CN113560646A - 一种焊接结构立铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种焊接结构立铣刀，属于机械制造领域，包括硬质合金刀头、合金工具钢刀柄和强化销，硬质合金刀头与合金工具钢刀柄之间通过强化销固定。所述硬质合金刀头的焊接部分直径用于与焊接孔配合；销槽用于与强化销配合；圆周齿设于焊接部分直径上，其螺旋角用于实现良好的排屑性能。所述合金工具钢刀柄上设有焊接孔、销孔和排气孔，排气孔与焊接孔连通，排出焊接时焊接孔内的空气。本发明能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量，提供良好的抗弯、抗扭性能；刀头与刀柄有良好的同轴度，大幅降低精加工预留余量，显著提高加工效率。

Description

一种焊接结构立铣刀
技术领域
本发明属于机械制造领域，涉及一种焊接结构立铣刀。
背景技术
飞机制造中，随着难加工材料越来越多，普通高速钢立铣刀正逐步被硬质合金立铣刀所取代。但是受飞机零件结构及空间限制，需要使用一些特殊结构的立铣刀。这些立铣刀的刀头直径比较小、刀柄直径比较大，不适合制成整体硬质合金刀具。但如果使用高速钢立铣刀又无法满足加工需求。基于上述问题，本发明创造出一种焊接结构立铣刀。
发明内容
为解决一些特殊结构的立铣刀无法制成整体硬质合金刀具的问题，本发明提出一种焊接结构立铣刀，既能满足飞机零件的加工需求，又能解决硬质合金刀具的制造问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种焊接结构立铣刀，包括硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2和强化销3三部分，硬质合金刀头1与合金工具钢刀柄2之间通过强化销3固定。
所述的硬质合金刀头1包括焊接部分直径1-1、销槽1-2和圆周齿。所述焊接部分直径1-1用于与焊接孔2-1相配合，保证刀头与刀柄的同轴度；所述销槽1-2设于焊接部分直径1-1的一端面中部，用于与强化销3相配合；所述圆周齿设于焊接部分直径1-1的另一端，圆周齿与焊接部分直径1-1中轴线之间存在螺旋角1-3，用于实现良好的排屑性能。
所述圆周齿的具体角度设计要求为：所述硬质合金刀头1刀头部分的圆周齿第一后角1-4为12°、刀身部分的圆周齿第二后角1-5为18°、圆周齿前角1-6为5°±1°、圆周齿第一齿背宽度1-7为0.8mm和圆周齿第二齿背宽度1-8为1.6mm，圆周齿齿深1-9为2mm，用于使圆周齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料；圆角后角1-10为10°±1°，用于保证圆角在切削时有足够的强度；端齿向心角1-11为2°～3°、端齿齿槽角1-12为30°、端齿第一后角1-13为10°±1°、端齿第二后角1-14为18°、端齿前角1-15为4°±1°、端齿齿背宽度1-16为1mm，用于使端齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料。
所述的合金工具钢刀柄2上设有焊接孔2-1、销孔2-2和排气孔2-3。所述的焊接孔2-1设于合金工具钢刀柄2一端，其直径比焊接部分直径1-1大0.2mm，公差控制在+0.02mm以内，用于使其在与刀头焊接部分直径1-1配合焊接时得到良好的焊接间隙，提高焊料的流动性，使焊接充分，保证焊接质量。所述的销孔2-2直径为4mm，公差H7级。所述排气孔2-3与焊接孔2-1连通，焊接时焊接孔内的空气可以有效排出，提高焊接质量。
所述的强化销3根据刀头与刀柄的直径选择。
进一步的，所述的焊接部分直径1-1为10mm，公差控制在-0.02mm以内。
进一步的，所述的销槽1-2半径为2mm，公差控制在+0.02mm以内。
进一步的，所述的螺旋角1-3为30°。
进一步的，所述的排气孔2-3直径为2mm。
本发明的有益效果为：本发明提供的焊接结构立铣刀能够有效保证刀头与刀柄的焊接质量，提供良好的抗弯、抗扭性能。刀头与刀柄有良好的同轴度，大幅降低精加工预留余量，显著提高加工效率。解决一些特殊结构的立铣刀无法采用硬质合金制造的难题。
附图说明
图1为焊接结构立铣刀结构的示意图；图1(a)为的主视图；图1(b)为侧视图。
图2为硬质合金刀头结构的示意图；图2(a)为主视图；图2(b)为左视图；
图2(c)为局部放大图；图2(d)为沿图1(a)中A-A面的剖视图；图2(e)为沿图1(a)中B-B面的剖视图；图2(f)为沿图2(c)中C-C面的剖视图；图2(g)沿图2(b)中C-C面的剖视图。
图3为合金工具钢刀柄结构示意图；
图中：1硬质合金刀头；2合金工具钢刀柄；3强化销；1-1焊接部分直径；1-2销槽；1-3螺旋角；1-4圆周齿第一后角；1-5圆周齿第二后角；1-6圆周齿前角；1-7圆周齿第一齿背宽度；1-8圆周齿第二齿背宽度；1-9圆周齿齿深；1-10圆角后角；1-11端齿向心角；1-12端齿齿槽角；1-13端齿第一后角；1-14端齿第二后角；1-15端齿前角；1-16端齿齿背宽度；2-1焊接孔；2-2销孔；2-3排气孔。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种焊接结构立铣刀由三部分组成：硬质合金刀头1、合金工具钢刀柄2和强化销3。
