CN113751775B - 一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，涉及铣刀机构技术领域，其技术方案是：包括切削铣刀本体，还包括刀头、刀身和定心柱，所述刀头端部安装有刀头刀刃，所述刀头一侧开设第一排屑槽，所述刀头一侧安装有第一锯齿，所述刀头一侧固定连接第二锯齿，所述刀头一侧安装有第三锯齿，所述第一锯齿顶端安装有齿刃，所述刀头一侧开设螺旋面，所述螺旋面外表面开设散热孔，所述刀头一侧安装有第一侧刀，本发明具有实现了对物体的双重铣削，在锯开孔壁的同时进一步将孔壁铣平，进而防止铣刀发生崩断，并快速排出碎屑，防止碎屑对切削造成干扰，从而提高了铣削工作的精度，提高了陶碳复合材料刀头的散热性，进一步提高了铣削的质量。
Description
技术领域
本发明涉及铣刀机构技术领域，具体涉及一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀。
背景技术
铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具，工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量，铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等，在后刀面上磨出一条窄的刃带以形成后角，由于切削角度合理，其寿命较高，尖齿铣刀的齿背有直线、曲线和折线3种形式，直线齿背常用于细齿的精加工铣刀，曲线和折线齿背的刀齿强度较好，能承受较重的切削负荷，常用于粗齿铣刀，碳陶是陶瓷基复合材料的一种，由碳纤维的三维毡体或编织体作为增强骨架，碳化硅陶瓷作为连续基体的一类新型复合材料；碳陶材料不仅具有高性能陶瓷的高强度、高模量、高硬度、耐冲击、抗氧化、耐高温、耐酸碱和所有化学物质腐蚀、热膨胀系数小、比重轻等优点，同时还完全克服了一般陶瓷材料的脆性大、功能单一等缺点，是世界上公认的理想的高温结构材料、摩擦材料以及深冷材料，其热膨胀系数低、导热性高、抗热震性好、高温强度高、耐侵蚀性和抗渣性极好，质量轻。
现有技术存在以下不足：现有的铣刀的刀刃一般较为平整，当遇到较硬的物体时，铣刀的刀刃不能及时将物体切削完毕，从而容易造成铣刀崩断，同时为了保证铣刀的精度，有时先用定心钻进行打孔定位，然后再换上铣刀进行铣削，这样就增加了劳动量，不利于工作效率的提高，且陶碳复合材料钻头散热效果差，钻头过热时会发生形变因而损坏刀头。
因此，发明一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，通过设置了两组刀头刃，刀头刃与刀头的斜角为46度，刀头和刀身的材质设置为陶碳复合材料，第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的形状为三角形，第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的顶部为斜角，第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的斜角为45度，第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的直径比刀头直径大，第一侧刀的直径比第一锯齿、第二锯齿、第三锯齿直径大，第四锯齿比第一侧刀直径大，第三侧刀比第二锯齿直径小，两组螺旋面表面开设并贯穿三组散热孔，定心柱的直径与插孔大小相等，侧棱条与限位孔大小相等，定心柱与插孔插接，定心柱的材质设置为乌钢，刀柄和导热芯的材质设置为铜合金，以解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，包括切削铣刀本体，还包括刀头、刀身和定心柱，所述刀头端部安装有刀头刃，所述刀头一侧开设第一排屑槽，所述刀头一侧安装有第一锯齿，所述刀头一侧固定连接第二锯齿，所述刀头一侧安装有第三锯齿，所述第一锯齿顶端安装有齿刃，所述刀头一侧开设螺旋面，所述螺旋面外表面开设散热孔，所述刀头一侧安装有第一侧刀，所述第一侧刀边缘安装有第一侧刀刃，所述第一侧刀一侧外表面开设第二排屑槽，所述刀头一侧安装有第四锯齿，所述刀头一侧固定连接第二侧刀，所述第二侧刀边缘安装有第二侧刀刃，所述刀头一侧固定连接第三侧刀，所述第三侧刀边缘安装有第三侧刀刃；
所述刀身一侧外表面开设主扭曲棱，所述刀身一侧外表面开设第一扭曲面，所述刀身一侧外表面开设第二扭曲面，所述刀头一端设有焊接面，所述刀头一端开设插孔，所述插孔内壁开设限位孔；
所述刀身一端设有刀柄，所述刀柄一端安装有定心柱，所述定心柱侧面固定连接侧棱条，所述定心柱内壁固定套接导热芯。
