CN118204546A - 一种仿型可转位球刀片及铣削工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿型可转位球刀片，刀片主体包括：顶面、底面以及侧面；所述的侧面包括：第一侧面及第二侧面，第一侧面与第二侧面的第一端相连接，第一侧面与第二侧面的第二端通过内凹面相连接，使刀片主体上构成了一个向第一端内凹的刀片卡位；本发明于刀片本体的第二端增设一个刀片卡位，通过刀片卡位与刀杆本体上的卡角位相匹配，装配更加稳定，同时在铣削工具高速转动时，刀片卡位与卡角位之间的夹持作用能够有效防止刀片主体打滑；第一切削刃和第二切削刃为弧形刃，并且具有最高点，为中间高两端低的延伸方式，在铣削时，以渐进接触方式参与切削，从点到面的切入方式，能够有效降低切削阻力，进而增强了刀片的使用寿命。

Description

一种仿型可转位球刀片及铣削工具

技术领域

本发明涉及铣削刀技术领域，更具体的说是涉及一种仿型可转位球刀片及铣削工具。

背景技术

在切割加工的领域内，越来越经常将如下类型的连接装置用作在被包括在切削工具中的不同部件之间的分界面，这种连接装置形成有共同协作的阳性和阴性接合构件。特别经常地是，在工具的本体和(多个)可更换的铣削刀片之间的分界面中发现有这种连接装置。

仿形铣削的工具，这种工具包括用于仿形铣刀传统的可转位铣削刀片。这种传统的铣削刀片包括两个切削刃，每个切削刃都包括弯曲部分和与弯曲部分相连接的基本平直部分。铣削刀片在平面图上整体为椭圆形状。铣削刀片的底部和侧支撑表面为平面的，并且铣削刀片的固定主要由来自紧固螺钉的紧固力以及铣削刀片的间隙表面和刀座的侧支撑表面之间的共同协作所确保。对于这种类型的工具，特别在较大的切削深度的加工中，当仅仅切削刃的弯曲部分与工件相接合时，产生有较大的轴向力分量，轴向力分量将倾向于将铣削刀片压出其刀座外，这将使紧固螺钉承受较大的作用力，以及使固定有不稳定的危险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种仿型可转位球刀片及铣削工具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种仿型可转位球刀片，具有刀片主体，刀片主体包括：相背对的顶面、底面以及连接于顶面及底面之间的侧面，刀片主体上设置有一贯穿顶面以及底面的中心孔；所述的侧面包括：第一侧面及第二侧面，第一侧面与第二侧面的第一端相连接，第一侧面及第二侧面从第一端向第二端以一定曲率延伸；第一侧面与第二侧面的第二端通过内凹面相连接，使刀片主体上构成了一个向第一端内凹的刀片卡位；所述的第一侧面与顶面的相交处构成第一切削刃，第二侧面与底面的相交处构成第二切削刃，第一切削刃及第二切削刃分别向相背离的方向延伸，使第一切削刃高于顶面，第二切削刃高于底面；第二切削刃的第一前角α2小于第一切削刃的第一前角α1，且第二切削刃的第一前角长度C2大于第一切削刃的第一前角长度C1。

进一步的技术方案中，所述的顶面上连接于第一切削刃形成有第一带状槽；所述的底面上连接于第二切削刃形成有第二带状槽；第一带状槽及第二带状槽均从刀片主体的第一端向第二端延伸，第一带状槽向底面内凹，第二带状槽向顶面内凹。

进一步的技术方案中，所述的第一侧面包括：第一连接面a和第二连接面a，第一连接面a与第二连接面a之间的夹角为β1；所述的第二侧面包括：第一连接面b和第二连接面b，第一连接面b与第二连接面b之间的夹角为β2；第一连接面a和第二连接面a、第一连接面b和第二连接面b均是从刀片主体的第一端向第二端呈一定曲率延伸，且第一连接面a连接于顶面，第二连接面a连接于底面；第一连接面b连接于底面，第二连接面b连接于顶面。

进一步的技术方案中，所述的第一连接面a与第二连接面a之间形成连接线A，第一连接面b和第二连接面b之间形成连接线B，第一连接面a从连接线A向顶面延伸的过程中朝远离中心孔的方向延伸；第一连接面b从连接线B向底面延伸的过程中朝远离中心孔的方向延伸。

进一步的技术方案中，所述的第一切削刃和第二切削刃呈中间高、两端低的方式从刀片本体的第一端向第二端延伸。

进一步的技术方案中，所述的内凹面包括：连接的第一内凹面及第二内凹面，第一内凹面及第二内凹面之间的卡位夹角为γ；以第一内凹面及第二内凹面之间的连接线C为分隔，刀片本体的第二端构成了第一装夹角和第二装夹角，第一装夹角和第二装夹角上下相错。