所述的硬质合金刀头1包含的重要几何结构，从主视图中可以看出，硬质合金刀头1包括焊接部分直径1-1、销槽1-2和螺旋角1-3；从左视图中可以看到圆周齿第一后角1-4，从A-A剖视图可以看到圆周齿第二后角1-5、圆周齿前角1-6、圆周齿第一齿背宽度1-7和圆周齿第二齿背宽度1-8，从B-B剖视图可以看到圆周齿齿深1-9，从俯视剖面图可以看到圆角后角1-10和端齿向心角1-11，从C-C剖视图可以看到端齿齿槽角1-12，从D-D剖视图可以看到端齿第一后角1-13、端齿第二后角1-14、端齿前角1-15和端齿齿背宽度1-16。
焊接部分直径1-1为10mm，公差控制在-0.02mm以内，以便与焊接孔2-1相配合；销槽1-2半径为2mm，公差控制在+0.02mm以内，以便与强化销3相配合；螺旋角1-3为30°，获得良好的排屑性能；圆周齿第一后角1-4为12°、圆周齿第二后角1-5为18°、圆周齿前角1-6为5°±1°、圆周齿第一齿背宽度1-7为0.8mm、圆周齿第二齿背宽度1-8为1.6mm、圆周齿齿深1-9为2mm，可以使圆周齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料；圆角后角1-10为10°±1°，确保圆角在切削时有足够的强度；端齿向心角1-11为2°～3°、端齿齿槽角1-12为30°、端齿第一后角1-13为10°±1°、端齿第二后角1-14为18°、端齿前角1-15为4°±1°、端齿齿背宽度1-16为1mm，可以使端齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料。
所述的合金工具钢刀柄2包含焊接孔2-1、销孔2-2和排气孔2-3三个重要几何结构。
合金工具钢刀柄2选取焊接孔2-1直径为10.2mm，公差控制在+0.02mm以内，可以使其在与刀头配合焊接时得到良好的焊接间隙，提高焊料的流动性，使焊接充分，保证焊接质量；销孔2-2直径为4mm，公差H7级，以便与强化销3相配合；排气孔2-3直径为2mm，使焊接时焊接孔内的空气可以有效排出，提高焊接质量。
所述的强化销3根据刀头与刀柄的直径选择。
强化销3直径为4mm，公差选取n6级，以便于销槽1-2和销孔2-2相配合，能够大幅提升焊接刀具的抗扭性能。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种焊接结构立铣刀，其特征在于，所述的焊接结构立铣刀包括硬质合金刀头(1)、合金工具钢刀柄(2)和强化销(3)三部分，硬质合金刀头(1)与合金工具钢刀柄(2)之间通过强化销(3)固定；
所述的硬质合金刀头(1)包括焊接部分直径(1-1)、销槽(1-2)和圆周齿；所述焊接部分直径(1-1)用于与焊接孔(2-1)相配合；所述销槽(1-2)设于焊接部分直径(1-1)的一端面中部，用于与强化销(3)相配合；所述圆周齿设于焊接部分直径(1-1)上，圆周齿的螺旋角(1-3)用于实现良好的排屑性能；
所述圆周齿的具体角度设计要求为：刀头部分的圆周齿第一后角(1-4)为12°，刀身部分的圆周齿第二后角(1-5)为18°、圆周齿前角(1-6)为5°±1°、圆周齿第一齿背宽度(1-7)为0.8mm和圆周齿第二齿背宽度(1-8)为1.6mm，圆周齿齿深(1-9)为2mm，用于使圆周齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料；圆角后角(1-10)为10°±1°，用于保证圆角在切削时有足够的强度；端齿向心角(1-11)为2°～3°、端齿齿槽角(1-12)为30°、端齿第一后角(1-13)为10°±1°、端齿第二后角(1-14)为18°、端齿前角(1-15)为4°±1°、端齿齿背宽度(1-16)为1mm，用于使端齿的齿形锋利且坚固，适合切削难加工材料；
所述的合金工具钢刀柄(2)上设有焊接孔(2-1)、销孔(2-2)和排气孔(2-3)；所述的焊接孔(2-1)设于合金工具钢刀柄(2)一端，其直径比焊接部分直径(1-1)大0.2mm，公差控制在+0.02mm以内，用于使其在与刀头焊接部分直径(1-1)配合焊接时得到良好的焊接间隙，保证焊接质量；所述的销孔(2-2)直径为4mm，公差H7级；所述排气孔(2-3)与焊接孔(2-1)连通，用于排出焊接时焊接孔内的空气，提高焊接质量；
所述的强化销(3)根据刀头与刀柄的直径选择。
2.根据权利要求1所述的一种焊接结构立铣刀，其特征在于，所述的焊接部分直径(1-1)为10mm，公差控制在-0.02mm以内。
3.根据权利要求1所述的一种焊接结构立铣刀，其特征在于，所述的销槽(1-2)半径为2mm，公差控制在+0.02mm以内。
4.根据权利要求1所述的一种焊接结构立铣刀，其特征在于，所述的螺旋角(1-3)为30°。
5.根据权利要求1所述的一种焊接结构立铣刀，其特征在于，所述的排气孔(2-3)直径为2mm。
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