优选的，所述刀头刃均匀安装在刀头端部，所述刀头刃的数量设置为两组，所述刀头刃与刀头的斜角为度，所述刀头和刀身的材质设置为陶碳复合材料。
优选的，所述第一排屑槽均匀开设在刀头一侧，所述第一排屑槽设置为两组，所述第二排屑槽均匀开设在刀头一侧，所述第二排屑槽的数量设置为两组。
优选的，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿均匀安装在刀头一侧，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的数量设置为两组。
优选的，所述齿刃的数量设置为六组，所述齿刃均匀安装在两组所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的边缘。
优选的，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的形状为三角形，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的顶部为斜角，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的斜角为45度。
优选的，所述第一锯齿与第一侧刀之间开设螺纹槽，所述螺纹槽延伸至第一侧刀与第四锯齿之间、第二侧刀与第三侧刀之间和第三侧刀与主扭曲棱之间。
优选的，所述第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿的直径比刀头直径大，所述第一侧刀的直径比第一锯齿、第二锯齿、第三锯齿直径大，所述第四锯齿比第一侧刀直径大，所述第三侧刀比第二锯齿直径小。
优选的，所述螺旋面均匀开设在刀头一侧，所述螺旋面的数量设置为两组，两组所述螺旋面表面开设并贯穿三组散热孔。
优选的，所述定心柱的直径与插孔大小相等，所述侧棱条与限位孔大小相等，所述定心柱与插孔插接，所述定心柱的材质设置为乌钢，所述刀柄和导热芯的材质设置为铜合金。
本发明的有益效果是：
1、在铣削过程中，通过刀头通过尖端部分首先钻入目标物体，同时刀头刃对目标物体进行扩孔，碎屑从第一排屑槽和螺旋面中排出，然后第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿钻入已经完成定位的孔中，第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿边缘的齿刃依次将孔壁锯开，由于第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿顶部为斜角，且斜角的角度45度，斜角的部分将产生的碎屑向上推出从第二排屑槽中排出，然后再向下钻去，第一侧刀上的第一侧刀刃将孔壁铣平，产生的碎屑从第三排屑槽中排出，然后进一步将第四锯齿及第四锯齿边缘的齿刃钻入孔中，齿刃进一步将孔壁锯开，碎屑再次从第三排屑槽中排出，然后第二侧刀和第二侧刀刃进一步将孔壁铣平，碎屑再次从第三排屑槽中排出，然后结束铣削工作并收回铣刀，及时将物体切削完毕，避免了铣刀崩断，减少劳动量；
2、通过三组散热孔在刀头进行钻孔时，上方喷射冷却液给刀身，在给刀身降温的同时通过刀身上开设的第一扭曲面、第二扭曲面，流落至刀头，为刀头提供散热效果，冷却液可以通过从三组散热孔来回穿梭，使刀头内部进一步降温，提高冷却液的冷却效果，并且在钻入物体内部时，螺纹槽可以像螺丝钉一样钻入物体内部，提高钻孔的速度，并且使碎屑通过螺纹槽的旋转带入第二排屑槽和第三排屑槽中排出，防止碎屑在钻孔的孔底堆积，保证铣刀的精度，提高了工作效率；
3、在制作切削铣刀本体时，刀柄和与内部导热芯由于是铜合金，是一体浇筑成型的，当定心柱和刀柄制作完成后，将乌钢的定心柱使用模具包裹在内部导热芯表面，进行压模成型，当定心柱、刀柄和内部导热芯制作完成后，然后将定心柱和内部导热芯插入刀身的插孔内，随后将刀身的与刀柄之间的焊接面焊接在一起，并打磨焊接处，侧棱条与限位孔具有限位作用，提高定心柱与刀身之间的稳固性，由于钨钢具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，可以提高刀身的韧性和抗弯折性能，由于由于铜合金的导热性好，通过铜合金材质的内部导热芯能够将产生的热量及时传导至刀身和刀柄，从而有效解决了陶瓷钻头散热效果差的问题。
附图说明
图1为本发明提供的切削铣刀本体效果图；
图2为本发明提供的切削铣刀本体结构示意图；
图3为本发明提供的刀头结构示意图；
图4为本发明提供的切削铣刀本体剖面图；
图5为本发明提供的切削铣刀本体拆分图；
图6为本发明提供的切削铣刀本体侧视图；
图7为本发明提供的刀柄侧视剖面图；
图8为本发明提供的刀身侧视剖面图。
