CN109396517A - 一种组装式高精度立铣刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组装式高精度立铣刀具，它包括刀柄(1)、铣削部和紧固装置；所述刀柄(1)上设置有定位棱(12)、防脱块（13）和紧固螺纹（11），所述铣削部由刀头部分（4）和刀尾部分（3）组装而成，铣削部设有端齿（45）、周齿（31）、端面副齿（41）和周齿后角面副齿（51），所述紧固装置由紧固螺纹（11）和紧固件（2）配合连接组成。本发明有益效果为:刀具结构强度高，可在工件或刀具旋转一圈范围内对工件完成多次铣削，提高了加工效率和精度，可对刀具损坏部分进行更换而不报废整个刀具，提高了刀具的使用寿命。

Description

一种组装式高精度立铣刀具
技术领域
本发明涉及金属陶瓷刀具的技术领域，特别涉及一种组装式高精度立铣刀具。
背景技术
随着CNC加工技术的发展，机械制造行业对加工精度的要求越来越高，加工精度直接决定了加工产品的外观和质量。这种现状迫切要求提高刀具的精加工能力，以保证加工的精度。在精加工领域，改变刀具刃角和螺旋角度、提高排屑能力、抑制振动等方法成为提高加工精度的常用手段，现有的立铣刀多采用一次铣削，残屑和杂质等进入周齿后角面和端齿后角面后容易在加工面上造成细长的划痕，弹性模量大的材料对刀具产生较大的径向压力，助长了该现象的产生，影响加工精度。
而且随着智能制造技术的普及和发展，材料加工的频率大幅度提高，刀具损耗的周期不断缩短，破损刀具造成的浪费和回收成本给切削加工业带来很大的经济损失。目前主流的刀具主要为一体式加工刀具，切削刀刃一旦发生损坏，将影响加工质量，故一旦发生刀刃崩坏，无论损坏程度大小，刀具一般都需要更换，刀柄和其他完好部分需要一同舍弃，造成极大的浪费和污染。
发明内容
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种组装式高精度立铣刀具，它包括刀柄、铣削部和紧固装置；所述刀柄上设置有定位棱、防脱块和紧固螺纹，刀柄材料采用韧性较高的弹簧钢或模具钢以提高刀具的抗冲击性能，延长刀具使用寿命，定位棱和防脱块前端需要加工成与刀头部分结构相匹配的形状，避免定位棱和防脱块凸出，阻碍加工和排屑。
铣削部包括可拆装的刀头部分和刀尾部分两部分，可以在刀头部分或刀尾部分任意一件损坏的情况下，更换破损部分，节约成本，提高刀具使用效率。铣削部的刀头部分上设置有定位槽和防脱槽，分别与刀柄上的定位棱、防脱块紧密配合，提高刀具组装的紧固性，保障了刀具的切削加工能力，刀尾部分上设置的定位槽具有相同的作用；刀头部分端面处的定位槽和防脱槽设置在排屑槽部位，避开刀齿主体，端面处与排屑槽一起被加工成圆滑的曲面，避免阻碍端面的加工和排屑。
所述铣削部的刀头部分和刀尾部分径向圆周面上结构相同，连接部分平滑连接，都包括周齿、周齿后角面、周齿后角面副齿和排屑槽等结构，所述刀头部分的端面上还设置有端齿、端齿后角面和端面副齿，其中周齿和端齿的数量相等；所述周齿后角面和所述端齿后角面由排屑槽分为若干段，在每段周齿后角面和每段端齿后角面上各设有一条或多条深度和宽度尺寸较小的副齿，从而达到一齿多铣的加工效果同时也保证了铣削部的强度，每条所述的端面副齿从端齿后角面向端面边缘发散延伸，一直延伸到到与周齿后角面副齿平滑连接，相邻的两段周齿后角面和相邻的两段端齿后角面上的副齿尺寸都不相等，避免了加工过程中产生谐振，所述周齿的刃尖和周齿后角面副齿的刃尖位于同一轴心圆上，端齿和端齿后角面副齿的刃尖位于同一平面上。周齿后角面副齿刀面与周齿后角面的夹角范围及端齿后角面和端面副齿的夹角范围都在30~85°内，选择较大角度，保证了副齿的强度；在加工过程中，周齿和端齿进行一次铣削，周齿后角面副齿和端面副齿进行二次铣削，将一次铣削留下的刮痕、残屑除去，同时，铣去工件材料因弹性变形恢复所产生的余量，提高了加工精度，特别适用于加工弹性模量较大的材料。
