CN113523371A - 用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法，用于将被加工的工件切削出一曲线轮廓，切削刀具中的刀头包括若干切削刃。若干切削刃沿刀头中心轴旋转可形成一二维切削轮廓曲线，以刀头径向为X轴，刀头中心轴为Y轴，建立一二维坐标系，取切削轮廓曲线上至少n个点，每个点在二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)；每个切削刃的刃口沿一三维曲线延伸，三维曲线上包括至少n个点，且分别与切削轮廓曲线上的至少n个点一一对应，在二维坐标系中添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向为Z轴，建立一三维坐标系，形成刃口的三维曲线。上述刀具中切削刃与待加工的工件表面能够均匀接触，有利于均匀加工工件的表面，能够延长超多刃刀具的使用寿命。

Description

用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法

技术领域

本申请涉及刀具加工技术领域，具体涉及一种用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法。

背景技术

在机械加工领域中，大多数刀具更多是用来加工硬质材料，甚至超硬的材料。但对于玻璃、陶瓷这种脆性材料，传统的成型刀具设计往往力不从心，尤其为实现对诸如钙钠玻璃这种脆性材料铣削过程中，轻微的振动即可导致被加工玻璃表面出现脆性变形和微裂纹，这导致被加工表面粗糙度高，且容易开裂破碎。

传统刀具的加工方法在设计时由于未曾考虑高进给，高速铣削脆性材料，导致其用于玻璃等铣削时，易产生不稳定的现象。因此，对于这种用于切削脆性材料的超多刃刀具，用来加工硬质材料的传统刀具的设计方法，和制造经验却无法应用在这种超多刃刀具的设计上。尤其对于这类超多刃刀具，现有技术中缺少如何利用现有CNC设备和系统，在不进行其他硬件变更的前提下，实现将二维切削轮廓曲线转换为三维刃口曲线的简单直接的转换方法。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法，以解决上述问题。

本申请一实施例提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具，用于将被加工的工件切削出一曲线轮廓，所述切削刀具包括刀杆和形成于刀杆上的刀头，所述刀头包括若干切削刃。

所述若干切削刃沿刀头中心轴旋转可形成一二维切削轮廓曲线，以刀头径向方向作为X轴，刀头中心轴作为Y轴，建立一二维坐标系，取所述切削轮廓曲线上至少n个点，则每个点在所述二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；每个所述切削刃的刃口沿一三维曲线延伸，所述三维曲线上包括至少n个点，且分别与所述切削轮廓曲线上的至少n个点一一对应，每个所述切削刃的刃口上的每个点在沿刀头中心轴旋转时可与对应的所述切削轮廓曲线上的点一一重合，在所述二维坐标系中添加另一与所述X轴和所述Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系，所述三维曲线上的每个点在所述三维坐标系的坐标为(X’_i、(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且该三维曲线上的每个点满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y’_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°。

在一实施例中，所述切削刀具为圆鼻刀、成型刀和球刀中的一个，且所述切削轮廓曲线与所述曲线轮廓相对应。

在一实施例中，所述切削轮廓曲线上至少n个点在所述二维坐标系下的X轴坐标构成等差数列。

在一实施例中，所述切削轮廓曲线为外凸曲线、内凹曲线、或二者的结合。

在一实施例中，所述n大于或等于4。

本申请还提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具的制造方法，所述方法包括：

获得刀具毛坯刀头沿其中心轴旋转形成的一二维回转轮廓曲线；

以刀头径向方向作为X轴，刀头中心轴作为Y轴，建立一二维坐标系，取该回转轮廓曲线上至少n个点，则每个点在该二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3......n)；

在所述二维坐标系添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系；

在所述三维坐标系的空间内确定至少n个分别与所述回转轮廓曲线上的至少n个点一一对应的点，至少n个点在所述三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°；

根据所述三维坐标系上确定的至少n个点拟合出一三维空间曲线；

根据所述三维空间曲线加工该刀具毛坯刀头，以使形成的刃口沿所述三维空间曲线延伸。

在一实施例中，所述切削刀具为圆鼻刀、成型刀、球刀中的一个，且所述回转轮廓曲线与被加工工件所需的曲线轮廓相对应。

在一实施例中，所述回转轮廓曲线上至少n个点在所述二维坐标系下的X轴坐标构成等差数列。

在一实施例中，所述回转轮廓曲线为外凸曲线、内凹曲线、或二者的结合。

在一实施例中，所述n大于或等于4。

上述用于切削脆性材料的超多刃刀具及其制造方法中，若干切削刃沿刀头中心轴旋转形成二维切削轮廓曲线，切削刃的刃口沿一三维曲线延伸，二维切削轮廓曲线上的点与三维曲线上的点形成一一对应的关系。切削刃与待加工的工件表面能够均匀接触，有利于均匀加工工件的表面，从而提高所加工工件的表面质量；切削刃在不同位置的寿命相似，能够延长超多刃刀具的使用寿命，降低超多刃刀具的制造成本；还能够实现高速进给加工，提高加工效率。