图中：切削铣刀本体100、刀头200、刀头刃201、第一排屑槽202、第一锯齿203、第二锯齿204、第三锯齿205、齿刃206、螺旋面210、散热孔211、螺纹槽212、第一侧刀220、第一侧刀刃221、第二排屑槽222、第四锯齿230、第二侧刀240、第二侧刀刃241、第三侧刀250、第三侧刀刃251、主扭曲棱270、刀身300、第一扭曲面301、第二扭曲面302、焊接面303、插孔304、限位孔305、刀柄400、定心柱500、侧棱条501、导热芯502。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
参照附图1-8，本发明提供的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，包括切削铣刀本体100，还包括刀头200、刀身300和定心柱500，刀头200端部安装有刀头刃201，刀头200一侧开设第一排屑槽202，刀头200一侧安装有第一锯齿203，刀头200一侧固定连接第二锯齿204，刀头200一侧安装有第三锯齿205，第一锯齿203顶端安装有齿刃206，刀头200一侧开设螺旋面210，螺旋面210外表面开设散热孔211，刀头200一侧安装有第一侧刀220，第一侧刀220边缘安装有第一侧刀刃221，第一侧刀220一侧外表面开设第二排屑槽222，刀头200一侧安装有第四锯齿230，刀头200一侧固定连接第二侧刀240，第二侧刀240边缘安装有第二侧刀刃241，刀头200一侧固定连接第三侧刀250，第三侧刀250边缘安装有第三侧刀刃251；
刀身300一侧外表面开设主扭曲棱270，刀身300一侧外表面开设第一扭曲面301，刀身300一侧外表面开设第二扭曲面302，刀头200一端设有焊接面303，刀头200一端开设插孔304，插孔304内壁开设限位孔305；
刀身300一端设有刀柄400，刀柄400一端安装有定心柱500，定心柱500侧面固定连接侧棱条501，定心柱500内壁固定套接导热芯502。
进一步地，刀头刃201均匀安装在刀头200端部，刀头刃201的数量设置为两组，刀头刃201与刀头200的斜角为46度，刀头200和刀身300的材质设置为陶碳复合材料，第一排屑槽202均匀开设在刀头200一侧，第一排屑槽202设置为两组，第二排屑槽222均匀开设在刀头200一侧，第二排屑槽222的数量设置为两组，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205均匀安装在刀头200一侧，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的数量设置为两组，齿刃206的数量设置为六组，齿刃206均匀安装在两组第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的边缘，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的形状为三角形，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的顶部为斜角，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的斜角为45度，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205的直径比刀头200直径大，第一侧刀220的直径比第一锯齿203、第二锯齿204、第三锯齿205直径大，第四锯齿230比第一侧刀220直径大，第三侧刀250比第二锯齿204直径小，具体的，本发明在使用时，首先，使用装夹装置夹住刀柄400以固定住切削铣刀本体100，然后启动电机使切削铣刀本体100高速转动，在铣削过程中，刀头200通过尖端部分首先钻入目标物体，同时刀头刃201对目标物体进行扩孔，碎屑从第一排屑槽202和螺旋面210中排出，然后第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205钻入已经完成定位的孔中，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205边缘的齿刃206依次将孔壁锯开，由于第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205顶部为斜角，且斜角的角度为45度，斜角的部分将产生的碎屑向上推出从第二排屑槽222中排出，然后再向下钻去，第一侧刀220上的第一侧刀刃221将孔壁铣平，产生的碎屑从第三排屑槽260中排出，然后进一步将第四锯齿230及第四锯齿230边缘的齿刃206钻入孔中，齿刃206进一步将孔壁锯开，碎屑再次从第三排屑槽260中排出，然后第二侧刀240和第二侧刀刃241进一步将孔壁铣平，碎屑再次从第三排屑槽260中排出，然后结束铣削工作并收回铣刀；
