角的角度为5°，所述径向前角的角度为3°。
在本发明中，如图12所示，与本发明所述面铣刀盘配合使用的面铣刀片为棱柱或者棱台形，其中，与待加工工件接触的面为前刀面21a，与前刀面21a平行相对的面为定位底面13a，设置在前刀面21a与定位底面13a之间的侧面包括后刀面3a和定位侧面11a，即，面铣刀片安装于所述面铣刀盘后，面铣刀片的定位底面13a与所述面铣刀盘的第一定位侧面115相贴合，面铣刀片中的定位侧面11a与所述面铣刀盘的预定位面114相贴合。
在本发明中，所述预定位面114的加工精度高，在使用的面铣刀片也具有较高精度的情况下，在安装面铣刀片后，即使不经过校正，整盘面铣刀片也能够满足一般的铣削加工精度的要求，即，可以直接使用，减少了校正的操作，使用方便快捷。
在本发明一种优选的实施方式中，所述面铣刀片卡槽111绕其中心轴线向所述铣刀架11内部倾斜。
本发明人发现，当所述面铣刀片卡槽111向所述铣刀架11内部倾斜时，所述面铣刀片卡槽111的空间大，能够使面铣刀片与所述第一定位侧面115具有较大的贴合面积，从而使得面铣刀片在所述面铣刀片卡槽111中固定稳定，不易松动，进而保证了面铣加工的稳定性。
在本发明一种优选的实施方式中，所述第一预设角度为87～90度，优选为89度。
本发明人发现，第二定位侧面116与所述铣刀架11端面所在平面的角度为87～90度，能够便于加工所述面铣刀片卡槽111，更为重要的是，在此条件下，面铣刀片的前刀面21a相对于其定位底面13a只需要沿其轴顺时针或者逆时针旋转0～3度，即可形成不同结构的刃口和定位侧面，而且，刃口与待加工工作表面也能够形成不同角度的夹角，从而实现不同的铣削作用，即，切削作用或者修光作用，而旋转角度在0～3度范围内既能够保证面铣刀片的刃口长度，避免刃口缺失，保证有足够的定位面积避免定位不准，又能够满足不同铣削加工工艺的要求，因此，本发明选择所述第二定位侧面116与所述铣刀架11端面所在平面的角度为87～90度。
在本发明另一种优选的实施方式中，所述面铣刀片卡槽111中与面铣刀片刃口相接触的部分开设有第一避空槽1171，如弧形槽或者矩形槽，从而避免了面铣刀片的刃口与所述铣刀架11直接接触，减少了刃口损伤的机会，方便面铣刀片的安装、使用更为安全可靠。在所述面铣刀片卡槽111内，第二定位侧面116与预定位面114相交处，开设有第二避空槽1172，使刀片在安装调整精度、伸缩运动过程中，留有调整间隙。
在本发明一种优选的实施方式中，所述楔块安装排屑槽112为曲面槽，设置于相邻两个铣刀片支撑座113之间，由一个铣刀片支撑座113的背面向相邻铣刀片支撑座113的前面延伸，与所述面铣刀片卡槽111相交。安装刀片锁紧后，曲面与锁紧楔块上表面即，弧形面形成整体排屑槽，排屑空间，在切削同时可以排屑。
在本发明中，在所述楔块安装排屑槽112上沿所述铣刀架11的径向开设有楔块安装孔118，所述楔块安装孔118为阶梯孔，其中，靠近所述楔块安装排屑槽112一端的孔为楔块伸缩调节孔1181，其与所述锁紧楔块3相匹配，其孔径略大于所述锁紧楔块3的外径，靠近所述铣刀架11中心的孔为楔块螺纹锁紧孔1182，其具有内螺纹。
在本发明中，所述楔块安装孔118与所述面铣刀片卡槽111相交，安装所述锁紧楔块3后，所述锁紧楔块3部分裸露于所述面铣刀片卡槽111中。
在本发明中，所述楔块安装孔118的轴线与所述第一定位侧面115形成第二预设角。
在本发明中，所述第二预设角也可以表示为锁紧楔块安装孔118的轴线与锁紧楔块的楔块锁紧面32的夹角。
在本发明一种优选的实施方式中，所述第二预设角度为8-12度，优选为10度。
