CN115090943A - 一种便于排屑的渐变槽深离散刃立铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渐变槽深离散刃立铣刀，属于金属切削领域，主要应用于工件的粗加工和半精加工。该铣刀包括刃部和柄部，所述铣刀的刃部包括容屑槽和切削刃，切削刃分布在铣刀的端面和圆柱面上。容屑槽的容积由端面沿柄部方向呈减小趋势。切削刃上设有一定数量的分屑槽，其分屑槽间距随端面沿柄部方向呈减小趋势。所述渐变槽深离散刃铣刀在端面芯厚直径较小，容屑空间较大。芯厚直径由端面沿柄部方向逐渐增加，可以提高刀具的共振频率，并且增强刀具的刚度和稳定性。随着后端芯厚直径的增加，容屑槽容积减小，使得切屑可以从分屑槽流出，加快切屑的流出速度，不易造成切屑拥堵的现象，延长刀具的使用寿命，并保证加工工件的质量。

Description

一种便于排屑的渐变槽深离散刃立铣刀

技术领域

本发明属于金属高速切削领域，具体来说，它涉及一种渐变槽深离散刃立铣刀。

背景技术

铣刀是机床的重要组成部分，在加工工件的过程中，通常会使用立铣刀对工件进行开槽，铣削侧面等工作。传统立铣刀多为槽深相等和对称式结构。当采用进给量较大，切削速度较高的加工方式时，传统铣刀很难同时满足高刚性和大容屑空间的要求。虽然变槽深铣刀的芯厚在端面部分较小，切削刃尾部较大的设计，可以使变槽深立铣刀在同时满足刚性和容屑空间的需求，但是由于其结构特点导致切削刃的尾部容屑空间小，容易出现切屑拥堵的现象。在此背景下提出的本发明可以为渐变槽深离散刃的研究提供一些参考和借鉴。

发明内容

本发明针对立铣刀高速切削过程中易出现的高频颤振，切屑排出不流畅等问题，设计了一种减振效果好、排屑顺畅、切屑大小可控、刀具使用寿命较高的渐变槽深离散刃立铣刀。

本发明技术方案如下：

所述渐变槽深离散刃立铣刀齿数为3，螺旋角为35°,齿间角为120°，前角为10°，后角为17°。

所述渐变槽深离散刃立铣刀的刃部的长度为45mm，柄部的长度为55mm，刃部和柄部的长度比为9:11。

所述渐变槽深离散刃立铣刀刀柄外径为20mm，芯厚由切削刃靠近端面一侧向刀柄方向逐渐增大，芯厚为刀柄外径的50％-75％。

所述渐变槽深离散刃立铣刀在切削刃上的的槽数量为7，槽深为1mm，宽度为1mm，槽的间距由端面向刀柄方向逐渐减小分别为6.2mm、5.4mm、4.6mm、3.3mm、2mm、2mm。

本发明的有益效果为：

1本发明的芯厚由端面向刀柄方向逐渐增大，提高刀具的固有频率，增强铣刀的刚度和稳定性。

2本发明的切削刃呈离散刃结构，离散刃长度由端面向刀柄方向逐渐减小，在靠近刀柄方向的刃口截面为梯形，提高了铣刀在芯厚较大处的分屑能力，增加了切屑的流出路径。

3本发明的退刀槽处的芯厚较大，能够引导切屑逐渐排出并逐渐远离刀具，使排屑顺畅、不易产生积屑瘤，从而降低了刀具的磨损并保证了被加工表面的质量。

4本发明的相邻两条切削刃上的离散刃结构呈右旋排列，能够让离散刃铣刀在较大进给量的环境下工作且切屑大小可控，能够形成细小切屑，便于切屑清理。

附图说明

图1是本发明立铣刀的整体结构示意图。

图2是本发明立铣刀A-A，B-B，C-C剖面示意图。

图3是本发明立铣刀的端面结构及槽型曲线示意图。

图4是本发明立铣刀的芯厚从端面向刀柄的方向变化的示意图。

图5是本发明立铣刀的离散刃排列分布示意图。

图面标号说明：刃部1、柄部2、第一切削刃3、第二切削刃4、第三切削刃5、容屑槽6、端刃7、中心凹槽8、分屑槽9。

具体实施方式

实施例1：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的立铣刀，包括刃部1和柄部2，所述刃部包括多个容屑槽6、切削刃3、4、5和端刃7、分屑槽9、中心凹槽8，主切削刃3、4、5分布在圆柱面上，端刃7分布在端面上，多个容屑槽6随端面向刀柄方向延伸，中心凹槽7位于三条端刃的连接处，分屑槽9位于主切削刃4上，其余两条切削刃上分别置于与此相等的分屑槽，分屑槽9的深度为1mm，宽度为1mm，分屑槽的倒角宽度为0.5mm，深度为1mm。切削刃相邻两个分屑槽的间距分别为6.2mm、5.4mm、4.6mm、3.3mm、2mm、2mm，此离散刃结构增强了在芯厚较大处的分屑能力，能够引导切屑更快的排出并远离刀具，从而降低了刀具的磨损并保证了被加工表面的质量。

实施例2：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的立铣刀，芯厚随主切削刃靠近端面向靠近刀柄的方向逐渐增大，最小芯厚d1为10mm，最大芯厚d3为15mm，d2为立铣刀刃部中间处的芯厚为12.5mm，此结构可以提高引起刀具共振的频率，增强立铣刀的刚度和稳定性，能够适应的较大的最高转速。

实施例3：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述的立铣刀，三条切削刃的后角α皆为17°，前角δ皆为10°，齿间角γ为120°，槽张角为100°，三条切削刃的端面刃宽皆为3.8mm，刀头槽型曲线有一段直线和两段圆弧组成，其中第一段圆弧R1与芯厚相切，直线L1长度为2mm，两段相切圆弧半径分别R1＝16mm、R2＝3mm

实施例4：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述的立铣刀，主切削刃上离散刃长度不变，结构呈右旋排列。铣刀端面距离散刃第一分屑槽的距离为H1＝3.5mm、H2＝4.5mm、H3＝5.5mm，此结构可以控制切屑的大小，能够形成较小的切屑，不易形成积屑瘤并且便于清理。

Claims (6)

1.一种便于排屑的渐变槽深离散刃立铣刀，其特征在于：所述三刃渐变槽深离散刃立铣刀端面到底部芯厚逐渐增大，其离散刃长度不相等。

2.按照权利要求1所述，其特征在于：所述铣刀为3齿刀刃，螺旋角为35°，前角为10°。

3.根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于：所述铣刀外径为20mm，端面芯厚为10mm，槽锥角为2.9°，铣刀端面中心凹槽半径为0.5mm，铣刀齿间距为120°。

4.根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于：所述铣刀径向截面槽形曲线由一段直线和两段圆弧组成，其尺寸分别为2mm的直线，两段相切圆弧半径分别为16mm、3mm。

5.根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于：所述铣刀离散刃呈右旋分布，分屑槽宽1mm，槽深1mm，相邻槽间隔为6.2mm、5.4mm、4.6mm、3.3mm、2mm、2mm。

6.根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于：所述铣刀的芯厚随切削刃靠近端面向刀柄方向逐渐增大，最小芯厚为刀柄外径的50％，最大芯厚为刀柄外径的75％。

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