附图说明

图1为第一实施例中成型刀的部分结构示意图。

图2为第一实施例中成型刀与工件的加工状态示意图。

图3为第一实施例中成型刀中刀头的旋转平面示意图。

图4为第一实施例中成型刀中刃口空间曲线的示意图。

图5为第二实施例中圆鼻刀的部分结构示意图。

图6为第二实施例中圆鼻刀与工件的加工状态示意图。

图7为第二实施例中圆鼻刀中刀头的旋转平面示意图。

图8为第二实施例中圆鼻刀中刃口空间曲线的示意图。

图9为第三实施例中球刀的部分结构示意图。

图10为第三实施例中球刀与加工件的加工状态示意图。

图11为第三实施例中球刀中刀头的旋转平面示意图。

图12为第三实施例中球刀中刃口空间曲线的示意图。

图13为第四实施例中用于切削脆性材料的超多刃刀具的制造方法的流程示意图。

主要元件符号说明

超多刃刀具 10、20、30

刀杆 11、21、31

杆部 111、211

颈部 112、212

刀头 12、22、32

本体 121、221、321

端点 3211

顶面 1211、2211、3211

弧形环面 1212、2212、3212

侧面 2213

切削刃 122、222、322

刀槽 123、223、323

中心轴 13、23、33

切削轮廓曲线 14、24、34

三维曲线 15、25、35

工件 100

曲线轮廓 110、120、130

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

首先需要说明的是，本申请中的超多刃刀具为本领域技术人员的通用惯常定义。与传统4，6，8刃的切削刀具不同，超多刃刀具的刃齿数至少在10个以上，多为十几，几十，甚至上百个，多专用于脆性材料加工领域。

请同时参见图1和图2，本申请第一实施例提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具10，用于将被加工的工件100切削出一曲线轮廓110，本实施例中，超多刃刀具10为成型刀，超多刃刀具10包括刀杆11和形成于刀杆11上的刀头12，超多刃刀具10具有一贯穿刀杆11及刀头12的中心轴13，中心轴13为超多刃刀具10的旋转轴线，即刀头12的中心轴线。

需要说明的是，在本实施例中，工件可以为玻璃、石墨、陶瓷、碳纤维、玻纤、液态金属等脆性材料，也可以为其他普通脆性材料。

本实施例中，刀杆11包括相互连接的杆部111和颈部112，颈部112与刀头12相连接，杆部111和颈部112均为圆柱状，且颈部112的直径大于杆部111的直径。可以理解地，在其他实施例中，颈部112可以省略，相应地，刀杆11为直柄状。刀杆11的材质可以为硬质合金、高速钢等。

进一步地，刀头12包括本体121、若干切削刃122和若干刀槽123。本体121的一端与刀杆11固定连接，或本体121的一端也可以与刀杆11的颈部112背离杆部111的一端连接。本体121包括顶面1211和内凹弧形环面1212，弧形环面1212自顶面1211向刀杆11方向延伸，且弧形环面1212环绕顶面1211设置，或弧形环面1212自顶面1211向颈部112方向延伸，弧形环面1212同样环绕顶面1211设置。

请同时参见图3和图4，本实施例中，刀头12中的若干切削刃122沿刀头中心轴13旋转可形成一二维的切削轮廓曲线14，切削轮廓曲线14与被加工工件100的曲线轮廓110相对应，本实施例中，该切削轮廓曲线14与被加工工件100的曲线轮廓110完全一致。以刀头12的径向方向作为X轴，刀头中心轴13作为Y轴，建立一二维坐标系，取切削轮廓曲线14上至少n个点，则每个点在二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；每个切削刃122的刃口沿一三维曲线15延伸，三维曲线15上包括至少n个点，且分别与切削轮廓曲线14上的至少n个点一一对应，每个切削刃122的刃口上的每个点在沿刀头中心轴13旋转时可与对应的切削轮廓曲线14上的点一一重合，在二维坐标系中添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系，三维曲线15上的每个点在三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且该三维曲线上的每个点满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y_i，Z’_i＝X_i*Sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°°。

