CN111843008B - 一种机夹式凹槽铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机夹式凹槽铣刀，包括：刀体；以及刀片，其第一端经配置以与所述刀体连接，其第二端从所述刀体伸出；其中，所述刀片第二端的一侧包括第一切削刃及另一侧非工作部位的避空切削刃，所述第一切削刃的中心相对于所述刀体的旋转中心偏心设置，另一侧非工作部位的切削刃以大倒棱方式构成避空。本申请的铣刀能够满足稳定加工，刀片可复数次利用且刀体可重复使用，刀片更换方便，且可持续保证重复定位精度及加工精度。

Description

一种机夹式凹槽铣刀

技术领域

本发明涉及铣削加工刀具领域，特别地涉及一种机夹式凹槽铣刀。

背景技术

在机械加工中，经常需要对工件的某个部位进行纤细的凹形槽加工，例如：刻字加工、刻线加工等，一般待加工凹槽深度及宽度圴小于1mm。目前通常采用整体式铣刀加工，但是由于铣刀刀尖非常纤细，刀尖部要承受相对较大的切削余量，实际加工时刀具磨损较快，刀具使用寿命非常短，使得加工成本较高。而且铣刀直径很小，当承受相对较大的切削余量时，刀具很容易折断，导致刀具直接报废，从而进一步增加了加工成本。由于加工形状尺寸较小，对刀具本身的精度要求非常高，现有的机夹式刀具很难满足加工要求。因此，需要开发新型高精度机夹式刀具来改善。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种铣刀，包括：刀体；以及刀片，其第一端经配置以与所述刀体连接，其第二端从所述刀体伸出；其中，所述刀片第二端的一侧包括第一切削刃，所述第一切削刃的中心相对于所述刀体的旋转中心偏心设置。

如上所述的铣刀，所述刀片通过中心的螺钉可拆卸的安装在所述刀体上。

如上所述的铣刀，所述刀片的第一端为V形，所述刀体包括锥形凹槽，其经配置以容纳所述刀片的第一端。

如上所述的铣刀，所述刀体的锥形凹槽进一步包括扩展部，其经配置以容纳所述第一切削刃。

如上所述的铣刀，所述第一切削刃为负前角制作。

如上所述的铣刀，所述第一切削刃与所述刀体的旋转中心的距离使得第一切削刃并不会越过旋转中心定义的旋转中心线。

如上所述的铣刀，所述第一切削刃包括刃口负倒棱。

如上所述的铣刀，所述刀片与第一切削刃相对一侧包括以大负倒棱构成必要的避空。

如上所述的铣刀，所述刀片的上表面到下表面逐渐收缩。

如上所述的铣刀，所述刀片第一端的一侧包括第二切削刃；其中，所述刀片的第一端和第二端对称并可互换位置。

本申请的铣刀能够满足稳定加工，且刀具可重复使用，刀片交换方便，可持续保证加工精度。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1A-图1C为根据本申请一个实施例的铣刀示意图；

图2A-图2C为根据本申请一个实施例的刀体示意图；

图3A-图3C为根据本申请一个实施例的刀片示意图；

图4为根据本申请一个实施例的铣刀工作状态局部示意图；以及

图5为根据本申请一个实施例的铣刀工作示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑的改变。

在对某个部位进行纤细的凹形槽加工时。例如：汽车侧身冲压模具的锐棱腰线、刻线、刻字等。传统加工以整体式铣刀为主，而且铣刀的刀尖均设计在刀具的旋转中心线处，通过刀具旋转切削工件，而在实际应用中，由于制造精度、刀片安装状态等原因，经常导致使用时刀尖偏离旋转中心线，使得在加工过程中刃尖处于反向刮擦状态，从而丧失切削功能，并且造成切削力作用在使刀片脱离刀体方向上，很容易导致刀尖崩刃以及降低工件加工表面的品质和尺寸精度。

