CN115846742A - 一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀 - Google Patents
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Abstract
本发明属于蜂窝加工技术领域，提出一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀。加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀包括刀柄和切削刃部分，切削刃部分设置六个螺旋状的周刃以及对应的六个端刃，周刃的螺旋角β在35°‑45°之间，周刃之间设有螺旋状排屑槽，端刃的端刃第一后角为8°，端刃第二后角为18°，端刃前角为8°，各端刃之间的夹角为θ1‑θ6，刀尖圆弧0.4mm。采用上述结构后，本发明所述立铣刀对高温合金蜂窝芯进行加工时，既能保证蜂窝芯的加工质量，同时也减小了加工中的振动，增强了刀具耐崩刃性和耐磨性，延长了刀具的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及蜂窝加工技术领域，尤其涉及一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀。
背景技术
随着航天、航空及国防工业的发展，高温合金的应用越来越多，因此也对加工高温合金的刀具提出了更高的要求。高温合金本身的强度高，加工时切削力大、消耗功率多、产生热量大，而导热系数小，故切削温度高，最高可达1000℃左右，刀具易产生磨损，材料中金属化合物和硬质点较多，刀具易崩刃。而高温合金蜂窝芯除了材料本身具有的难加工性，还存在各向异性、面内弱刚性、径向强度小等加工难题，在切削过程中薄壁的让刀与振动现象比较明显，易导致刀尖崩碎、刀具磨损过快和加工质量差等诸多问题，普通立铣刀难以满足高温合金蜂窝芯的加工需求。
在铣削加工过程中，加工振动和刀具耐用度与铣刀的结构有直接关系。采用圆弧刃立铣刀可增大刀尖强度，增大刀具耐崩刃性，减小刀具磨损，提高刀具的使用寿命；采用不等齿距结构的铣刀铣削平面时，切削力周期变小，可使激振能量分散在更多的频率上，从而减小加工振动，减小加工过程中的刀具磨损和崩刃。在此背景下提出此发明，对高温合金蜂窝芯的高质高效加工具有促进作用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的问题，提供一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，能够减小加工振动和刀具磨损，以提高刀具耐用度和切削加工性能，实现高温合金蜂窝芯的高质高效加工。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，包括刀柄1和切削刃部分2；切削刃部分2设置多个螺旋状的周刃3，每个周刃3端部均设为端刃4；各周刃3之间设有螺旋状排屑槽5；各个端刃4采用不等齿距结构；设置周刃3和端刃4均6个，相邻两端刃4的切削刃之间的夹角分别为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6；周刃和端刃的交点为刀尖，刀尖为圆弧结构6。
所述端刃4的端刃前角为8°，端刃第一后角为8°，端刃第二后角为18°，该角度结构设计在保证切削刃强度的同时也具有锋利性。
所述周刃3的螺旋角β在35°-45°之间。
所述周刃3的螺旋角为35°、40°、45°。
所述θ1＝56°，θ2＝65°，θ3＝54°，θ4＝67°，θ5＝52°，θ6＝66°。
所述圆弧结构6的圆弧半径为0.4mm；采用圆弧刃，可以增大刀尖强度，增大刀具耐崩刃性，减小刀具磨损，提高刀具的使用寿命。
加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀的基体材料采用K20超细晶粒硬质合金，涂层采用TIAlN+AlCrN复合涂层。
所述加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀总长为70mm，其中刀柄1直径12mm、长度40-45mm，切削刃部分2长度25-30mm。
本发明的有益效果：相比于普通等齿距六刃立铣刀，本发明采用不等齿距设计，切削力周期变小，可使激振能量分散在更多的频率上，从而减小加工振动，减小加工过程中的刀具磨损和崩刃，提高刀具寿命。刀具基体材料采用K20超细晶粒硬质合金，涂层采用TIAlN+AlCrN复合涂层，能够增大刀具耐磨性，提高刀具寿命。
附图说明
图1为一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀整体结构示意图。
图2为端刃示意图。
图中：1-刀柄；2-切削刃部分；3-周刃；4-端刃；5-螺旋状排屑槽；6-圆弧结构。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