上述用于切削脆性材料的超多刃刀具10中，若干切削刃122沿刀头中心轴13旋转形成二维切削轮廓曲线14，切削刃122的刃口沿一三维曲线15延伸，二维切削轮廓曲线14上的点与三维曲线15上的点形成一一对应的关系。切削刃122与待加工的工件表面能够均匀接触，有利于均匀加工工件的表面，从而提高所加工工件的表面质量；切削刃122在不同位置的寿命相似，能够延长超多刃刀具10的使用寿命，降低超多刃刀具10的制造成本；还能够实现高速进给加工，提高加工效率。上述超多刃刀具10可应用于脆性材料的中、精加工，并且加工效率高、使用寿命长，上述超多刃刀具10所加工的工件表面质量较高、尺寸精度高。

本实施例中，螺旋角

的取值可以为10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°中的任意一个，具体取值可依据实际加工需要选择。

本实施例中，n取7，即切削轮廓曲线14上包括7个点，切削轮廓曲线14上的7个点在二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。

可以理解地，在其他实施例中，n也可以取其他数值，只要满足n大于或等于4即可。

可以理解地，在其他实施例中，切削轮廓曲线14上的n个点在二维坐标系下的X轴坐标也可以呈等差数列或其他排布方式设置。

本实施例中，切削轮廓曲线14为内凹曲线。

请同时参见图5和图6，本申请第二实施例提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具20，用于将被加工的工件100切削出一曲线轮廓120，本实施例中与第一实施例的区别在于：超多刃刀具20为圆鼻刀，超多刃刀具20包括刀杆21和形成于刀杆21上的刀头22，超多刃刀具20具有一贯穿刀杆21及刀头22的中心轴23，中心轴23为超多刃刀具20的旋转轴线，即刀头22的中心轴线。

需要说明的是，在本实施例中，工件可以为玻璃、石墨、陶瓷、碳纤维、玻纤、液态金属等脆性材料，也可以为其他普通脆性材料。

本实施例中，刀杆21包括相互连接的杆部211和颈部212，颈部212与刀头22相连接，杆部211和颈部212均为圆柱状，且颈部212的直径大于杆部211的直径。可以理解地，在其他实施例中，颈部212可以省略，相应地，刀杆21为直柄状。刀杆21的材质可以为硬质合金、高速钢等。

进一步地，刀头22包括本体221、若干切削刃222和若干刀槽223。本体221的一端与刀杆21固定连接，或本体221的一端也可以与刀杆21的颈部212背离杆部211的一端连接。本体221包括顶面2211、外凸的弧形环面2212及侧面2213，侧面2213环绕顶面2211设置，且侧面2213与顶面2211形成一凹槽，弧形环面2212自侧面2213远离顶面2211的一端向刀杆21方向延伸，且弧形环面2212环绕侧面2213设置，或弧形环面2212自侧面2213远离顶面2211的一端向颈部212方向延伸，弧形环面2212同样环绕侧面2213设置。

请同时参见图7和图8，本实施例中，刀头22中的若干切削刃222沿刀头中心轴23旋转可形成一二维的切削轮廓曲线24，切削轮廓曲线24与曲线轮廓相对应，以刀头22的径向方向作为X轴，刀头中心轴23作为Y轴，建立一二维坐标系，取切削轮廓曲线24上至少n个点，则每个点在二维坐标系的坐标为(Xi，Yi)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；每个切削刃222的刃口沿一三维曲线25延伸，三维曲线25上包括至少n个点，且分别与切削轮廓曲线24上的至少n个点一一对应，每个切削刃222的刃口上的每个点在沿刀头中心轴23旋转时可与对应的切削轮廓曲线24上的点一一重合，在二维坐标系中添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系，三维曲线25上的每个点在三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且该三维曲线上的每个点满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y_i'＝Y_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°。

本实施例中，n取7，即切削轮廓曲线24上包括7个点，切削轮廓曲线24上的7个点在二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。

可以理解地，在其他实施例中，n也可以取其他数值，只要满足n大于或等于4即可。

可以理解地，在其他实施例中，切削轮廓曲线24上的n个点在二维坐标系下的X轴坐标也可以呈等差数列或其他排布方式设置。

本实施例中，切削轮廓曲线24为外凸曲线。

请同时参见图9和图10，本申请第三实施例提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具30，用于将被加工的工件100切削出一曲线轮廓130，本实施例中与第一实施例的区别在于：超多刃刀具30为球刀，超多刃刀具30包括刀杆31和形成于刀杆31上的刀头32，超多刃刀具30具有一贯穿刀杆31及刀头32的中心轴33，中心轴33为超多刃刀具30的旋转轴线，即刀头32的中心轴线。