优选地，所述高精度立铣刀具材质为Ti(C,N)基金属陶瓷。
优选地，所述周齿后角面上设置的周齿后角面副齿和端齿后角面上设置的端面副齿数量均为一个。
优选地，所述端面副齿和端齿后角面夹角为α=75°，周齿后角面副齿与周齿后角面的夹角为β=80°。
本发明具有以下优点：
1、 刀柄可采用韧性较好的弹簧钢、模具钢等，增强刀具抗冲击性能，提高刀具使用寿命。
2、 铣削部采用组装刀头部分结构，便于拆装刀具的已损刀头部分，完好的刀具部分可继续使用，节约成本，提高刀具使用效率。
3、 铣削部周齿后角面和端齿后角面上各设有一个或多个副齿，加工过程中，周齿后角面副齿和端面副齿可进行二次铣削，将一次铣削留下的刮痕、残屑除去，同时，铣去工件材料因弹性变形恢复所产生的余量，提高加工精度。
4、 铣削部相邻的两段周齿后角面和相邻的两段端齿后角面上的副齿尺寸都不相等，避免了加工过程中产生谐振而对刀具和工件产生破坏。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图2 为本发明的刀柄结构示意图；
图3 为图1的A-A面剖视图；
图4 为本发明的刀头部分部端面结构示意图；
图5 为图3的B部位放大结构示意图；
图中：1-刀柄,2-紧固件,3-刀尾部分,4-刀头部分,5-周齿后角面11-紧固螺纹，12-定位棱，13-防脱块，31-周齿，32-孔A，33-排屑槽，34-定位槽A，41-端面副齿，42-防脱槽，43-孔B，44-定位槽B，45-端齿，46-端齿后角面，51-周齿后角面副齿，α-端面副齿和端齿后角面夹角，β--周齿后角面副齿和周齿后角面夹角。
具体实施方式
下面对本发明实施例进行清楚、完整地描述，基于本发明实施例仅为本发明的一种情况，因此，本领域在没有创造性劳动的其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示，一种组装式高精度立铣刀具，它包括刀柄1、紧固件2和铣削部，所述铣削部由刀尾部分3和刀头部分4两部分组装而成，刀尾部分3和刀头部分4串接在刀柄1上；所述刀柄1 上设置有紧固螺纹11、定位棱12和防脱块13；所述刀尾部分3中心设置有孔A 32和定位槽A 43；刀头部分4中心设置有孔B 43、定位槽B44，刀头部分4与工件接触的端面的中心处还设置有防脱槽42，所述孔A 32和孔B 43分沿刀具轴向贯穿刀尾部分3和刀头部分4；组装刀具时，刀柄1插入孔A 32和孔B 43中，定位棱12装配在定位槽A 43和定位槽B44内，防脱块13安装在防脱槽42中，从而防止刀尾部分3和刀头部分4在刀柄1上的旋转错位和脱落，刀柄1上部设置的紧固螺纹11和紧固件2相配合，阻值刀尾部分3和刀头部分4在刀柄1上的轴向滑动，提高了刀具的稳固性。
所述刀尾部分3和刀头部分4径向圆周面上结构相同并平滑连接，包括了周齿31、排屑槽33和周齿后角面5；周齿后角面5上设置有多条周齿后角面副齿51；所述刀头部分4与工件接触的端面上还设置有端齿45和端齿后角面46，端齿后角面46上设置有多条端面副齿41；所述周齿后角面副齿51和端面副齿4条数相等，端面副齿41沿刀头部分4的端面向边缘发散延伸，直到与周齿后角面副齿51平滑连接；同一条周齿后角面副齿51位于相邻的周齿后角面5上的两部分尺寸不行等，相邻的端齿后角面46上的端面副齿41尺寸也不相等，从而避免了刀具谐振的产生；所述周齿31的刃尖与周齿后角面副齿51的刃尖位于同一轴心圆上，所述端齿45的刃尖和端面副齿41的刃尖位于同一平面上；所述周齿后角面副齿51刀面与周齿后角面5之间设有夹角β；端齿后角面46和端面副齿41之间设有夹角α；α和β范围都在30°~85°内。
