CN114260494A - 一种可转位切削刀具 - Google Patents
一种可转位切削刀具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114260494A CN114260494A CN202111534540.4A CN202111534540A CN114260494A CN 114260494 A CN114260494 A CN 114260494A CN 202111534540 A CN202111534540 A CN 202111534540A CN 114260494 A CN114260494 A CN 114260494A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equal
- cutting tool
- indexable cutting
- cutter body
- degrees
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种可转位切削刀具，包括一个刀体和多个刀片；所述刀体沿着旋转轴线的转动方向设有多个安装槽，每个安装槽对应固接一个刀片；所述刀体由外表面、具有一定的实体厚度的壁部和壁部所围成的镂空区构成；所述刀体的镂空区沿着旋转轴线方向设有多层由多个筋条相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体，且填充体的侧面由多个三角形结构拼成一体。本发明可减少其自身的惯性，使其适用于高速加工，也利于其在高速加工工况下的动平衡控制，进而有利于提高加工表面质量、加工精度和刀具寿命；并具有减少刀体本身的耗材、也减少机床的额外功耗和提高刀具的经济性的特点。
Description
技术领域
本发明涉及刀具设计制造技术领域，特别是涉及一种可转位切削刀具。
背景技术
切削刀具是机械制造中用于切削加工的工具。随着制造业的转型升级，切削加工的技术也在不断发展，高速、高精度、高经济性的加工需求日益突显。现有技术的可转位切削刀具通常包括可旋转的刀体和安装在刀体上的多个刀片，沿着刀体旋转轴线的转动方向设有多个安装槽，每个安装槽对应固接一个刀片；刀体多为实心结构的钢制品，其重量较大，在切削加工中存在以下问题：一是，惯性大，动平衡较难控制，不适于高速加工；二是，动平衡质量较差，对加工表面质量、加工精度和刀具寿命产生负面影响；三是，经济性较差，刀体本身耗材大，机床的额外功耗也大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可转位切削刀具，通过结构改进，可减少其自身的惯性，使其适用于高速加工，也利于其在高速加工工况下的动平衡控制，进而有利于提高加工表面质量、加工精度和刀具寿命；并具有减少刀体本身的耗材、也减少机床的额外功耗和提高刀具的经济性的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可转位切削刀具，包括一个刀体和多个刀片；所述刀体沿着旋转轴线的转动方向设有多个安装槽，每个安装槽对应固接一个刀片；所述刀体由外表面、具有一定的实体厚度的壁部和壁部所围成的镂空区构成；所述刀体的镂空区沿着旋转轴线方向设有多层由多个筋条相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体，且填充体的侧面由多个三角形结构拼成一体。
所述三角形结构由三个筋条首尾相连构成，在筋条与筋条的相接处设有连接头，所述筋条的横截面为圆形、三角形、正方形或大于四个边的多边形，所述连接头为球体、三角体、正方体或大于四个面的多面体。
所述三角形结构的三个顶角分别为α、β、γ，且α+β+γ＝180°，其中α取值为15°≤α≤150°，β取值为15°≤β≤150°，γ取值为15°≤γ≤150°。
所述筋条的长度L与筋条的横截面内切圆直径d之比L/d为n，n取值范围为2≤n≤10，d取值范围为0.5mm≤d≤5mm，L取值范围为1mm≤L≤50mm。
所述连接头的内切球半径为R，则R取值范围为0.5d≤R≤5d。
所述刀体由碳钢、不锈钢、钛合金、硬质合金中的一种或多种材料制作而成。
所述填充体由多个锥体结构并排拼成一体。
所述锥体结构为正三面体。
所述锥体结构为正八面体。
所述锥体结构为正二十面体。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明由于采用了将刀体设计成由外表面、具有一定的实体厚度的壁部和壁部所围成的镂空区构成；且所述刀体的镂空区沿着旋转轴线方向设有多层由多个筋条相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体，且填充体的侧面由多个三角形结构拼成一体。本发明的这种结构，利用镂空区和具有多边立体几何结构特征的填充体的相配合，在保证刀体强度的同时，可减少其自身的惯性，使其适用于高速加工，也利于其在高速加工工况下的动平衡控制，进而有利于提高加工表面质量、加工精度和刀具寿命；并具有减少刀体本身的耗材、也减少机床的额外功耗和提高刀具的经济性的特点。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种可转位切削刀具不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图2是本发明的实施例的刀体的结构剖视图；
图3是本发明的实施例的刀体的镂空区中的填充体的单个锥体结构的立体构造示意图；
图4是本发明的实施例的刀体的镂空区中的填充体的单个锥体结构的局部构造示意图；
图5是本发明的实施例的刀体的镂空区中的填充体的侧面的三角形结构的构造示意图；
图6是本发明的实施例的刀体的镂空区中的填充体的侧面的三角形结构的局部构造示意图。
图中，1、刀体；11、刀体的安装槽；12、刀体的外表面；13、刀体的壁部；14、刀体的镂空区；2、刀片；3、螺钉；4、筋条；5、填充体；51、填充体的三角形结构；6、连接头；7、填充体的锥体结构。
具体实施方式
实施例