需要说明的是，在本实施例中，超多刃刀具30适应于工件为超薄结构的玻璃、石墨、陶瓷等。

本实施例中，刀杆31为直柄状。刀杆31的材质可以为硬质合金、高速钢等。

进一步地，刀头32包括本体321、若干切削刃322和若干刀槽323。本体321的一端与刀杆31固定连接。本体321为半球状，具有一外凸的弧形环面3212，若干切削刃322的一端相较于一共同的端点3211，弧形环面3212自端点3211向刀杆31方向延伸。

请同时参见图11和图12，本实施例中，刀头32中的若干切削刃322沿刀头中心轴33旋转可形成一二维的切削轮廓曲线34，切削轮廓曲线34与被加工工件100的曲线轮廓130相对应。根据被加工工件100所要加工出来的曲线轮廓130的尺寸，可以选择不同的球刀刃径。所以对于球刀，其二维的切削轮廓曲线34可能与被加工工件100所要加工出来的曲线轮廓130不相同。当二维的切削轮廓曲线34与被加工工件100所要加工出来的曲线轮廓130不同时，被加工工件100所要加工出来的曲线轮廓130可通过控制球刀沿特定的轨迹进行切削加工来实现。

进一步地，以刀头32的径向方向作为X轴，刀头中心轴33作为Y轴，建立一二维坐标系，取切削轮廓曲线34上至少n个点，则每个点在二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；每个切削刃322的刃口沿一三维曲线35延伸，三维曲线35上包括至少n个点，且分别与切削轮廓曲线34上的至少n个点一一对应，每个切削刃322的刃口上的每个点在沿刀头中心轴33旋转时可与对应的切削轮廓曲线34上的点一一重合，在二维坐标系中添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系，三维曲线35上的每个点在三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且该三维曲线上的每个点满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°。

本实施例中，n取7，即切削轮廓曲线34上包括8个点，切削轮廓曲线34上的8个点在二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。

可以理解地，在其他实施例中，n也可以取其他数值，只要满足n大于或等于4即可。

可以理解地，在其他实施例中，切削轮廓曲线34上的n个点在二维坐标系下的X轴坐标也可以呈等差数列或其他排布方式设置。

本实施例中，切削轮廓曲线34为外凸曲线。

请参见图13，本申请第四实施例提供一种用于切削脆性材料的超多刃刀具的制造方法，其中，脆性材料可以为玻璃、石墨、陶瓷、碳纤维、玻纤、液态金属等，该方法包括：

S10，获得刀具毛坯刀头沿其中心轴旋转形成的一二维回转轮廓曲线。

本实施例中，刀具毛坯中可以为圆鼻刀或成型刀的刀具毛坯，其中，圆鼻刀或成型带刀中，除若干切削刃外的其余部分已经加工完成。进一步地，应用于超薄材料(例如超薄玻璃)时，刀具毛坯也可以为球刀的刀具毛坯。

本实施例中，回转轮廓曲线可以为外凸曲线(例如圆鼻刀)、内凹曲线(例如成型刀)，或者外凸曲线和内凹曲线两者的结合。

本实施例中，回转轮廓曲线与被加工工件所需要的曲线轮廓相对应。

S20，以刀头径向方向作为X轴，刀头中心轴作为Y轴，建立一二维坐标系，取该回转轮廓曲线上至少n个点，则每个点在该二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)。其中，X轴和Y轴相较于一点，形成二维坐标原点。

本实施例中，回转轮廓曲线上的n的取值大于或等于4，以便于较好的满足加工的精度需求，在加工过程中，可依据实际的加工精度对n进行具体地取值。

本实施例中，回转轮廓曲线上至少n个点在二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。可以理解地，在其他实施例中，也可依据实际需要使得回转轮廓曲线上至少n个点在二维坐标系下的X轴坐标上采用其他排布方式，例如等差排列。

S30，在上述二维坐标系添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系。

具体地，X轴、Y轴及Z轴两两垂直，且Z轴经过二维坐标原点，以此使得二维坐标原点变为三维坐标原点，形成三维坐标系。

S40，在所述三维坐标系的空间内确定至少n个分别与所述回转轮廓曲线上的至少n个点一一对应的点，至少n个点在所述三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y_i'＝Y_i，Z'_i＝X_i*Sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°。

