CN109570595B - 一种球头铣削刀片及球头铣削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球头铣削刀片及球头铣削刀具，刀片包括上表面、下表面以及连接上表面和下表面的侧面，侧面与上表面相交形成切削刃，切削刃包括内柱刃、内球刃、外柱刃和外球刃，内柱刃与内球刃连接，外柱刃与外球刃连接，内球刃与外柱刃之间通过角切削刃，内柱刃与外球刃之间通过角切削刃连接，侧面与下表面之间具有夹角α，应满足：70°≤α≤85°。铣削刀具包括刀体和两个上述刀片，刀体前端设有内刀槽和外刀槽，两个刀片分别通过紧固件固定在内刀槽和外刀槽内，本发明具有刀片强度高、装夹稳定可靠的优点。

Description

一种球头铣削刀片及球头铣削刀具

技术领域

本发明涉及金属切削刀具，尤其涉及一种球头铣削刀片及球头铣削刀具。

背景技术

球头铣削刀具主要分为两种，一种是一体式，刀具包括刀体和设于刀体前端的球头刃；另一种是分体式，包括刀体和球头刀片，刀体上设有刀槽，球头刀片安装在刀槽内。现有技术中分体式是球头铣削刀具，包括用于粗加工的可转位球头铣削刀片，其具有长切削刃的球头铣削刀片提供两组切削刃，这两组切削刃都包括具有圆直径的球头切削直径的弯曲切削刃以及圆柱切削直径的直切削刃。此外，第一切削刃的弯曲切削刃和直的切削刃的长度不同于第二切削刃的弯曲切削刃和直的切削刃的长度。由于弯曲切削刃部分的相对较大半径和较长弯曲圆弧加繁重切削条件，因此难以可靠且精确地将球头切削刀片固定在球头刀架上的切削刀片接收槽中。在一些其他情况下，为了实现固定且精确定位，球头切削刀片和刀架上的对应槽在几何上变得复杂并且难以制造。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种装夹可靠稳定、强度高的球头铣削刀片及球头铣削刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种球头铣削刀片，包括上表面、下表面以及连接上表面和下表面的侧面，所述侧面与上表面相交形成切削刃，所述切削刃包括内柱刃、内球刃、外柱刃和外球刃，所述内柱刃与内球刃连接，所述外柱刃与外球刃连接，所述内球刃与外柱刃之间通过角切削刃，所述内柱刃与外球刃之间通过角切削刃连接，所述侧面与下表面之间具有夹角α，应满足：70°≤α≤85°。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述球头铣削刀片设有中心安装孔，所述中心安装孔具有中心轴，所述中心轴倾斜于上表面且倾斜角度为α。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述下表面与侧面相交形成切削刃，所述侧面与上表面之间具有夹角β，β＝180°-α。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述上表面中心设有上平面，所述下表面中心设有下平面，所述上平面与下平面平行，且中心安装孔贯穿上平面和下平面。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述侧面由内直侧面、内球侧面、外直侧面、外球侧面和角侧面组成，所述内直侧面、内球侧面、外直侧面、外球侧面和角侧面与上表面相交依次形成内柱刃、内球刃、外柱刃、外球刃和角切削刃。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内直侧面、内球侧面和下平面的夹角为α，所述内直侧面、内球侧面和上平面的夹角为β。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，任一过中心轴且与内球侧面和外球侧面相交的平面内，所述内球侧面与外球侧面平行。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球刃的弧长大于外球刃的弧长。