本发明人发现，当所述第二预设角的度数为8-12度时，所述锁紧楔块3沿其轴向向所述面铣刀架11内部移动时，其对卡夹于所述面铣刀片卡槽111中的面铣刀片施加垂直于其前刀面的压力，并且，随着所述锁紧楔块3向所述面铣刀架11内部的移动，该压力增加，从而起到紧固面铣刀片的作用。在本发明另一种优选的实施方式中，所述第二预设角还可以表示为所述锁紧楔块3的轴线与所述锁紧楔块的楔块锁紧面32之间的夹角。
本发明人还发现，面铣刀片通过所述锁紧楔块3卡夹于所述铣刀片支撑座113后，其刀片底刃与待加工件表面形成0°角，便于切削或者修光，当进行修光加工时，修光刀片的修光刃与待加工工件表面贴合，即修光刃与待加工工件表面的夹角为0度；当进行切削加工时，切削刀片的切削刃与待加工工件表面的夹角大于0度，切削刃口与工件表面的夹角为0-3°。
在本发明中，如图7所示，所述锁紧楔块3为偏心圆筒，在所述锁紧楔块3的外壁上沿所述锁紧楔块3的轴向开设有相连接的避让槽31与楔块锁紧面32，其中，所述避让槽31为弧形面，楔块锁紧面32与避让槽31的弧形面并非相切关系，而是在避让槽31的末端凸起形成楔块锁紧面32，弧形面的切线与楔块锁紧面32的锁紧距离为0.1mm，从而防止刀尖与楔块接触造成刀尖破损。优选地，锁紧楔块3其具有内螺纹，更优选地，安装后，所述锁紧楔块3的外端面与刀盘主体1的外壁平滑过渡。
本发明人发现，当所述锁紧楔块3为偏心圆筒时，能够避免所述锁紧楔块3在沿其轴向伸缩时同时绕其轴线旋转，即，能够避免所述锁紧楔块3的伸缩失效。
在本发明中，所述锁紧楔块3通过连接件安装于所述楔块安装孔118中的，可选地，所述连接件为双头螺杆，其中，所述连接件的一端安装于楔块螺纹锁紧孔1182中，另一端安装于所述锁紧楔块3的内孔中。
在本发明中，所述双头螺杆两端的螺纹旋向相反。
本发明人发现，当所述双头螺杆两端的螺纹旋向相反时，将双头螺杆向所述面铣刀架11内部旋进时，其会带动所述锁紧楔块3向所述面铣刀架11内部旋进；将双头螺杆向所述面铣刀架11外部旋出时，其会带动所述锁紧楔块3向所述面铣刀架11外部旋出，即，实现了双头螺杆与所述锁紧楔块3的“同进同退”，便于安装和调节所述锁紧楔块3。
在本发明中，在所述铣刀片支撑座113下部，沿所述铣刀架11的径向，由所述铣刀架11的外壁向其内部开设有调整块安装孔119，所述调整块安装孔119为阶梯孔，其中，靠近所述铣刀架11外壁的孔为调整块伸缩调节孔1191，其与所述调整块2相匹配，其孔径略大于所述调整块2，靠近铣刀架11中心的孔为调整块螺纹锁紧孔1192，其具有内螺纹。
在本发明中，所述调整块伸缩调节孔1191包括相互连通的导轨孔11911和调整台孔11912，其中，所述调整台孔11912与所述面铣刀片卡槽111的底端相连通。
在本发明中，如图5所示，所述调整块2包括导轨部21和调整台22，可选地，所述导轨部21与所述调整台22一体成型，其中，所述导轨部21为圆柱体、棱柱体等，在所述导轨部21中心沿其轴线方向开设有内螺纹孔，所述调整台22为一个侧面为平面的柱体，可选地，所述调整台22的长度小于所述导轨部21的长度，其中，调整面222为调整台22的上平面，在所述调整块2安装于所述调整块安装孔119后，所述调整面222与所述预定位面114平行或在同一平面上，用于支撑、调节面铣刀片。
在本发明中，所述预定位面114与所述调整块安装孔119的轴线成第三预设角度，所述第三预设角度为8～12度，更优选为10度。
本发明人发现，所述第三预设角度为8～12度时，当所述调整块2在其内伸缩时，所述调整块2在所述铣刀架11轴向上的高度有所变化，从而起到调整面铣刀片高度的作用，即，能够高精度校正盘面上所有面铣刀片的高度。
在本发明一种优选的实施方式中，所述第三预设角可以通过使所述调整面222与所述调整块2的轴孔轴线相交形成。