具体地，螺旋角

的取值可以为10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°中的任意一个，具体取值可依据实际加工需要选择。

S50，根据三维坐标系上确定的至少n个点拟合出一三维空间曲线。

在一实施方式中，可将三维坐标系上确定的至少n个点的坐标通过处理器(例如计算机)进行拟合，形成一三维空间曲线，具体拟合的限定条件(例如拟合精度)可依据实际加工需要再处理器中进行限定。

S60，根据三维空间曲线加工该刀具毛坯刀头，以使形成的刃口沿三维空间曲线延伸。

在一实施方式中，可利用车床对刀具毛坯进行加工，具体地，将形成的三维空间曲线输入车床，完成车床的预处理作业以形成加工参数，车床按照形成的加工参数对刀具毛坯进行加工，以形成所需要的刃口。

上述用于切削脆性材料的超多刃刀具制造方法中，若干切削刃沿刀头中心轴旋转形成二维切削轮廓曲线，切削刃的刃口沿一三维曲线延伸，二维切削轮廓曲线上的点与三维曲线上的点形成一一对应的关系。切削刃与待加工的工件表面能够均匀接触，有利于均匀加工工件的表面，从而提高所加工工件的表面质量；切削刃在不同位置的寿命相似，能够延长刀具的使用寿命，降低刀具的制造成本；还能够实现高速进给加工，提高加工效率。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于切削脆性材料的超多刃刀具，用于将被加工的工件切削出一曲线轮廓，所述切削刀具包括刀杆和形成于刀杆上的刀头，所述刀头包括若干切削刃，其特征在于，

所述若干切削刃沿刀头中心轴旋转可形成一二维切削轮廓曲线，以刀头径向方向作为X轴，刀头中心轴作为Y轴，建立一二维坐标系，取所述切削轮廓曲线上至少n个点，则每个点在所述二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；

每个所述切削刃的刃口沿一三维曲线延伸，所述三维曲线上包括至少n个点，且分别与所述切削轮廓曲线上的至少n个点一一对应，每个所述切削刃的刃口上的每个点在沿刀头中心轴旋转时可与对应的所述切削轮廓曲线上的点一一重合，在所述二维坐标系中添加另一与所述X轴和所述Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系，所述三维曲线上的每个点在所述三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且该三维曲线上的每个点满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°。

2.如权利要求1所述的超多刃刀具，其特征在于，所述切削刀具为圆鼻刀或成型刀，且所述切削轮廓曲线与所述曲线轮廓相对应。

3.如权利要求1所述的超多刃刀具，其特征在于，所述切削轮廓曲线上至少n个点在所述二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。

4.如权利要求1所述的超多刃刀具，其特征在于，所述切削轮廓曲线为外凸曲线、内凹曲线、或二者的结合。

5.如权利要求1所述的超多刃刀具，其特征在于，所述n大于或等于4。

6.一种用于切削脆性材料的超多刃刀具的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

获得刀具毛坯刀头沿其中心轴旋转形成的一二维回转轮廓曲线；

以刀头径向方向作为X轴，刀头中心轴作为Y轴，建立一二维坐标系，取该回转轮廓曲线上至少n个点，则每个点在该二维坐标系的坐标为(X_i，Y_i)，其中，i为正整数(1、2、3……n)；

在所述二维坐标系添加另一与X轴和Y轴垂直的径向方向作为Z轴，建立一三维坐标系；

在所述三维坐标系的空间内确定至少n个分别与所述回转轮廓曲线上的至少n个点一一对应的点，至少n个点在所述三维坐标系的坐标为(X’_i、Y’_i、Z’_i)，且满足以下关系式：

X’_i＝X_i*cos(π*α*i/(180°*n))，Y’_i＝Y_i，Z’_i＝X_i*sin(π*α*i/(180°*n))

其中，α为螺旋角，所述螺旋角α满足：0°＜α＜90°；

根据所述三维坐标系上确定的至少n个点拟合出一三维空间曲线；

根据所述三维空间曲线加工该刀具毛坯刀头，以使形成的刃口沿所述三维空间曲线延伸。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述切削刀具为圆鼻刀或成型刀，且所述回转轮廓曲线与被加工工件所需的曲线轮廓相对应。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述回转轮廓曲线上至少n个点在所述二维坐标系下的X轴坐标等间距设置。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述回转轮廓曲线为外凸曲线、内凹曲线、或二者的结合。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述n大于或等于4。

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