一种球头铣削刀具，包括刀体，所述刀具还包括两个上述的球头铣削刀片，所述刀体前端设有内刀槽和外刀槽，两个球头铣削刀片分别通过紧固件固定在内刀槽和外刀槽内，所述内刀槽具有内槽底面和内槽侧面，所述内槽底面与内槽侧面之间具有夹角α，所述外刀槽具有外槽底面和外槽侧面，所述外槽底面与外槽侧面之间具有夹角-α，所述内刀槽内的球头铣削刀片的外直侧面和外球侧面与内槽侧面接触定位且下表面与内槽底面接触定位，所述外刀槽内的球头铣削刀片内直侧面和内球侧面与外槽侧面接触定位，且上表面与外槽底面接触定位。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球刃的弧长大于外球刃的弧长，所述内刀槽内的球头铣削刀片的内球刃过刀体的旋转中心轴线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的球头铣削刀片，侧面与下表之间为锐角，刀体上的刀槽的定位侧面与定位底面之间也具有锐角α，这样刀片安装时，其侧面与下表面与刀槽的定位侧面与定位底面配合，然后刀片固定在刀槽内(通常都是采用紧固螺钉固定)，刀槽的定位侧面对刀片的侧面具有一个斜向下的力，将刀片压紧在刀槽内，极大了提高了刀片装夹的稳定性，且由于斜向下的力的存在，降低了用于对刀片紧固的紧固螺钉或者其他紧固装置的负载，切削不易发生振动。同时，在上表面上外球刃、外柱刃具有锐角后角侧面，内球刃、内柱刃具有钝角的后角侧面的角度，保证刀片使用具有足够的后角，刀片的强度得到了提高。

附图说明

图1是本发明实施例1的立体结构示意图。

图2是本发明实施例1的主视结构示意图。

图3是本发明实施例1的后视结构示意图。

图4是图2中A-A视图。

图5是本发明实施例1中刀片安装状态示意图。

图6是本发明实施例2的立体结构示意图。

图7是本发明实施例2中内刀槽内刀片的安装状态示意图。

图中各标号表示：

1、刀体；11、旋转中心轴线；12、内刀槽；121、内槽底面；122、内槽侧面；13、外刀槽；2、上表面；21、上平面；3、下表面；31、下平面；4、侧面；41、内直侧面；42、内球侧面；43、外直侧面；44、外球侧面；45、角侧面；5、切削刃；51、内柱刃；52、内球刃；53、外柱刃；54、外球刃；55、角切削刃；6、中心安装孔；7、中心轴；8、紧固件；9、刀槽；

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图5所示，本实施例的球头铣削刀片，包括上表面2、下表面3以及连接上表面2和下表面3的侧面4，侧面4与上表面2相交形成切削刃5，切削刃5包括内柱刃51、内球刃52、外柱刃53和外球刃54，内柱刃51与内球刃52连接，外柱刃53与外球刃54连接，内球刃52与外柱刃53之间通过角切削刃55，内柱刃51与外球刃54之间通过角切削刃55连接，侧面4与下表面3之间具有夹角α，应满足：70°≤α≤85°。内柱刃51和外柱刃53完成柱面切削，内球刃52和外球刃54完成球面加工。

由于切削刃5在上表面，刀片在安装定位时，主要是通过侧面4和下表面3进行定位的，侧面4与下表面3之间为锐角，刀体1上的刀槽9的定位侧面与定位底面之间也具有锐角α，这样刀片安装时，其侧面4与下表面3与刀槽9的定位侧面与定位底面配合，然后刀片固定在刀槽9内(通常都是采用紧固螺钉固定)，刀槽9的定位侧面对刀片的侧面4具有一个斜向下的力，将刀片压紧在刀槽9内，极大了提高了刀片装夹的稳定性，且由于斜向下的力的存在，降低了用于对刀片紧固的紧固螺钉或者其他紧固装置的负载，切削不易发生振动。同时，在上面2上外球刃53、外柱刃54具有锐角后角侧面，内球刃52、内柱刃53具有钝角的后角侧面的角度，保证刀片使用具有足够的后角，刀片的强度得到了提高。

本实施例中，球头铣削刀片设有中心安装孔6，中心安装孔6具有中心轴7，中心轴倾斜于上表面2且倾斜角度为α。由于中心安装孔6也设置成倾斜，并与侧面4平行，中心安装孔6两侧的壁厚相等，采用紧固螺钉或者其他紧固装置固定刀片时，刀片受力均匀。

