CN118106541B - 一种螺旋切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切削刀具技术技术领域，公开了一种螺旋切削刀具，包括第一刀具部和第二刀具部，第一刀具部的一端设置有固定部，另一端设置有防呆槽，第一刀具部的侧面连接有切削刀片；第二刀具部与第一刀具部同轴设置，第二刀具部的一端设置有与防呆槽匹配的防呆凸起，防呆凸起插接在防呆槽内；第二刀具部的侧面连接有切削刀片。将第二刀具部和第一刀具部通过防呆凸起和防呆槽连接，能够降低装配造成的偏差，有效避免错位安装，确保实现有效的切削及排屑。防呆凸起设置在第二刀具部上，防呆槽开设在第一刀具部上，不影响第一刀具部独立切削的功能，若没有备用的第二刀具部，第一刀具部可直接进行有效的稳定切削，降低用户等待时间，提高切削效率。

Description

一种螺旋切削刀具

技术领域

本发明涉及切削刀具技术技术领域，具体涉及一种螺旋切削刀具。

背景技术

在大规模的金属切削作业中，螺旋切削刀具因其优越的切削性能而成为首选工具。这类刀具的设计精妙，在其周边沿纵向中心轴线呈螺旋状排列有多个刀片，这样的结构布局虽然有利于提升切削效率并降低材料浪费，但造价昂贵且制造复杂。在金属切削作业时，由于螺旋切削刀具前端的刀片和刀座承受着最大的切削力，从而极易出现提前损坏。一旦这些部件损坏，就会迫使切削加工停止并更换整体刀具，增加了经济成本。

为了解决上述问题，行业内的一些公司研发出了可拆分的螺旋切削刀具。例如，中国专利CN102049560B公开了一种由主刀具部和辅助刀具部组成的可拆分螺旋切削刀具，这两部分通过紧固元件连接。尽管这项现有技术提供了一种解决方案，但它在安装过程中不具备防呆功能，容易导致安装错误，特别是对于不等齿距分布的刀具，错误的安装可能会严重影响切削和排屑效果。并且，其辅助刀具部的端部含有突起部用于连接主刀具部，因此其辅助刀具部不具有独立切削能力，从而在主刀具部损坏后，必须更换主刀具部，若无备用的主刀具部，则会严重影响切削效率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的螺旋切削刀具，能够解决现有的可拆分螺旋切削刀具缺乏防呆措施以及辅助刀具部不具有独立切削能力的问题，达到有效避免错位安装、提高切削效率的效果，同时获得可靠稳定的刀片安置效果。

具体地，本发明提供了一种螺旋切削刀具，包括：

第一刀具部，所述第一刀具部的一端设置有用于与机床连接的固定部，另一端设置有防呆槽，所述第一刀具部的侧面连接有切削刀片；

第二刀具部，所述第二刀具部与所述第一刀具部同轴设置，所述第二刀具部与所述第一刀具部可拆卸连接；所述第二刀具部的一端设置有与所述防呆槽匹配的防呆凸起，所述防呆凸起插接在所述防呆槽内；所述第二刀具部的侧面连接有切削刀片。