进一步的技术方案中，所述的第一内凹面、第二内凹面、第一侧面和第二侧面从顶面至底面的竖直方向上为非竖直平面。

一种铣削工具，包括：绕轴线旋转的刀杆主体以及装配于刀杆主体前端的上述仿型可转位球刀片。

进一步的技术方案中，所述的刀杆主体的前端部构成用于仿型可转位球刀片正反装配的至少两个安装位；安装位上具有一个支撑面以及对应于刀片卡位的卡角位；所述的支撑面与安装位的内侧壁之间构成了一个让位空槽。

进一步的技术方案中，所述的刀杆主体上设置有装配标识。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

本发明于刀片本体的第二端增设一个刀片卡位，通过刀片卡位与刀杆本体上的卡角位相匹配，在装配的时候，装配更加稳定，同时在铣削工具高速转动时，刀片卡位与卡角位之间的夹持作用能够有效防止刀片主体打滑；

本发明的刀片本体的第一内凹面、第二内凹面、第一侧面和第二侧面从顶面至底面的竖直方向上为非竖直平面，约为倾斜面，那么对应在刀杆本体的安装位上，安装位的内侧壁也应当为倾斜的，这样形成燕尾装夹，装配更加稳定。

本发明中第一切削刃和第二切削刃为弧形刃，并且具有最高点，为中间高两端低的延伸方式，在铣削时，以渐进接触方式参与切削，从点到面的切入方式，能够有效降低切削阻力，进而增强了刀片的使用寿命。

本发明的其余有益技术效果，于以下具体实施方式中体现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的顶面角度结构示意图；

图2为本发明的底面角度结构示意图；

图3为本发明中顶面角度的正向示意图；

图4为本发明中底面角度的反向示意图；

图5为本发明中一个侧面角度的示意图；

图6为图3中左视方向观察的示意图；

图7为图3中AP-AP’线的剖面图；

图8为铣削工具的结构示意图；

图9为铣削工具的一个反面角度的示意图；

图10为图9中Y-Y’线的剖面图；

图11为图10中A处的放大图；

图12为铣削工具一个底面角度的示意图；

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

一种仿型可转位球刀片，请参阅图1-7所示，具有刀片主体00，刀片主体00是由硬质合金等材料制成的，从顶面10或底面20的角度观看，形状大致为叶片状或者是眼状；刀片本体00具有相背对的顶面10和底面20，连接于顶面10和底面20之间的侧面，贯通顶面10和底面20的中心孔01，中心孔01是为了便于后续装刀片主体00配于刀杆主体40的安装位时，刀片主体00能够通过螺丝稳定地锁紧于安装位上。

以图3的方式所示，刀片主体00的右侧限定为第一端，刀片主体00的左侧限定为第二端，刀片主体00的第二端构成有一个刀片卡位02，刀片卡位02能够令刀片主体00稳定装配与刀杆主体40上。

所述的侧面包括：第一侧面31、第二侧面32和内凹面33，第一侧面31、第二侧面32的第一端相连接并且以一定的曲率向刀片本体00的第二端延伸，第一侧面31和第二侧面32在刀片本体00的第二端通过内凹面33连接；内凹面33的形成，是由于刀片本体00的第二端向第一端凹设，构成了一个刀片卡位02，刀片卡位02的设置是为了后续更好地限位装配于刀杆主体40上。

第一侧面31是从底面20向顶面10延伸时是大致向远离中心孔01的方向凸出延伸的，同时第二侧面32是从顶面10向底面20延伸时是大致向远离中心孔01的方向凸出延伸的。

所述的刀片主体00上构成有第一切削刃03和第二切削刃04，第一侧面31与顶面10的连接处构成了所述第一切削刃03，第二侧面32与底面20的连接处构成了所述第二切削刃04，第一切削刃03和第二切削刃04均是从刀片主体00的第一端向第二端延伸的。

从如3及图4的角度看，在横向平面上，第一切削刃03和第二切削刃04均为弧形刃，并是中间段031、041隆起最高，呈中间高，两侧低的势态；而从图5可以看出，在竖向平面上，第一切削刃03和第二切削刃04均为弧形刃，并是中间段隆起最高，呈中间高，两侧低的势态，即第一切削刃03相对于顶面10具有向上且向外延伸之势，第二切屑刃04相对于底面20具有向下且向外延伸之势，第一切削刃03和第二切削刃04的延伸方向呈反向；那么，第一切削刃03和第二切削刃04在使用时，切削时中间段031、041最先接触被铣削的工件，然后第一切削刃03和第二切削刃04以渐进接触方式参与切削，从点到面的切入方式，能够有效降低切削阻力，进而增强了刀片的使用寿命。

