CN113333837A - 一种高效整体立铣刀 - Google Patents

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CN113333837A CN202010930208.9A CN202010930208A CN113333837A CN 113333837 A CN113333837 A CN 113333837A CN 202010930208 A CN202010930208 A CN 202010930208A CN 113333837 A CN113333837 A CN 113333837A
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代平
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王杰伟
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Abstract

本发明公开了一种高效整体立铣刀,包括一棒形体;棒形体的下部设为切削部,中上部设为柄部;所述切削部设有多个由所述底端端面向柄部方向延伸的排屑槽,各个排屑槽朝向切削旋转方向的面设为圆周切削刃前刀面,所述圆周切削刃前刀面与所述切削部的圆周面相交形成圆周切削刃。本发明使得交接圆角前刀面能够完全保护整个圆角部分,消除了刀具圆角前角与周刃前角交接位置的折点,在保证圆角前角与底面切削刃前角顺滑交接的同时,使圆角前角与周刃前角平顺过渡;并且实现了刀具圆角圆弧形前刀面切削前角的可控性,使其均匀连续变化,同时使其可以满足锋利切削刃加工工况的需求,提高切削的效率和性能,以及提高加工工件表面质量。

Description

一种高效整体立铣刀
技术领域
本发明涉及刀具技术领域,特别是涉及一种高效整体立铣刀。
背景技术
目前市场上的圆角立铣刀或球头立铣刀通常会在底部切削刃和圆周切削刃之间做交接圆角,圆角部分的前刀面通常加工为平面或者圆弧面。
图1为现有技术的一种圆角立铣刀的结构示意图;图2为图1中的M部放大示意图;如图1、图2所示,这种圆角立铣刀是将圆角前刀面加工为平面,即圆角前角与底部切削刃前角保持一致,这种圆角立铣刀主要存在以下问题:一是,圆角前刀面只能保护部分圆角,使交接圆角极易出现破损;二是,使底部切削刃前刀面与圆周切削刃前刀面直接交接,在圆角部分出现明显的交接痕,交接位置切削刃前角角度急剧变化,且在圆角切削刃上有交接折点,该位置极易因应力集中造成切削加工时切削力增大,使刀具损坏。
图3为现有技术的另一种圆角立铣刀的结构示意图;图4为图3中的N部放大示意图;如图3、图4所示,这种圆角立铣刀是将圆角前刀面加工为圆弧面,这样可以对圆角起到较好的保护作用,同时也相对降低了加工过程中刀具的切削力,但是这种整体铣刀仍然存在以下问题:一是,由于前刀面保护的前角与圆周前角相差过大,刀具圆角与周刃交接位置存在交接不畅的情况,在交接处有明显折面,出现明显的交接痕,折点处会使切削力发生突变,极易使刀具在该处失效;二是,这种整体铣刀圆角圆弧形前刀面的前角较小,在需求锋利切削刃的加工工况下,无法实现锋利切削,切削加工时,刀具会产生较大切削力,同时易使刀具出现振动情况,降低刀具的切削寿命,加工表面质量也很差;三是,实际生产过程中,由于加工砂轮摆动自由度有限,会在刀具圆角处加工出直线刃,造成圆角不饱满,刀具回转时会存在凹陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种高效整体立铣刀,通过结构改进,使得交接圆角前刀面能够完全保护整个圆角部分,消除了刀具圆角前角与周刃前角交接位置的折点,在保证圆角前角与底面切削刃前角顺滑交接的同时,使圆角前角与周刃前角平顺过渡;并且实现了刀具圆角圆弧形前刀面切削前角的可控性,使其均匀连续变化,同时使其可以满足锋利切削刃加工工况的需求,提高切削的效率和性能,以及提高加工工件表面质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效整体立铣刀,包括一棒形体;所述棒形体的下部设为切削部,中上部设为柄部;所述切削部设有多个由所述底端端面向柄部方向延伸的排屑槽,各个排屑槽朝向切削旋转方向的面设为圆周切削刃前刀面,所述圆周切削刃前刀面与所述切削部的圆周面相交形成圆周切削刃;所述切削部的圆周面为圆周切削刃后刀面;所述切削部底端端面基于排屑槽设置齿隙,所述齿隙朝向切削旋转方向的面设为底部切削刃前刀面,所述底部切削刃前刀面与所述切削部的底面相交形成底部切削刃;所述切削部底面为底部切削刃后刀面,所述底部切削刃和圆周切削刃之间使用交接圆角过渡;刀尖交接圆角处对应设有圆角前刀面,所述圆角前刀面沿交接圆角延伸至圆周切削刃前刀面,并均匀顺滑连接底部切削刃前刀面和圆周切削刃前刀面,使交接圆角与底部切削刃和圆周切削刃交接位置均无折点,交接圆角圆度饱满。
所述交接圆角具有前角,所述交接圆角前角连续过渡变化,圆角45°剖面处法向前角为θ,-10°≤θ≤30°。
所述交接圆角半径为R,0<R≤0.5D,其中D为所述切削部的外径。
所述圆周切削刃具有前角,所述圆周切削刃前角为α,-10°≤α≤30°。
所述底部切削刃具有前角,所述底部切削刃前角为β,-15°≤β≤20°。
所述圆周切削刃的螺旋角为γ,0°≤γ≤50°。
所述切削部的切削刃为两个或两个以上,所述切削部的切削刃包括相对应的圆周切削刃和底部切削刃;所述两个或两个以上的底部切削刃之间的夹角不相等。
所述圆周切削刃的轮廓为圆柱形、圆锥形或椭圆形。
所述棒形体为高速钢、硬质合金、立方氮化硼和聚晶金刚石中的一种或多种材料制作而成。