可选地，在所述第一刀具部的横截面上，所述防呆槽的截面呈非正多边形。

可选地，所述防呆槽的内壁面由n个防呆动力面围合而成，n≥4；

每相邻两所述防呆动力面之间形成有夹角，至少一个所述夹角的度数值与其余所述夹角的度数值不相同；

至少一个所述防呆动力面的长度与其余所述防呆动力面的长度不相同。

可选地，所述防呆凸起与所述防呆槽间隙配合。

可选地，所述第一刀具部上设置有第一安置槽，所述第一安置槽在所述第一刀具部的侧面呈螺旋状排布；

所述第二刀具部上设置有第二安置槽，所述第二安置槽在所述第二刀具部的侧面呈螺旋状排布；所述第二安置槽与所述第一安置槽内均设置有所述切削刀片。

可选地，所述螺旋切削刀具还包括止动凸起，所述止动凸起设置在所述第二刀具部上，且位于所述切削刀片的靠近所述第一刀具部的一侧，所述止动凸起与所述切削刀片抵接。

可选地，在所述第二刀具部的径向上，所述止动凸起的长度为H，所述切削刀片的宽度为W，H/W＜3/4。

可选地，所述止动凸起的长度H与所述切削刀片的宽度W满足：1/6＜H/W＜1/2。

可选地，所述第一刀具部上设置有第一排屑槽，所述第一排屑槽在所述第一刀具部的侧面呈螺旋状延伸，所述第一排屑槽与所述第一安置槽间隔设置；

所述第二刀具部上设置有第二排屑槽，所述第二排屑槽在所述第二刀具部的侧面呈螺旋状延伸，所述第二排屑槽与所述第二安置槽间隔设置；所述第二排屑槽与所述第一排屑槽连通。

可选地，所述防呆槽的底部开设有定心槽，所述定心槽的轴线与所述第一刀具部的轴线重合；

所述防呆凸起的顶端设置有定心凸起，所述定心凸起的轴线与所述第二刀具部的轴线重合，所述定心凸起插接在所述定心槽内。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的螺旋切削刀具中，由于将螺旋切削刀具设置为可拆卸连接的第一刀具部和第二刀具部，第二刀具部位于螺旋切削刀具的前端，在第二刀具部损伤时，只需更换容易损坏的第二刀具部，因此降低了经济成本。同时，由于第二刀具部和第一刀具部通过防呆凸起和防呆槽连接，能够降低装配造成的偏差，有效避免错位安装，确保实现有效的切削及排屑。并且，由于防呆凸起设置在第二刀具部上，防呆槽开设在第一刀具部上，不影响第一刀具部独立切削的功能，若没有备用的第二刀具部，第一刀具部可以直接进行有效的稳定切削，降低用户等待时间，提高了切削效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具的示意性分解图；

图3是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具中第一刀具部的示意性结构图；

图4是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具中第一刀具部的端面结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具中第二刀具部的示意性结构图；

图6是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具中第二刀具部的端面结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具中第二刀具部的示意性局部结构图。

图中：100、第一刀具部，110、固定部，120、防呆槽，130、第一安置槽，140、第一排屑槽，150、定心槽，160、第一通孔，200、第二刀具部，210、防呆凸起，220、第二安置槽，230、第二排屑槽，240、定心凸起，250、第二通孔，300、切削刀片，400、防呆动力面，500、止动凸起，600、紧固件；

α1、第一夹角，α2、第二夹角，m1、第一平面的长度，m2、第二平面的长度，H、止动凸起的长度，W、切削刀片的宽度。

具体实施方式

下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明一个实施例的螺旋切削刀具的示意性结构图，如图1所示，并参考图2至图7，本发明实施例提供了一种螺旋切削刀具，包括第一刀具部100和第二刀具部200，第一刀具部100的一端设置有用于与机床连接的固定部110，另一端设置有防呆槽120，第一刀具部100的侧面连接有切削刀片300。第二刀具部200与第一刀具部100同轴设置，第二刀具部200与第一刀具部100可拆卸连接；第二刀具部200的一端设置有与防呆槽120匹配的防呆凸起210，防呆凸起210插接在防呆槽120内；第二刀具部200的侧面连接有切削刀片300。

本发明实施例中，由于将螺旋切削刀具设置为可拆卸连接的第一刀具部100和第二刀具部200，第一刀具部100与机床连接，第二刀具部200位于螺旋切削刀具的前端，在第二刀具部200损伤时，只需更换容易损坏的第二刀具部200，因此降低了经济成本。同时，由于第二刀具部200和第一刀具部100通过防呆凸起210和防呆槽120连接，能够降低装配造成的偏差，有效避免错位安装，确保实现有效的切削及排屑。进一步地，由于防呆凸起210设置在第二刀具部200上，防呆槽120开设在第一刀具部100上，不影响第一刀具部100独立切削的功能，若没有备用的第二刀具部200，第一刀具部100可以直接进行有效的稳定切削，降低用户等待时间，提高切削效率。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，在第一刀具部100的横截面上，防呆槽120的截面呈非正多边形。由于防呆凸起210与防呆槽120匹配，因此防呆凸起210在第一刀具部100的横截面上的投影呈现与防呆槽120的截面相同的非正多边形。这样设置能够有效产生主动防呆防错作用，强化了螺旋切削刀具的扭力输出效率，大幅提升螺旋切削刀具的扭力输出效果和使用寿命。