进一步地，第一锯齿203与第一侧刀220之间开设螺纹槽212，螺纹槽212延伸至第一侧刀220与第四锯齿230之间、第二侧刀240与第三侧刀250之间和第三侧刀250与主扭曲棱270之间，螺旋面210均匀开设在刀头200一侧，螺旋面210的数量设置为两组，两组螺旋面210表面开设并贯穿三组散热孔211，具体的三组散热孔211在刀头200进行钻孔时，上方喷射冷却液给刀身300，在给刀身300降温的同时通过刀身300上开设的第一扭曲面301、第二扭曲面302，流落至刀头200，为刀头200提供散热效果，冷却液可以通过从三组散热孔211来回穿梭，使刀头200内部进一步降温，提高冷却液的冷却效果，并且在钻入物体内部时，螺纹槽212可以像螺丝钉一样钻入物体内部，提高钻孔的速度，并且使碎屑通过螺纹槽212的旋转带入第二排屑槽222和第三排屑槽260中排出，防止在钻孔的孔底堆积；
进一步地，定心柱500的直径与插孔304大小相等，侧棱条501与限位孔305大小相等，定心柱500与插孔304插接，定心柱500的材质设置为乌钢，刀柄400和导热芯502的材质设置为铜合金，具体的，在制作切削铣刀本体100时，刀柄400和与内部导热芯502由于是铜合金，是一体浇筑成型的，当定心柱500和刀柄400制作完成后，将乌钢的定心柱500使用模具包裹在内部导热芯502表面，进行压模成型，当定心柱500、刀柄400和内部导热芯502制作完成后，然后将定心柱500和内部导热芯502插入刀身300的插孔304内，随后将刀身300的与刀柄400之间的焊接面303焊接在一起，并打磨焊接处，此时侧棱条501与限位孔305具有限位作用，提高定心柱500与刀身300之间的稳固性，由于钨钢具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，可以提高刀身300的韧性和抗弯折性能，由于由于铜合金的导热性好，通过铜合金材质的内部导热芯502能够将产生的热量及时传导至刀身300和刀柄400，从而有效解决了陶瓷钻头散热效果差的问题。
本发明的使用过程如下：本发明在使用时，首先，使用装夹装置夹住刀柄400以固定住切削铣刀本体100，然后启动电机使切削铣刀本体100高速转动，在铣削过程中，刀头200通过尖端部分首先钻入目标物体，同时刀头刃201对目标物体进行扩孔，碎屑从第一排屑槽202和螺旋面210中排出，然后第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205钻入已经完成定位的孔中，第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205边缘的齿刃206依次将孔壁锯开，由于第一锯齿203、第二锯齿204和第三锯齿205顶部为斜角，且斜角的角度为45度，斜角的部分将产生的碎屑向上推出从第二排屑槽222中排出，然后再向下钻去，第一侧刀220上的第一侧刀刃221将孔壁铣平，产生的碎屑从第三排屑槽260中排出，然后进一步将第四锯齿230及第四锯齿230边缘的齿刃206钻入孔中，齿刃206进一步将孔壁锯开，碎屑再次从第三排屑槽260中排出，然后第二侧刀240和第二侧刀刃241进一步将孔壁铣平，碎屑再次从第三排屑槽260中排出，然后结束铣削工作并收回铣刀；
在制作切削铣刀本体100时，刀柄400和与内部导热芯502由于是铜合金，是一体浇筑成型的，当定心柱500和刀柄400制作完成后，将乌钢的定心柱500使用模具包裹在内部导热芯502表面，进行压模成型，当定心柱500、刀柄400和内部导热芯502制作完成后，然后将定心柱500和内部导热芯502插入刀身300的插孔304内，随后将刀身300的与刀柄400之间的焊接面303焊接在一起，并打磨焊接处，此时侧棱条501与限位孔305具有限位作用，提高定心柱500与刀身300之间的稳固性，由于钨钢具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，可以提高刀身300的韧性和抗弯折性能，由于由于铜合金的导热性好，通过铜合金材质的内部导热芯502能够将产生的热量及时传导至刀身300和刀柄400。