而且在加工纤细凹槽时，传统刀具为避免刃口失效，均采用在切削刃部加大排屑空间，从而避免因为加工中切屑堵塞而造成的刃口失效；或加大刀刃部的前角，通过降低切削力来抑制加工中的振动，避免刃口失效。但加工纤细凹槽的刀尖极为细小，传统刀具的刀尖均设计在刀具的旋转中心线处，使得避免刃口失效的方法进一步弱化刀尖强度，在实际加工中更容易造成刃口的崩缺和失效。

由此，本申请提出了一种机夹式V形铣刀，其包括刀体和刀片，其中，刀片的一端为V形，其V形一端包括切削刃，并且切削刃设置在刀片端部的侧面，使得切削刃与刀具的旋转中心存在一定的偏移量，避免在使用中刀尖越过刀具的旋转中心。根据本申请一个实施例，刀片可以可拆卸的安装到刀体上，当刀尖发生崩刃时，便于更换刀尖。根据本申请一个实施例，刀片可以是菱形，且相对的两端均包括切削刃，有利于增加刀片的使用效率。

下面通过具体的实施方式来进一步说明本申请技术方案。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本申请技术方案的理解，并不应当用来限制本申请的保护范围。

图1A-图1C为根据本申请一个实施例的铣刀示意图。图2A-图2C为根据本申请一个实施例的刀体示意图。图3A-图3C为根据本申请一个实施例的刀片示意图。

如图所示，铣刀100包括刀体110和刀片120，其中，刀体110一端与刀片120连接，一端通过夹持刀柄与加工中心连接；刀片120一端与刀体110连接，一端从刀体110伸出。根据本申请一个实施例，刀体110可以是圆柱状的杆。根据本申请一个实施例，刀片120延伸出刀体一端的一侧包括第一切削刃，其中，第一切削刃的中心相对于所述刀体的旋转中心偏心设置。

在一些实施例中，刀片与刀体连接一端的一侧可以包括第二切削刃。根据本申请一个实施例，刀片120的基材为硬质合金，表面为TiAlN高硬度深紫色涂层。根据本身请一个实施例，刀片可以通过中心螺钉130可拆卸的安装在刀体上，以便于更换或者旋转刀片120。

下面将具体介绍刀体以及刀片的具体结构：

参考图2A-图2C，根据本申请一个实施例，刀体110为圆柱形的杆，其一端包括凹槽101，其用于容纳刀片120或其一部分。根据本申请一个实施例，凹槽101的形状为V形，其用于与刀片120吻合。如本领域技术人员所理解，凹槽101还可以是其他形状。例如：U形、C形、梯形等。根据本申请一个实施例，凹槽101的底部包括扩展部102，其用于当刀片120包括多个切削刃时，容纳第二切削刃，防止铣刀工作时，刀体110的凹槽损坏第二切削刃。

根据本申请一个实施例，刀体110还可以包括通孔103，其可以用于刀片120与刀体110连接。根据本申请一个实施例，通孔103可以包括内螺纹，通过螺钉可以直接将刀片固定在刀体上。如本领域技术人员所理解，通过螺钉固定仅仅只是本领域中的一种固定方式，本领域中其他固定方式均可以应用于本申请。

参考图3A-图3C，根据本申请一个实施例，刀片的第一端为V形，其可以设置于刀体110的凹槽101中，与刀体110的凹槽吻合。第二端包括切削刃111，切削刃111设置于刀片端头的一侧。在一些实施例中，刀片的两端均可以包括切削刃，便于刀刃失效后，直接调转刀片即可，增加了刀片的利用率。根据本申请一个实施例，刀片的两端关于刀片中心对称并可以互换位置，有利于调换刀片时，减少加工中心对铣刀重复对刀的繁琐操作，可以有效降低刀具的使用成本。

在一些实施例中，刀片的第二端也为V形，当刀具旋转时，切削刃111可以回转为圆锥形，在一些实施例中，切削刃回转的圆锥形为45°。在一些实施例中，切削刃还修磨为其他角度(例如：大于35°)时，可以形成不同角度的圆锥形，可满足各种刻线、刻字加工等。在一些实施例中，刀片120还可以仅切削一端为V形，其与刀体连接一侧可以为其他形状，例如：U形、C形、梯形等，与刀体凹槽相适配。