如图1至图6所示，本发明的一种可转位切削刀具，包括一个刀体1和多个刀片2；所述刀体1沿着旋转轴线S的转动方向设有多个安装槽11，每个安装槽11通过螺钉3对应固接一个刀片2；所述刀体1由外表面12、具有一定的实体厚度h的壁部13和壁部所围成的镂空区14构成；所述刀体1的镂空区14沿着旋转轴线方向设有多层由多个筋条4相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体5，且填充体5的侧面由多个三角形结构51拼成一体。如图2所示，本实施例中，镂空区14沿着旋转轴线方向设有四层填充体5。
本实施例中，如图5所示，所述三角形结构51由三个筋条5首尾相连构成，在筋条5与筋条5的相接处设有连接头6，所述筋条4的横截面为圆形；所述连接头6为球体；当然，筋条4的横截面也可以是三角形、正方形或大于四个边的多边形等结构；所述连接头6也可以为三角体、正方体或大于四个面的多面体等结构。
本实施例中，如图5所示，所述三角形结构51的三个顶角分别为α、β、γ，且α+β+γ＝180°，其中α取值为15°≤α≤150°，β取值为15°≤β≤150°，γ取值为15°≤γ≤150°。
本实施例中，所述筋条4的长度L与筋条4的横截面内切圆直径d之比L/d为n，n取值范围为2≤n≤10，d取值范围为0.5mm≤d≤5mm，L取值范围为1mm≤L≤50mm。
本实施例中，所述连接头6的内切球半径为R，则R取值范围为0.5d≤R≤5d。
本实施例中，所述刀体由碳钢、不锈钢、钛合金、硬质合金中的一种或多种材料制作而成。
本实施例中，所述填充体5由多个锥体结构7并排拼成一体。
本实施例中，所述锥体结构7为正八面体。
本发明的一种可转位切削刀具，采用了将刀体1设计成由外表面12、具有一定的实体厚度h的壁部13和壁部所围成的镂空区14构成；且所述刀体1的镂空区14沿着旋转轴线方向设有四层由多个筋条4相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体5，且填充体5的侧面由多个三角形结构51拼成一体；这种刀体1可以运用增材制造技术制作而成。本发明的这种结构，利用镂空区14和具有多边立体几何结构特征的填充体5的相配合，镂空区14起到减轻重量的作用，填充体5起到支撑加强的作用，在保证刀体强度的同时，可减少其自身的惯性，使其适用于高速加工，也利于其在高速加工工况下的动平衡控制，进而有利于提高加工表面质量、加工精度和刀具寿命；并具有减少刀体本身的耗材、也减少机床的额外功耗和提高刀具的经济性的特点。
本发明的一种可转位切削刀具，采用了填充体5由多个锥体结构7并排拼成一体；且锥体结构7为正八面体。本发明的这种结构，因其各连接点即连接头6均与四根筋条4相连，结构稳定，各方向受力均匀，可以起到很好的稳固作用，从而能够在保证刀体强度的前提下，实现大幅降低刀体重量。
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)
1.一种可转位切削刀具，包括一个刀体和多个刀片；所述刀体沿着旋转轴线的转动方向设有多个安装槽，每个安装槽对应固接一个刀片；其特征在于：所述刀体由外表面、具有一定的实体厚度的壁部和壁部所围成的镂空区构成；所述刀体的镂空区沿着旋转轴线方向设有多层由多个筋条相互连接而形成的具有多边立体几何结构特征的填充体，且填充体的侧面由多个三角形结构拼成一体。
2.根据权利要求1所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述三角形结构由三个筋条首尾相连构成，在筋条与筋条的相接处设有连接头，所述筋条的横截面为圆形、三角形、正方形或大于四个边的多边形，所述连接头为球体、三角体、正方体或大于四个面的多面体。
3.根据权利要求2所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述三角形结构的三个顶角分别为α、β、γ，且α+β+γ＝180°，其中α取值为15°≤α≤150°，β取值为15°≤β≤150°，γ取值为15°≤γ≤150°。
4.根据权利要求3所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述筋条的长度L与筋条的横截面内切圆直径d之比L/d为n，n取值范围为2≤n≤10，d取值范围为0.5mm≤d≤5mm，L取值范围为1mm≤L≤50mm。
5.根据权利要求4所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述连接头的内切球半径为R，则R取值范围为0.5d≤R≤5d。
6.根据权利要求1所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述刀体由碳钢、不锈钢、钛合金、硬质合金中的一种或多种材料制作而成。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述填充体由多个锥体结构并排拼成一体。
8.根据权利要求7所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述锥体结构为正三面体。
9.根据权利要求7所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述锥体结构为正八面体。