普通等齿距六刃立铣刀的六个端齿在一个圆周上是均匀分布的，端齿之间的夹角是60°，采用等齿距六刃铣刀加工高温合金蜂窝芯时，切削力周期大，激振能量集中，加工振动大，导致加工质量差，刀具寿命短。基于此，本实施例设计不等齿距的六刃立铣刀。
结合图1所示，一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，包括刀柄1和切削刃部分2，铣刀总长为70mm，其中刀柄1直径12mm、长度40-45mm，切削刃部分2长度25-30mm，所述切削刃部分2设置六个螺旋状的周刃3以及对应的六个端刃4。端刃4的端刃前角为8°，端刃第一后角为8°，端刃第二后角为18°，该角度结构设计在保证切削刃强度的同时也具有锋利性。所述周刃3的螺旋角β在35°-45°之间，为35°或40°或45°，所述周刃3之间设有螺旋状排屑槽5。立铣刀的底切削刃为圆弧结构6，刀尖圆弧0.4mm，采用圆弧刃，可以增大刀尖强度，增大刀具耐崩刃性，减小刀具磨损，提高刀具的使用寿命。相邻的两个端刃之间采用不等齿距结构，各端刃之间的夹角为θ1-θ6，其中θ1＝56°，θ2＝65°，θ3＝54°，θ4＝67°，θ5＝52°，θ6＝66°。刀具基体材料采用K20超细晶粒硬质合金，涂层采用TIAlN+AlCrN复合涂层，能够增大刀具耐磨性，提高刀具寿命。
综上所述，刀柄1安装在外界驱动装置的输出端，驱动装置驱动刀柄1旋转，从而驱动铣刀旋转工作，切削刃部分2的端刃4、周刃3和刀尖的圆弧结构6参与切削，切屑从螺旋状排屑槽5排出，端刃4的不等齿距结构和圆弧结构6减小了加工振动，提高了刀具寿命，保证了加工质量，实现了高温合金蜂窝芯的高质高效加工。
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 (10)
1.一种加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，该加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀包括刀柄(1)和切削刃部分(2)；切削刃部分(2)设置多个螺旋状的周刃(3)，每个周刃(3)端部均设为端刃(4)；各周刃(3)之间设有螺旋状排屑槽(5)；各个端刃(4)采用不等齿距结构，相邻两端刃(4)的切削刃之间的夹角不同；周刃和端刃的交点为刀尖，刀尖为圆弧结构(6)。
2.根据权利要求1所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述周刃(3)和端刃(4)均设置6个；相邻两端刃(4)的切削刃之间的夹角分别为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6。
3.根据权利要求1或2所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述端刃(4)的端刃前角为8°，端刃第一后角为8°，端刃第二后角为18°。
4.根据权利要求1或2所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述周刃(3)的螺旋角β在35°-45°之间。
5.根据权利要求4所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述周刃(3)的螺旋角为35°、40°、45°。
6.根据权利要求2或5所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述θ1＝56°，θ2＝65°，θ3＝54°，θ4＝67°，θ5＝52°，θ6＝66°。
7.根据权利要求3所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述θ1＝56°，θ2＝65°，θ3＝54°，θ4＝67°，θ5＝52°，θ6＝66°。
8.根据权利要求4所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述θ1＝56°，θ2＝65°，θ3＝54°，θ4＝67°，θ5＝52°，θ6＝66°。
9.根据权利要求7或8所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，所述圆弧结构(6)的圆弧半径为0.4mm。
10.根据权利要求1、2、5、7、8任一所述的加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀，其特征在于，加工高温合金蜂窝芯的不等齿距圆弧刃立铣刀的基体材料采用K20超细晶粒硬质合金，涂层采用TIAlN+AlCrN复合涂层。
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