在本发明另一种优选的实施方式中，第三预设角也可以表示为调整块轴孔与调整块的调整块锁紧定位面的夹角。在本发明中，在所述导轨部21的外壁上沿其轴向设置有一条用于与锁紧件相配合的调整块锁紧定位面221，在所述调整块调整至恰当位置后锁紧所述调整块，从而保证使用过程中面铣刀片精度的稳定性。
在本发明中，所述调整块2通过连接件安装于所述调整块安装孔119中，可选地，所述连接件为双头螺杆，其中，所述连接件的一端安装于调整块螺纹锁紧孔1192中，另一端安装于所述调整块2的螺纹孔中。
在本发明中，用于安装调整块2的双头螺杆两端的螺纹旋向相反。
本发明人发现，当所述双头螺杆两端的螺纹旋向相反时，将双头螺杆向所述面铣刀架11内部旋进时，其会带动所述调整块2向所述面铣刀架11内部旋进；将双头螺杆向所述面铣刀架11外部旋出时，其会带动所述调整块2向所述面铣刀架11外部旋出，即，实现了双头螺杆与所述调整块2的“同进同退”，便于安装和调节所述调整块2。
在本发明中，在所述铣刀片支撑座113上，由所述铣刀架11的工作端面向其内部，沿与所述调整块安装孔119的轴线垂直的方向开设有锁紧孔23。
在本发明中，所述锁紧孔23为螺纹孔，其与所述调整块安装孔119连通。
在本发明中，在所述所锁紧孔23内设置有锁紧件，所述锁紧件优选为顶丝。
在本发明中，所述锁紧件穿过所述锁紧孔23恰好顶压于所述调整块2的调整块锁紧定位面221上，当所述调整块2调节至恰当位置时，锁紧锁紧件，从而使所述调整块2的位置固定，进而保证加工过程中面铣刀片精度的稳定性。
在本发明中，在所述面铣刀盘中心还固定设置有冷却液喷淋板4，用于在铣削过程中喷淋冷却液，降低铣削加工时工作表面的温度。
根据本发明的第二方面，提供一种面铣刀头，其特征在于，所述面铣刀头使用上述面铣刀盘，所述面铣刀盘设置有可转位面铣刀片。
所述可转位面铣刀片包括刀片基体1a和层压于其上的切削体2a，其特征在于，所述可转位面铣刀片近似为棱台形，所述刀片基体1a与所述切削体2a平滑过渡，其中，所述刀片基体1a包括定位侧面11a、上平面12a和定位底面13a，所述切削体2a层压于刀片基体1a的上平面12a上，所述上平面12a的面积大于所述定位底面13a的面积，所述定位底面13a上的边或其延长线在前刀面21a上的投影l2a与所述前刀面21a上的对应边或其延长线l3a相交，形成面偏角23a。
在本发明中，所述刀片基体1a为金属制，优选为硬质合金制。
在本发明中，所述切削体2a是高硬度切削材料制的，所述高硬度切削材料选自立方氮化硼(CBN)、聚晶金刚石(CVD)或者聚晶立方氮化硼(PCBN)等中的一种或者多种，优选为聚晶立方氮化硼(PCBN)。
在本发明中，所述刀片基体1a与所述切削体2a是固定连接的。
在本发明中，可转位面铣刀片也可以由切削体2a一体加工而成。
在本发明中，所述可转位面铣刀片近似为四棱台、五棱台、六棱台、七棱台或者八棱台，优选为四棱台、五棱台或者六棱台。
当可转位面铣刀片为4～8棱台时，在同一刀片上能够同时设置多个刃口，在其中一个刃口发生磨损后，通过旋转面铣刀片即可实现刃口更新，充分利用了刀片多边形的结构，延长了刀片的使用寿命。
本发明人发现，所述可转位面铣刀片为四棱台，有利于面铣刀片在刀盘上的稳定固定，同时，刃口的长度适中，既能保证切削精度，也能保证切削效率。
在本发明中，所述上平面12a为刀片基体1a与切削体相连接的顶面，所述前刀面21a为切削体的顶面，如图13A～图14D所示，切削体2a层压于上平面12a上，可选地，前刀面21a与上平面12a裸露出来的部分相平。
在本发明一种实施方式中，如图12所示，所述切削体2a覆盖刀片基体上平面12a，其为与刀片基体1a相对应的多边形。