以上，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，包括切削铣刀本体(100)，还包括刀头(200)、刀身(300)和定心柱(500)，其特征在于：所述刀头(200)端部安装有刀头刃(201)，所述刀头(200)一侧开设第一排屑槽(202)，所述刀头(200)一侧安装有第一锯齿(203)，所述刀头(200)一侧固定连接第二锯齿(204)，所述刀头(200)一侧安装有第三锯齿(205)，所述第一锯齿(203)顶端安装有齿刃(206)，所述刀头(200)一侧开设螺旋面(210)，所述螺旋面(210)外表面开设散热孔(211)，所述刀头(200)一侧安装有第一侧刀(220)，所述第一侧刀(220)边缘安装有第一侧刀刃(221)，所述第一侧刀(220)一侧外表面开设第二排屑槽(222)，所述刀头(200)一侧安装有第四锯齿(230)，所述刀头(200)一侧固定连接第二侧刀(240)，所述第二侧刀(240)边缘安装有第二侧刀刃(241)，所述刀头(200)一侧固定连接第三侧刀(250)，所述第三侧刀(250)边缘安装有第三侧刀刃(251)；
所述刀身(300)一侧外表面开设主扭曲棱(270)，所述刀身(300)一侧外表面开设第一扭曲面(301)，所述刀身(300)一侧外表面开设第二扭曲面(302)，所述刀头(200)一端设有焊接面(303)，所述刀头(200)一端开设插孔(304)，所述插孔(304)内壁开设限位孔(305)；
所述刀身(300)一端设有刀柄(400)，所述刀柄(400)一端安装有定心柱(500)，所述定心柱(500)侧面固定连接侧棱条(501)，所述定心柱(500)内壁固定套接导热芯(502)。
2.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述刀头刃(201)均匀安装在刀头(200)端部，所述刀头刃(201)的数量设置为两组，所述刀头刃(201)与刀头(200)的斜角为46度，所述刀头(200)和刀身(300)的材质设置为陶碳复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述第一排屑槽(202)均匀开设在刀头(200)一侧，所述第一排屑槽(202)设置为两组，所述第二排屑槽(222)均匀开设在刀头(200)一侧，所述第二排屑槽(222)的数量设置为两组。
4.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)均匀安装在刀头(200)一侧，所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的数量设置为两组。
5.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述齿刃(206)的数量设置为六组，所述齿刃(206)均匀安装在两组所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的边缘。
6.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的形状为三角形，所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的顶部为斜角，所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的斜角为45度。
7.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述第一锯齿(203)与第一侧刀(220)之间开设螺纹槽(212)，所述螺纹槽(212)延伸至第一侧刀(220)与第四锯齿(230)之间、第二侧刀(240)与第三侧刀(250)之间和第三侧刀(250)与主扭曲棱(270)之间。
8.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述第一锯齿(203)、第二锯齿(204)和第三锯齿(205)的直径比刀头(200)直径大，所述第一侧刀(220)的直径比第一锯齿(203)、第二锯齿(204)、第三锯齿(205)直径大，所述第四锯齿(230)比第一侧刀(220)直径大，所述第三侧刀(250)比第二锯齿(204)直径小。
9.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述螺旋面(210)均匀开设在刀头(200)一侧，所述螺旋面(210)的数量设置为两组，两组所述螺旋面(210)表面开设并贯穿三组散热孔(211)。
10.根据权利要求1所述的一种带锯齿的陶碳复合材料切削铣刀，其特征在于：所述定心柱(500)的直径与插孔(304)大小相等，所述侧棱条(501)与限位孔(305)大小相等，所述定心柱(500)与插孔(304)插接，所述定心柱(500)的材质设置为乌钢，所述刀柄(400)和导热芯(502)的材质设置为铜合金。
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