10.根据权利要求7所述的可转位切削刀具，其特征在于：所述锥体结构为正二十面体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111534540.4A CN114260494A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种可转位切削刀具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111534540.4A CN114260494A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种可转位切削刀具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114260494A true CN114260494A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=80827312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111534540.4A Pending CN114260494A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种可转位切削刀具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114260494A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104704260A (zh) * | 2012-08-31 | 2015-06-10 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 振动衰减的刀具 |
| US20150298222A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Kennametal Inc. | Machining tool and method for manufacturing a machining tool |
| CN107866752A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-03 | 清华大学 | 具有微观拓扑结构的金属结合剂3d打印砂轮、装置及方法 |
| CN108602134A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-09-28 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 刀体、刀具及制造刀体的方法 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111534540.4A patent/CN114260494A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104704260A (zh) * | 2012-08-31 | 2015-06-10 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 振动衰减的刀具 |
| US20150298222A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Kennametal Inc. | Machining tool and method for manufacturing a machining tool |
| CN108602134A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-09-28 | 山特维克知识产权股份有限公司 | 刀体、刀具及制造刀体的方法 |
| CN107866752A (zh) * | 2017-12-08 | 2018-04-03 | 清华大学 | 具有微观拓扑结构的金属结合剂3d打印砂轮、装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王春晓等: "多孔钛合金支架结构设计及其抗压强度分析", 《上海交通大学学报》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS591164B2 (ja) | ル−タ工具 | |
| CN112976357A (zh) | 一种用于纤维增强陶瓷基复合材料的铣刀及其制造方法 | |
| CN111230195B (zh) | 一种球头铣刀 | |
| CN109262038B (zh) | 一种多功能球头铣刀 | |
| CN114260494A (zh) | 一种可转位切削刀具 | |
| CN207239251U (zh) | 一种加工高硬度材料的立铣刀 | |
| CN105642985A (zh) | 一种用于贮箱壁板高速加工的铣刀 | |
| CN113263212A (zh) | 一种快进给铣刀刀片 | |
| CN203917982U (zh) | 一种加工刀具 | |
| CN113333837A (zh) | 一种高效整体立铣刀 | |
| CN203109327U (zh) | 一种焊接金刚石刀头的球头铣刀 | |
| CN208556106U (zh) | 一种狭窄空间转角和底角加工的球头立铣刀 | |
| CN208450680U (zh) | 用于加工石墨工件的铣刀 | |
| CN206824730U (zh) | 大进给圆鼻立铣刀 | |
| CN202447730U (zh) | 玉米粒金刚石精铣刀 | |
| CN214212360U (zh) | 一种倒角刃后刀面为曲面的立铣刀 | |
| CN211162262U (zh) | 用于螺纹加工的pcd螺纹铣刀 | |
| CN210387704U (zh) | 双角度复合锥面沉孔加工刀具 | |
| CN113118532A (zh) | 加工薄壁件的精密长短刃pcbn小螺旋角立铣刀及加工方法 | |
| CN213317940U (zh) | 一种四刃平齿耐磨铣刀 | |
| CN206966670U (zh) | 一种加工轴承端面圆槽的刀具 | |
| CN215880019U (zh) | 一种高速加工钻头 | |
| CN216065584U (zh) | 一种套式槽刀 | |
| CN219632628U (zh) | 一种可调式镗刀 | |
| CN212495585U (zh) | 一种强力分屑钻 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220401 |