与现有技术相比较,本发明的有益效果是:
本发明由于采用了底部切削刃和圆周切削刃之间使用交接圆角过渡;刀尖交接圆角处对应设有圆角前刀面,所述圆角前刀面沿交接圆角延伸至圆周切削刃前刀面,并均匀顺滑连接底部切削刃前刀面和圆周切削刃前刀面,使交接圆角与底部切削刃和圆周切削刃交接位置均无折点,交接圆角圆度饱满。本发明的这种结构,使得交接圆角前刀面能够完全保护整个圆角部分,消除了刀具圆角前角与周刃前角交接位置的折点,在保证圆角前角与底面切削刃前角顺滑交接的同时,使圆角前角与周刃前角平顺过渡;并且实现了刀具圆角圆弧形前刀面切削前角的可控性,使其均匀连续变化,同时使其可以满足锋利切削刃加工工况的需求,提高切削的效率和性能,以及提高加工工件表面质量。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的一种高效整体立铣刀不局限于实施例。
附图说明
图1是现有技术的一种圆角立铣刀的结构示意图;
图2是图1中的M部放大示意图;
图3是现有技术的另一种圆角立铣刀的结构示意图;
图4是图3中的N部放大示意图;
图5是本发明的实施例一的立体构造示意图;
图6是本发明的实施例一的主视图;
图7是图6中的A向示意图;
图8是沿图7中的F-F线的剖视图;
图9是图6中的B部放大示意图;
图10是沿图9中的C-C线的剖视图;
图11是沿图6中的E-E线的剖视图;
图12是本发明的实施例二的立体构造示意图。
图中,1、切削部;2、柄部;3、排屑槽;4、圆周切削刃前刀面;5、圆周切削刃;6、圆周切削刃后刀面;7、齿隙;8、底部切削刃前刀面;9、底部切削刃;10、底部切削刃后刀面;11、交接圆角;12、圆角前刀面。
具体实施方式
实施例一
参见图5至图11所示,本发明的一种高效整体立铣刀,包括一棒形体;所述棒形体的下部设为切削部1,中上部设为柄部2;所述切削部1设有多个由所述底端端面向柄部方向延伸的排屑槽3,各个排屑槽3朝向切削旋转方向的面设为圆周切削刃前刀面4,所述圆周切削刃前刀面4与所述切削部1的圆周面相交形成圆周切削刃5;所述切削部的圆周面为圆周切削刃后刀面6;所述切削部底端端面基于排屑槽设置齿隙7,所述齿隙7朝向切削旋转方向的面设为底部切削刃前刀面8,所述底部切削刃前刀面8与所述切削部的底面相交形成底部切削刃9;所述切削部底面为底部切削刃后刀面10,所述底部切削刃9和圆周切削刃5之间使用交接圆角11过渡;刀尖交接圆角处对应设有圆角前刀面12,所述圆角前刀面12沿交接圆角11延伸至圆周切削刃前刀面4,并均匀顺滑连接底部切削刃前刀面8和圆周切削刃前刀面4,使交接圆角11与底部切削刃9和圆周切削刃5交接位置均无折点,交接圆角11圆度饱满。
本实施例中,所述交接圆角11具有前角,所述交接圆角11前角连续过渡变化,圆角45°剖面处法向前角为θ,-10°≤θ≤30°。
本实施例中,所述交接圆角11半径为R,0<R≤0.5D,其中D为所述切削部1的外径。
本实施例中,所述圆周切削刃5具有前角,所述圆周切削刃前角为α,-10°≤α≤30°。
本实施例中,所述底部切削刃9具有前角,所述底部切削刃前角为β,-15°≤β≤20°。
本实施例中,所述圆周切削刃5的螺旋角为γ,0°≤γ≤50°。
本实施例中,所述切削部的切削刃为两个或两个以上,所述切削部的切削刃包括相对应的圆周切削刃5和底部切削刃9;所述两个或两个以上的底部切削刃9之间的夹角不相等。
本实施例中,所述圆周切削刃5的轮廓为圆柱形;当然,根据需要也可以设置为圆锥形或椭圆形。
本实施例中,所述棒形体为高速钢、硬质合金、立方氮化硼和聚晶金刚石中的一种或多种材料制作而成。
本发明的一种高效整体立铣刀,采用了底部切削刃9和圆周切削刃5之间使用交接圆角过渡;刀尖交接圆角处对应设有圆角前刀面12,所述圆角前刀面12沿交接圆角11延伸至圆周切削刃前刀面4,并均匀顺滑连接底部切削刃前刀面8和圆周切削刃前刀面4,使交接圆角11与底部切削刃9和圆周切削刃5交接位置均无折点,交接圆角11圆度饱满。本发明在结构上,圆角前刀面能够完全保护圆角;交接圆角与底部切削刃和圆周切削刃均匀平滑过渡,交接位置切削刃无折点;交接圆角的前角可以加工为大前角,圆角平滑过渡;圆角更饱满,无直线刃。本发明的这种结构,使得交接圆角前刀面能够完全保护整个圆角部分,避免其受到冲击而损坏;本发明消除了刀具圆角前角与周刃前角交接位置的折点,在保证圆角前角与底面切削刃前角顺滑交接的同时,使圆角前角与周刃前角平顺过渡,本发明这种无折点交接,避免刀具交接处的应力集中,进一步增强刀具切削性能;本发明在刀具圆角位置45°剖面上,刀具圆弧形齿隙面的切削前角是可控的,同时均匀连续变化,可以满足锋利切削刃加工工况的需求,本发明使圆角前角增大,提高圆角的锋利度,降低加工时的切削力;本发明将刀具圆角加工得更饱满,刀具回转时无凹陷,使刀具的切削效率和性能得到明显提升,饱满圆角可以使切削工件表面质量得到提升。
本实施例中,本发明的一种高效整体立铣刀为圆角立铣刀。
实施例二
参见图12所示,本发明的一种高效整体立铣刀,与实施例一的不同之处在于,所述高效整体立铣刀为球头立铣刀,即上述技术特征应用于球头立铣刀上。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。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作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同化的等效实施例。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 (10)