进一步地，防呆槽120的侧壁由n个防呆动力面400围合而成，n≥4。由于防呆槽120的侧壁由多个防呆动力面400组成，增加了防呆凸起210与防呆槽120的接触面积，从而获得大扭力输出，即使在重载大切削用量的应用场景下也能确保实现稳定、可靠的切削加工。同样的，防呆凸起210的侧表面也由n个防呆动力面400围合而成。优选的，n为奇数，以便形成的防呆槽120的截面为非轴对称图形，有效产生主动防呆防错作用。

在本发明的一些实施例中，防呆动力面400包括平面和/或曲面。优选的，防呆动力面400为平面，相邻两防呆动力面400之间设置为弧状过渡面。每相邻两防呆动力面400之间形成有夹角，至少一个夹角的度数值与其余夹角的度数值不相同；即，多个夹角中包括至少一个第一夹角α1和至少一个第二夹角α2，且α1≠α2。至少一个防呆动力面400的长度与其余防呆动力面400的长度不相同；即，防呆动力面包括至少一个长度为m1的第一平面和至少一个长度为m2的第二平面，m1≠m2。

本发明实施例通过对防呆凸起210和防呆槽120的形貌结构作进一步的限定，进一步增强了防呆防错作用，以便确保扭力的有效稳定输出与传递，进一步增强刀具的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，防呆凸起210与防呆槽120间隙配合。优选的，防呆槽120的最大极限尺寸与防呆凸起210的最大极限尺寸的差值大于0且小于等于0.2mm，以实现间隙配合。这样设置，既可以满足组合安装后第一刀具部100与第二刀具部200间的同轴度，还便于安装和拆卸，满足一定的重复精度要求，同时兼顾了经济适用性和功能性。

如图1、图2所示，在本发明的一些实施例中，第一刀具部100上设置有第一安置槽130，第一安置槽130在第一刀具部100的侧面呈螺旋状排布。第二刀具部200上设置有第二安置槽220，第二安置槽220在第二刀具部200的侧面呈螺旋状排布；第二安置槽220与第一安置槽130内均设置有切削刀片300。具体的，第一安置槽130的数量至少为两个，每个第一安置槽130沿一条螺旋线在第一刀具部100的周向表面上延伸，多条螺旋线平行布置。或者，第一安置槽130的数量为多个，至少两条螺旋线基本平行布置在第一刀具部100的周向表面上，每条螺旋线上均设置多个第一安置槽130。

如图5、图7所示，在本发明的一些实施例中，螺旋切削刀具还包括止动凸起500，止动凸起500设置在第二刀具部200上，且位于切削刀片300的靠近第一刀具部100的一侧，止动凸起500与切削刀片300抵接。通过止动凸起500的设置，能够增强切削刀片300在第二安置槽220中的稳定性，有效防止切削刀片300发生轴向位移，进而确保安装的可靠性。

进一步地，在第二刀具部200的径向上，止动凸起500的长度为H，切削刀片300的宽度为W，H/W＜3/4。优选地，止动凸起500的长度H与切削刀片300的宽度W满足：H/W＜2/3。更优选的，止动凸起500的长度H与切削刀片300的宽度W满足：1/6＜H/W＜1/2。通过对止动凸起500的长度进行合理的控制，既可以确保切削刀片300的安装稳定性，又不会影响到与其相邻的切削刀片300的正常切削与排屑。

如图1、图2所示，在本发明的一些实施例中，第一刀具部100上设置有第一排屑槽140，第一排屑槽140在第一刀具部100的侧面呈螺旋状延伸，第一排屑槽140与第一安置槽130间隔设置。第二刀具部200上设置有第二排屑槽230，第二排屑槽230在第二刀具部200的侧面呈螺旋状延伸，第二排屑槽230与第二安置槽220间隔设置；第二排屑槽230与第一排屑槽140连通。

本发明实施例中，第一刀具部100与第二刀具部200连接后，第二排屑槽230与第一排屑槽140连通（若无防呆槽120和防呆凸起210的设置，难以确保第二排屑槽230能够与第一排屑槽140连通），切屑得以顺利产生、排出，进一步实现了稳定可靠的切削加工，同时也为第一刀具部100能够独立切削加工提供有力保障。