在本实施方式中，如图13A～图13D所示，所述切削体2a沿刀片基体1a的边设置，其为条形，可选地，所述切削体2a沿刀片基体1a的一条边设置，或者沿刀片基体中相互平行的两条边分别设置。
本发明人发现，上述切削体2a既能够较为方便地将所述刀片基体1a与所述切削体2a固定连接，同时还能够节省切削材料。
在本发明另一种优选的实施方式中，如图14A～图14D所示，所述切削体2a设置于刀尖处，其近似于三角形或者近似于四边形。
本发明人发现，上述切削体2a能够在最大程度上节省切削材料，大幅度降低生产成本。
在本发明中，所述切削体2a中与待加工件接触的面为前刀面21a。
在本发明中，所述可转位面铣刀片近似为棱台形，其中，上平面12a的面积大于定位底面13a的面积，前刀面21a与定位底面13a间至少包括后刀面3a与定位侧面11a，如图18所示，后刀面3a与前刀面21a形成刃后角θ，定位侧面11a与前刀面21a形成定位角θ1，并且，θ>θ1，由此可见，定位侧面11a相较于后刀面3a向面铣刀片的轴线方向倾斜，使得面铣刀片在卡装于刀盘上时，避免了定位侧面11a与待加工金属表面接触，从而定位基准稳定、长效，并且减小了所述可转位面铣刀片与待加工金属表面的摩擦力，即，减小了切削阻力，同时增加了铣削加工的精度、效率和加工覆盖面。
在本发明中，所述基体的上平面12a为与所述棱台相应的多边形，如正三角形、正方形、菱形、平行四边形、正八边形或者其它特定形状，当所述基体为四棱柱时，上平面12a为正方形。
在本发明中，如图12和图17所示，所述可转位面铣刀片为正棱台的上平面绕其中心轴l1a旋转而得到的形状，即，所述定位底面13a上的边或其延长线在前刀面21a上的投影l2a与所述前刀面21a上的对应边或其延长线l3a相交，形成面偏角23a。
在本发明一种优选的实施方式中，所述面偏角为±(0～3)度，优选为±1度，其中，所述可转位面铣刀片中所述上平面12a是绕其中心轴l1a顺时针旋转形成的，即，面偏角为+(0～3)度，所述可转位面铣刀片中所述上平面12a是绕其中心轴l1逆时针旋转形成的，即，面偏角为-(0～3)度。
本发明人发现，当面偏角23a为±(0～3)度时，所述可转位面铣刀片安装于刀盘上的卡槽后，能够与待加工表面形成预设角度，从而对待加工表面铣削加工；同时，在该旋转角度下，能够在所述面铣刀的定位侧面11a上加工出后刀面3a，当面偏角23a的角度大于±3度时，在加工后刀面3a时会导致定位侧面11a面积小，定位不准，从而使可转位面铣刀片失效。在本发明中，由于在铣削加工时，修光刃与待加工工件表面贴合，即修光刃与待加工工件表面的夹角为0度。
在本发明中，修光面铣刀片是其上平面绕其中心轴逆时针方向旋转而得的，-3°<面偏角23a<0°。
在本发明中，由于在铣削加工时，切削刃与待加工工件表面的夹角大于0度，切削刃口与工件表面的夹角为0-3°，切削面铣刀片是上平面12a绕其中心轴顺时针方向旋转而得的，0°≤面偏角23a<3°。
在本发明中，所述定位侧面11a与所述后刀面3a相交成预设角度，避免了在修磨刃口时损伤定位侧面11a。
在刃后角θ与面偏角23a的综合作用下，在所述面铣刀面上形成不同的定位面、后刀面及刃口结构，具体如图15A～15F所示。
在本发明一种优选的实施方式中，如图15A所示，所述切削体2a中相邻的两个定位侧面11a形成刃口偏角22a，在本发明中所述刃口偏角22a的角度为0-75度，当刃口偏角为0-45度时，径向力大，轴向力小；当刃口偏角等于45度时，铣刀架的径向力等于轴向力，当刃口偏角为45-75度时，铣刀架的径向力减小，轴向力增加。径向切削力小，对工件变形影响小，因此，不同的刃口偏角可以针对不同的加工工件选择。