本实施例中，下表面3与侧面4相交形成切削刃5，上下表面具有相同的结构，上表面2上的内球刃52与下表面3上的内球刃52关于中心轴7中心对称。侧面4与上表面2之间具有夹角β，β＝180°-α。刀片的横截面为一个平行四边形的结构，周向侧面4采用基本平行结构，刀片具有成型简单且周向尺寸精确，定位稳定的优点，二而且上下表面具有相同的结构，刀片可以使用两次，提高了刀片利用率，而且，在下表面3上，外球刃53、外柱刃54具有钝角后角侧面，内球刃52、内柱刃53具有锐角的后角侧面的角度，保证刀片上下表面的切削刃使用具有足够的后角。

本实施例中，上表面2中心设有上平面21，下表面3中心设有下平面31，上平面21与下平面31平行，且中心安装孔6贯穿上平面21和下平面31，侧面4与下表面3之间具有夹角α，实际上是侧面4与下平面31之间具有夹角α。侧面4由内直侧面41、内球侧面42、外直侧面43、外球侧面44和角侧面45组成，内直侧面41、内球侧面42、外直侧面43、外球侧面44和角侧面45与上表面2相交依次形成内柱刃51、内球刃52、外柱刃53、外球刃54和角切削刃55。内直侧面41、内球侧面42和下平面31的夹角为α，内直侧面41、内球侧面42和上平面21的夹角为β。任一过中心轴7且与内球侧面42和外球侧面44相交的平面内，内球侧面42与外球侧面44平行。任一过中心轴7且与内直侧面41和外直侧面43相交的平面内，内直侧面41与外直侧面43不平行。

本实施例中，α取值为80°，β为100°。

实施例2

如图6和图7所示，本实施例的球头铣削刀具，刀具包括两个上述实施例1中的球头铣削刀片，刀体1前端设有内刀槽12和外刀槽13，两个球头铣削刀片分别通过紧固件8(具体为紧固螺钉)固定在内刀槽12和外刀槽13内，内刀槽12具有内槽底面121和内槽侧面122，内槽底面121与内槽侧面122之间具有夹角α，外刀槽13具有外槽底面和外槽侧面(图中均未示出)，外槽底面与外槽侧面之间具有夹角-α，内刀槽12内的球头铣削刀片的外直侧面43和外球侧面44与内槽侧面122接触定位且下表面3与内槽底面121接触定位，外刀槽13内的球头铣削刀片内直侧面41和内球侧面42与外槽侧面接触定位，且上表面2与外槽底面接触定位。

本实施例中，内球刃52的弧长大于外球刃54的弧长，内刀槽12内的球头铣削刀片的内球刃52过刀体1的旋转中心轴线11。内球刃52过旋转中心轴线11的部分完成球心部分的切削。在内刀槽12内，内球刃52和内柱刃51朝外，外球刃54和外柱刃53朝内。在外刀槽13内，外球刃54和外柱刃53朝外，内球刃52和内柱刃51朝内。实施例1中的刀槽9实际上是本实施例的外刀槽13。

本实施例中，内刀槽12内球头铣削刀片的下表面3上的内柱刃51、内球刃52分别完成柱面和球面的加工，外刀槽13内球头铣削刀片的上表面2上的外柱刃53、外球刃54分别完成柱面和球面的加工。采用实施例1的球头铣削到刀片，使得本发明的球头铣削刀具，刀片装夹稳定，刀片强度好，定位准确，切削效率高，而且一个刀片可以重复利用两次。

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做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。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 (7)