在一些实施例中，刀片120还可以包括刃口负倒棱112，其可以用于加强切削刃的强度，同时刀片安装到刀体上后，刀片的切削刃处于比刀体旋转中心偏低包括高度h的位置，可以确保切削刃在工作时具有正前角θ(图5)，有利于保证刀片的切削刃既锋利又具有足够的强度。

在一些实施例中，刀片120还可以包括避空倒棱113，其可以是非工作部位的切削刃，设置于切削刃相对的一侧，采用非常规的倒棱结构既可以用于防止刀片转动中侧边剐蹭工件表面，又可以通过调整倒棱尺寸大小构成必要的避空量。在一些实施例中，刀片120的上表面为菱形，其下表面相对于上表面逐渐收缩，避免切削刃在转动时，刀片其他位置对工件产生影响。在一些实施例中，避空倒棱以大负倒棱方式构成必要的避空。

图4为根据本申请一个实施例的铣刀工作状态局部示意图。图5为根据本申请一个实施例的铣刀工作示意图。

如图所示，当刀片120安装到刀体110的凹槽中时，刀体110的凹槽可以对刀片的进行限位，螺钉130可以将刀片120固定在刀体110的凹槽中，这样可以保证刀片120安装后的回转精度，从而确保在加工凹槽深度尺寸精度的同时，还可保证凹槽宽度尺寸精度。

根据本申请一个实施例，刀片相对刀片和刀体的全体几何中心的非对称布置。根据本申请一个实施例，当刀片120安装到刀体上时，切削刃的中心线与刀体的旋转中心偏心设置，即切削刃的中心线与刀体的旋转中心存在偏心量τ，从而可以保证在切削过程中刀尖切削刃的切削作用得以有效实现，而且在切削力作用下，刀片始终压紧至刀体方向上，增加了刀片的回转精度，从而可以确保加工精度。

根据本申请一个实施例，刀片切削刃部分制作成高强度负前角-α构造，并且刀片安装到刀体上后，刀片的切削刃处于比刀体旋转中心偏低包括高度h的位置，可以确保切削刃在工作时具有正前角θ，有利于保证刀片的切削刃既锋利又具有足够的强度。而且切削刃并不会越过旋转中心线，避免在加工过程中切削刃处于反向刮擦状态而丧失切削功能，也可以很大程度的避免刀尖崩刃以及加工表面品质和尺寸精度的降低。

本申请铣刀通过将切削刃设置在V形刀片的一侧，可以使得铣刀在工作中，切削刃的中心与刀具旋转中心存在一定的偏心量，从而可以保证在切削过程中刀尖切削刃的切削作用得以有效实现，并且还可以避免崩刃以及加工表面品质和尺寸精度的降低。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (5)

1.一种机夹式凹槽铣刀，包括：

刀体；以及

刀片，其第一端经配置以与所述刀体连接，其第二端从所述刀体伸出；其中，所述刀片第二端的一侧包括第一切削刃，所述第一切削刃的中心相对于所述刀体的旋转中心偏心设置，所述刀片的第一端为V形，所述刀体包括V形凹槽，其经配置以容纳所述刀片的第一端；

所述第一切削刃包括刃口负倒棱，所述第一切削刃为负前角制作；所述第一切削刃与所述刀体的旋转中心的距离使得第一切削刃并不会越过旋转中心定义的旋转中心线，所述第一切削刃在工作时具有正前角，使得所述第一切削刃不处于反向刮擦状态；所述刀片与第一切削刃相对一侧包括避空倒棱，使得所述刀片转动中侧边不剐蹭工件表面。

2.根据权利要求1所述的机夹式凹槽铣刀，所述刀片通过中心的螺钉可拆卸的安装在所述刀体上。

3.根据权利要求1所述的机夹式凹槽铣刀，所述刀体的V形凹槽进一步包括扩展部，其经配置以容纳所述第一切削刃。

4.根据权利要求1所述的机夹式凹槽铣刀，所述刀片的上表面到下表面逐渐收缩。

5.根据权利要求1所述机夹式凹槽的铣刀，所述刀片第一端的一侧包括第二切削刃；其中，所述刀片的第一端和第二端对称并可互换位置。