在本实施例中，端齿后角面46和端面副齿41之间夹角α=75°，周齿后角面副齿51刀面与周齿后角面5之间夹角β=75°，选择较大角度，保证了副齿的强度，提高刀具的使用寿命；所述周齿后角面副齿51和端面副齿41的数量均设置为一条，每一条周齿后角面副齿51均和对应的一条端面副齿41平滑连接。
本发明工作过程如下：将刀柄1依次穿过刀头部分4上的孔B 43和刀尾部分3上的孔A 32；刀柄1上的定位棱11固定在定位槽A34和定位槽B44内，刀柄1末端设置的防脱块13卡在防脱槽42中，将紧固件2安装在刀柄1上设置的紧固螺纹11上，从而刀具各部分均稳固连接；周齿31和端齿45在铣削工件时，多条端面副齿41和多条周齿后角面副齿51对工件进行二次铣削，将一次铣削留下的刮痕、残屑除去，同时，铣去工件材料因弹性变形恢复所产生的余量，提高加工精度；端齿后角面46和端面副齿41之间设置夹角α，周齿后角面副齿51刀面与周齿后角面5之间设置夹角β，α和β选择较大角度，保证了副齿的强度，提高刀具的使用寿命。

Claims (8)

1.一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：它包括刀柄（1）、紧固件（2）和铣削部，所述铣削部由刀尾部分（3）和刀头部分（4）两部分组装而成；所述刀柄（1）上设置有定位棱（12）和防脱块（13），所述刀尾部分（3）中心处设置有孔A （32）和定位槽A （43），所述刀头部分（4）中心设置有孔B （43）和定位槽B（44）；所述孔A （32）和孔B（43）沿刀具轴向分别贯穿刀尾部分（3）和刀头部分（4）；刀头部分（4）的底部端面的中心处还设置有防脱槽（42）；所述定位槽A （43）、定位槽B（44）分别与定位棱（12）键连接；防脱块（13）和防脱槽（42）键连接；所述刀尾部分（3）和刀头部分（4）组成的铣削部周向表面上还设有周齿（31）、排屑槽（33）和周齿后角面（5），所述刀头部分（4）底部端面上设置有端齿（45）和端齿后角面（46）。
2.根据权利要求1所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述刀柄（1）上还设置有连接螺纹（11），连接螺纹（11）和紧固件（2）螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：周齿后角面（5）上设置有周齿后角面副齿（51），端齿后角面（46）上设置有端面副齿（41）。
4.根据权利要求1所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述刀柄（1）分别和刀尾部分（3）及刀头部分（4）孔轴配合。
5.根据权利要求1所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述端面副齿（41）和端齿后角面（46）之间设有夹角α，周齿后角面副齿（51）和周齿后角面（5）之间设有夹角β，α和β角度范围均在30~85°内。
6.根据权利要求3所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述端面副齿（41）和周齿后角面副齿（51）条数相等。
7.根据权利要求3所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述周齿后角面副齿（51）在位于相邻的两段周齿后角面（5）上的部分的尺寸都不相等，相邻的端齿后角面（46）上设置的端面副齿（41）尺寸不相等。
8.根据权利要求1所述的一种组装式高精度立铣刀具，其特征在于：所述刀柄（1）采用弹簧钢、模具钢材料，刀尾部分（3）和刀头部分（4）材质为Ti(C,N)基金属陶瓷。
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