1.一种球头铣削刀片，包括上表面（2）、下表面（3）以及连接上表面（2）和下表面（3）的侧面（4），所述侧面（4）与上表面（2）相交形成切削刃（5），其特征在于：所述切削刃（5）包括内柱刃（51）、内球刃（52）、外柱刃（53）和外球刃（54），所述内柱刃（51）与内球刃（52）连接，所述外柱刃（53）与外球刃（54）连接，所述内球刃（52）与外柱刃（53）之间通过角切削刃（55）连接，所述内柱刃（51）与外球刃（54）之间通过角切削刃（55）连接，所述侧面（4）与下表面（3）之间具有夹角α，应满足：70°≤α≤85°，所述下表面（3）与侧面（4）相交形成切削刃（5），所述上表面（2）和下表面（3）具有相同的结构，所述侧面（4）与上表面（2）之间具有夹角β，β=180°-α，所述上表面（2）的切削刃（5）沿着侧面（4）移动至下表面（3）时与下表面（3）上的切削刃（5）重合，所述内球刃（52）的弧长大于外球刃（54）的弧长，所述侧面（4）由内直侧面（41）、内球侧面（42）、外直侧面（43）、外球侧面（44）和角侧面（45）组成，所述内直侧面（41）、内球侧面（42）、外直侧面（43）、外球侧面（44）和角侧面（45）与上表面（2）相交依次形成内柱刃（51）、内球刃（52）、外柱刃（53）、外球刃（54）和角切削刃（55）；安装球头铣削刀片的刀体（1）前端设有内刀槽（12）和外刀槽（13），内刀槽（12）具有内槽底面和内槽侧面，内槽底面与内槽侧面之间具有夹角α，外刀槽（13）具有外槽底面和外槽侧面，外槽底面与外槽侧面之间具有夹角-α，内刀槽（12）内的球头铣削刀片的外直侧面（43）和外球侧面（44）与内槽侧面接触定位，外刀槽（13）内的球头铣削刀片内直侧面（41）和内球侧面（42）与外槽侧面接触定位，所述铣削刀片安装在刀体（1）上时，内刀槽（12）内的球头铣削刀片的内球刃（52）过刀体（1）的旋转中心轴线（11）。

2.根据权利要求1所述的球头铣削刀片，其特征在于：所述球头铣削刀片设有中心安装孔（6），所述中心安装孔（6）具有中心轴（7），所述中心轴倾斜于上表面（2）且倾斜角度为α。

3.根据权利要求2所述的球头铣削刀片，其特征在于：所述上表面（2）中心设有上平面（21），所述下表面（3）中心设有下平面（31），所述上平面（21）与下平面（31）平行，且中心安装孔（6）贯穿上平面（21）和下平面（31）。

4.根据权利要求3所述的球头铣削刀片，其特征在于：所述内直侧面（41）、内球侧面（42）和下平面（31）的夹角为α，所述内直侧面（41）、内球侧面（42）和上平面（21）的夹角为β。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的球头铣削刀片，其特征在于：任一过中心轴（7）且与内球侧面（42）和外球侧面（44）相交的平面内，所述内球侧面（42）与外球侧面（44）平行。

6.一种球头铣削刀具，包括刀体（1），其特征在于：所述刀具还包括两个如权利要求1至4任意一项所述的球头铣削刀片，所述刀体（1）前端设有内刀槽（12）和外刀槽（13），两个球头铣削刀片分别通过紧固件（8）固定在内刀槽（12）和外刀槽（13）内，所述内刀槽（12）具有内槽底面（121）和内槽侧面（122），所述内槽底面（121）与内槽侧面（122）之间具有夹角α，所述外刀槽（13）具有外槽底面和外槽侧面，所述外槽底面与外槽侧面之间具有夹角-α，所述内刀槽（12）内的球头铣削刀片的外直侧面（43）和外球侧面（44）与内槽侧面（122）接触定位且下表面（3）与内槽底面（121）接触定位，所述外刀槽（13）内的球头铣削刀片内直侧面（41）和内球侧面（42）与外槽侧面接触定位，且上表面（2）与外槽底面接触定位。

7.根据权利要求6所述的球头铣削刀具，其特征在于：所述内球刃（52）的弧长大于外球刃（54）的弧长，所述内刀槽（12）内的球头铣削刀片的内球刃（52）过刀体（1）的旋转中心轴线（11）。

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