本发明人发现，修光刃的长度与加工表面粗糙度和加工效率直接相关，修光刃刃口越长，面铣削加工的表面粗糙度高，加工效率越高；刃口越短，面铣削加工的表面粗糙度越低，加工效率越低；本发明人发现，在可转位面铣刀片预设的规格下，当可转位面铣刀片为4～8棱台时，其刃口的长度既能满足面铣削加工精度的要求，同时，也具有较高的加工效率。
在本申请中，如图15A～图15F所示，其中，BS为修光刃长度，修光刃的种类主要有宽圆弧修光、窄圆弧修光、偏角修光三种。图15A、15B示出一种宽圆弧修光刀片的俯视图，其中，BS范围2-7mm，修光刃圆弧半径R范围20-500mm；图15C、15D示出一种窄圆弧修光刀片，其中，BS范围0.2-2mm，修光刃圆弧半径R范围3-20mm；图15E、15F示出一种偏角修光刀片，其中，BS范围0.2-2mm，偏角范围0-2°。
在本发明一种优选的实施方式中，所述前刀面21a的各棱角处为刃口，优选地，所述刃口为圆弧形，该圆弧的半径为刀尖半径，所述刀尖半径为0～2.0mm，优选为0.8mm，本发明人发现，当刀尖半径为0.8mm时，所述可转位面铣刀片刃口的有效长度大且刃口强度高，而且不易在待加工金属表面形成边界划痕。
在本发明另一种实施例中，如图16A、图16B和图16C中，所述刃口包括相连接的至少一段线形刃和至少一段圆弧刃，其中，圆弧刃半径为0-2.0mm。
在本发明一种实施方式中，如图16A所示，所述前刀面21a的刃口包括一段线形刃和一段圆弧刃，其中，第一刃口偏角a为45度～90度。
在本发明另一种实施方式中，如图16B所示，所述前刀面21a刃口包括两段线形刃，在相邻两段线形刃之间设置有用于平滑过渡的圆弧刃，其中，第一刃口偏角a为45度～90度，第二刃口偏角a1为15～45度。
在本发明另一种实施方式中，如图16C所示，所述前刀面21a刃口包括三段线形刃，在相邻两段线形刃之间设置有用于平滑过渡的圆弧刃，其中，第一刃口偏角a为45度～90度，第二刃口偏角a1为15～45度，第三刃口偏角a2为60～90度。
在本发明中，如图18所示，前刀面21a与定位底面13a间的侧面包含后刀面3a与定位侧面11a两个面，后刀面3a与前刀面21a形成刃后角θ，定位侧面11a与前刀面21a形成定位角θ1，θ>θ1，由此可见，定位侧面11a相较于后刀面3a向内部倾斜，因此，使得面铣刀片卡装于刀盘上后，加工工件过程中，定位侧面11a与待加工金属表面不相接触，在加工过程中，前刀面21a与后刀面3a会发生磨损，但是此种结构中，定位侧面11a与待加工金属表面不相接触，不会发生磨损，故而不会产生由于定位侧面破损造成定位不准的现象。同时，也避免了在修磨刃口时损伤定位侧面11a，从而保证了定位基准稳定、长效，其中，刃后角θ范围77-82°，优选79°，刃后角θ越小，刃口越锋利，定位角θ1范围73-77°，优选75°。
在本发明中，在使用所述可转位面铣刀片时，所述可转位面铣刀片通过定位侧面11a和定位底面13a卡装于刀盘的卡槽中，由于用于切削和修光的面铣刀片的外形相近，区别仅在于其上平面绕其中心轴的旋转方向不同，因此，两种旋转方向的面铣刀片通用于同一种面铣刀盘，即，在同一种刀盘卡槽中能够使用上述两种不同用途的可转位面铣刀片，而且，不需要在刀盘中开设特定用于卡装修光面铣刀的卡槽。
根据本发明提供的面铣刀盘以及使用该面铣刀盘的面铣刀头，具有以下有益效果：
(1)本发明所述面铣刀盘上设置的预定位面可使刀片快速定位，定位精度高，可达0.01mm，可不经预调直接使用；
(2)所述面铣刀盘中调整块高度调节方便，能够快速准确调节面铣刀片的高度，使整盘面铣刀片的精度在0.005mm以内；
(3)所述面铣刀盘中面铣刀片卡槽的底面与所述面铣刀盘的工作面成预设角度，使具有不同旋向的面铣刀片在卡装于所述刀片卡槽后具有切削或者修光两种作用，从而使面铣刀盘对不同功能的面铣刀片具有通用性；