1.一种高效整体立铣刀,包括一棒形体;所述棒形体的下部设为切削部,中上部设为柄部;所述切削部设有多个由所述底端端面向柄部方向延伸的排屑槽,各个排屑槽朝向切削旋转方向的面设为圆周切削刃前刀面,所述圆周切削刃前刀面与所述切削部的圆周面相交形成圆周切削刃;所述切削部的圆周面为圆周切削刃后刀面;所述切削部底端端面基于排屑槽设置齿隙,所述齿隙朝向切削旋转方向的面设为底部切削刃前刀面,所述底部切削刃前刀面与所述切削部的底面相交形成底部切削刃;所述切削部底面为底部切削刃后刀面;其特征在于:所述底部切削刃和圆周切削刃之间使用交接圆角过渡;刀尖交接圆角处对应设有圆角前刀面,所述圆角前刀面沿交接圆角延伸至圆周切削刃前刀面,并均匀顺滑连接底部切削刃前刀面和圆周切削刃前刀面,使交接圆角与底部切削刃和圆周切削刃交接位置均无折点,交接圆角圆度饱满。
2.根据权利要求1所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述交接圆角具有前角,所述交接圆角前角连续过渡变化,圆角45°剖面处法向前角为θ,-10°≤θ≤30°。
3.根据权利要求1或2所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述交接圆角半径为R,0<R≤0.5D,其中D为所述切削部的外径。
4.根据权利要求1所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述圆周切削刃具有前角,所述圆周切削刃前角为α,-10°≤α≤30°。
5.根据权利要求1所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述底部切削刃具有前角,所述底部切削刃前角为β,-15°≤β≤20°。
6.根据权利要求4所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述圆周切削刃的螺旋角为γ,0°≤γ≤50°。
7.根据权利要求1所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述切削部的切削刃为两个或两个以上,所述切削部的切削刃包括相对应的圆周切削刃和底部切削刃;所述两个或两个以上的底部切削刃之间的夹角不相等。
8.根据权利要求1或4或6所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述圆周切削刃的轮廓为圆柱形、圆锥形或椭圆形。
9.根据权利要求1或2或4或5或6或7所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述棒形体为高速钢、硬质合金、立方氮化硼和聚晶金刚石中的一种或多种材料制作而成。
10.根据权利要求8所述的高效整体立铣刀,其特征在于:所述棒形体为高速钢、硬质合金、立方氮化硼和聚晶金刚石中的一种或多种材料制作而成。
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