如图3至图6所示，在本发明的一些实施例中，防呆槽120的底部开设有定心槽150，定心槽150的轴线与第一刀具部100的轴线重合。防呆凸起210的顶端设置有定心凸起240，定心凸起240的轴线与第二刀具部200的轴线重合，定心凸起240插接在定心槽150内。通过定心槽150和定心凸起240的配合，能够纠正因研磨过程不够精确而造成的切削刀具轮廓偏差，确保切削刀片300的精准对位。同时，防呆凸起210和定心凸起240的设置，还能够增强第二刀具部200的刚性。

本发明实施例通过合理布局防呆槽120、防呆凸起210、定心凸起240、定心槽150、第一排屑槽140、第二排屑槽230和止动凸起500，即使在大切削用量加工时也能确保稳定可靠的切削作业，同时具有主动防呆防错功能、大效率的扭力输出效果。

在本发明的一些实施例中，定心槽150的底部开设有第一通孔160，第一通孔160与定心槽150同轴设置；第二刀具部200上开设有第二通孔250，第二通孔250贯穿防呆凸起210、定心凸起240，第二通孔250与第二刀具部200同轴设置。第二通孔250为台阶孔，台阶孔的大孔段位于第二刀具部200的背离定心凸起240的一端，小孔段至少位于定心凸起240内。螺旋切削刀具还包括紧固件600，紧固件600穿过第二通孔250、第一通孔160与机床的轴部连接。优选的，紧固件600为螺钉。螺钉的头部/螺帽位于台阶孔的大孔段内。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本发明技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本发明的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种螺旋切削刀具，其特征在于，包括：

第一刀具部，所述第一刀具部的一端设置有用于与机床连接的固定部，另一端设置有防呆槽，所述第一刀具部的侧面连接有切削刀片；在所述第一刀具部的横截面上，所述防呆槽的截面呈非正多边形；

第二刀具部，所述第二刀具部与所述第一刀具部同轴设置，所述第二刀具部与所述第一刀具部可拆卸连接；所述第二刀具部的一端设置有与所述防呆槽匹配的防呆凸起，所述防呆凸起插接在所述防呆槽内；所述第二刀具部的侧面连接有切削刀片；

止动凸起，所述止动凸起设置在所述第二刀具部上，且位于所述切削刀片的靠近所述第一刀具部的一侧，所述止动凸起与所述切削刀片抵接；在所述第二刀具部的径向上，所述止动凸起的长度为H，所述切削刀片的宽度为W，H/W＜3/4。

2.根据权利要求1所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述防呆槽的内壁面由n个防呆动力面围合而成，n≥4；

每相邻两所述防呆动力面之间形成有夹角，至少一个所述夹角的度数值与其余所述夹角的度数值不相同；

至少一个所述防呆动力面的长度与其余所述防呆动力面的长度不相同。

3.根据权利要求1所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述防呆凸起与所述防呆槽间隙配合。

4.根据权利要求1所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述第一刀具部上设置有第一安置槽，所述第一安置槽在所述第一刀具部的侧面呈螺旋状排布；

所述第二刀具部上设置有第二安置槽，所述第二安置槽在所述第二刀具部的侧面呈螺旋状排布；所述第二安置槽与所述第一安置槽内均设置有所述切削刀片。

5.根据权利要求1所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述止动凸起的长度H与所述切削刀片的宽度W满足：1/6＜H/W＜1/2。

6.根据权利要求4所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述第一刀具部上设置有第一排屑槽，所述第一排屑槽在所述第一刀具部的侧面呈螺旋状延伸，所述第一排屑槽与所述第一安置槽间隔设置；

所述第二刀具部上设置有第二排屑槽，所述第二排屑槽在所述第二刀具部的侧面呈螺旋状延伸，所述第二排屑槽与所述第二安置槽间隔设置；所述第二排屑槽与所述第一排屑槽连通。

7.根据权利要求1所述的螺旋切削刀具，其特征在于，

所述防呆槽的底部开设有定心槽，所述定心槽的轴线与所述第一刀具部的轴线重合；

所述防呆凸起的顶端设置有定心凸起，所述定心凸起的轴线与所述第二刀具部的轴线重合，所述定心凸起插接在所述定心槽内。