(4)所述面铣刀盘中的刀片卡槽对于通过不同旋向而起不同作用的面铣刀片具有通用性，即，在所述面铣刀盘中能够灵活设置切削面铣刀片和修光面铣刀片的位置和数量；
(5)通过楔块和紧固件固定面铣刀片，提高了面铣刀在使用过程中精度的稳定性。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种面铣刀盘，其特征在于，所述面铣刀盘包括喇叭形刀盘主体(1)、设置于刀盘主体(1)上的调整块(2)以及锁紧楔块(3)，其中，
所述刀盘主体(1)包括铣刀架(11)、刀柄连接部(12)和设置于所述铣刀架(11)和所述刀柄连接部(12)之间的过渡部(13)，其中，
所述铣刀架(11)为圆筒形或者中空的圆台形，在其工作端面上开设有多个面铣刀片卡槽(111)和多个与相邻面铣刀片卡槽(111)连通的楔块安装排屑槽(112)，所述铣刀架(11)在其工作端面上形成多个铣刀片支撑座(113)；
所述面铣刀片卡槽(111)的外形与面铣刀片的外形匹配，包括预定位面(114)、第一定位侧面(115)和第二定位侧面(116)，其中，所述第二定位侧面(116)与所述铣刀架(11)的端面所在平面成第一预设角度，所述第一定位侧面(115)与所述铣刀架(11)的端面形成径向前角(1151)，所述第一定位侧面(115)与所述铣刀架(11)的轴线形成轴向前角(1152)。
2.根据权利要求1所述的面铣刀盘，其特征在于，所述面铣刀片卡槽(111)是向所述铣刀架(11)内部倾斜的。
3.根据权利要求1或2所述的面铣刀盘，其特征在于，所述第一预设角度为87～90度，优选为89度。
4.根据权利要求1所述的面铣刀盘，其特征在于，在所述楔块安装排屑槽(112)上沿所述铣刀架(11)的径向开设有楔块安装孔(118)，所述楔块安装孔(118)的轴线与第一定位侧面(115)成第二预设角度。
5.根据权利要求4所述的面铣刀盘，其特征在于，所述第二预设角度为8-12度，优选为10度。
6.根据权利要求1所述的面铣刀盘，其特征在于，在所述面铣刀片卡槽(111)的上方，沿所述铣刀架(11)的径向，由所述铣刀架(11)的外壁向其内部开设有调整块安装孔(119)；
在所述铣刀片支撑座(113)上，由所述铣刀架(11)的工作端面向其内部，沿与所述调整块安装孔(119)的轴线垂直的方向开设有锁紧孔(23)。
7.根据权利要求1所述的面铣刀盘，其特征在于，所述调整块(2)包括导轨部(21)和调整台(22)，调整块安装孔(119)的轴线与预定位面(114)形成第三预设角，所述第三预设角度为8-12度，更优选为10度。
8.根据权利要求7所述的面铣刀盘，其特征在于，在所述导轨部(21)的外壁上沿其轴向设置有一条用于与锁紧件相配合的调整块锁紧定位面(221)。
9.根据权利要求1所述的面铣刀盘，其特征在于，所述锁紧楔块(3)为偏心圆筒，楔块外壁上设置有避让槽(31)。
10.一种面铣刀头，其特征在于，所述面铣刀头中使用如权利要求1至9中任一项所述面铣刀盘，所述面铣刀头使用的面铣刀片包括刀片基体(1a)和层压于其上的切削体(2a)，所述可转位面铣刀片近似为棱台形，所述刀片基体(1a)与所述切削体(2a)平滑过渡，其中，所述刀片基体(1a)包括定位侧面(11a)、上平面(12a)和定位底面(13a)，所述切削体(2a)层压于刀片基体(1a)的上平面(12a)上，所述上平面(12a)的面积大于所述定位底面(13a)的面积，所述定位底面(13a)上的边或其延长线在前刀面(21a)上的投影(l2a)与所述前刀面(21a)上的对应边或其延长线(l3a)相交，形成面偏角(23a)。
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