如图3所示，第一切削刃03和第二切削刃04的最高点为A’B’，以中心孔01的圆心作圆C’，第一切削刃03和第二切削刃04的最高点为A’B’同时位于圆C’上。

图3中，作第一切削刃03和第二切削刃04的切线A1、A2，作平行于切线A1、A2同时穿过中心孔直径的轴线ML，轴线ML为两切线之间的中线，顶面01以轴线ML为基准。

所述的第一侧面31包括：第一连接面a311和第二连接面a312，第一连接面a311与第二连接面a312之间的夹角为β1；所述的第二侧面32包括：第一连接面b321和第二连接面b322，第一连接面b321与第二连接面b322之间的夹角为β2；β1＝β2。第一连接面a311和第二连接面a312、第一连接面b321和第二连接面b322均是从刀片主体00的第一端向第二端呈一定曲率延伸，且第一连接面a311连接于顶面10，第二连接面a312连接于底面20；第一连接面b321连接于底面20，第二连接面b322连接于顶面10；所述的第一连接面a311与第二连接面a312、第一连接面b321与第二连接面b322之间为非对称结构。

如图5所示，第一连接面a311与第一切削刃03之间形成第一切削刃第一后角θ1，第二连接面a312与第一切削刃03之间形成第一切削刃第二后角θ2；第一连接面b321与第二切削刃04之间形成第二切削刃第一后角θ3，第二连接面b322与第二切削刃04之间形成第二切削刃第二后角θ4，其中，θ1＝θ3，θ2＝θ4，因此，得出上述的β1＝β2。

所述的θ1、θ3的取值为5°，取值范围是4°～6°；所述的θ2、θ4取值为13°，取值范围是11°～15°；当θ1＝θ3＝5°，θ2＝θ4＝13°，那么β1＝β2＝8°。

进一步地，所述的第一连接面a311与第二连接面a312之间形成连接线A，第一连接面b321和第二连接面b322之间形成连接线B，第一连接面a311从连接线A向顶面10延伸的过程中朝远离中心孔01的方向延伸；第一连接面b321从连接线B向底面20延伸的过程中朝远离中心孔01的方向延伸，图3中刀片主体00的下边缘为第二侧面32，图4中刀片主体00的下边缘为第一侧面31。

如图7所示，以AP-AP’线做剖面，其中AP-AP’线穿过第一切削刃03和第二切削刃04的最高点为A’B’，第二切削刃04的第一前角α2小于第一切削刃03的第一前角α1，垂直于轴线ML是为基准线ML’，第一切削刃03的刃面切线与基准线ML’的夹角为第一前角α1，α1＝4°，α1的取值范围可以是3°-5°；第二切削刃04的刃面切线与基准线ML’的夹角为第一前角α2，α2＝0°；α1＞α2。

所述的第一切削刃03的第一前角长度C1＝0.14mm，C1取值0.11-0.17mm；第二切削刃04的第一前角长度C2＝0.17mm，C2取值0.14-0.2mm，同时需满足C1＜C2。

如图1和图2所示，所述的顶面10上连接于第一切削刃03形成有第一带状槽11；所述的底面20上连接于第二切削刃04形成有第二带状槽21；第一带状槽11及第二带状槽21均从刀片主体00的第一端向第二端延伸，第一带状槽11向底面20内凹，第二带状槽21向顶面10内凹；顶面10上连接于第一带状槽11与第一侧面31的部分为第一刃面12，底面20上连接于第二带状槽21与第二侧面32的部分为第二刃面22，上述测量的C1为第一刃面12的宽度，C2为第二刃面22的宽度；而第一刃面12与第一带状槽11的宽度之和为槽宽D1，第二刃面22与第二带状槽21的宽度之和为槽宽D2，D1＝1.5mm，D1的取值为1.3-1.7mm；D2＝1.7mm，D2的取值为1.5-1.9mm，同时，D2＞D1。

所述的第一带状槽11及第二带状槽21为相应的排屑槽，是在切削时能够快速排出废屑，保证切削能力同时保证排屑顺畅。

所述的刀片卡位02是从刀片主体00的第二内凹设的，使得刀片主体00的第二端呈一个大致鱼嘴的形状；所述的内凹面33包括：连接的第一内凹面331及第二内凹面332，第一内凹面331及第二内凹面332之间的卡位夹角为γ，γ＝119°。

所述的轴线ML与第二内凹面332之间构成刀片卡位角γ1，γ1＝56°。

第一内凹面331及第二内凹面332之间的连接线C为分隔，刀片本体00的第二端构成了第一装夹角05和第二装夹角06，第一装夹角05和第二装夹角06上下相错；请参阅图5所示，由于第一切削刃03和第二切削刃04是呈中间高，两侧低的势态，那么相应第一装夹角05和第二装夹角06以图5所示方位上下相错，且从图5所示，第一切削刃03的开端与末端不在平行于轴线ML的直线上，第二切削刃04的开端与末端也不在平行于轴线ML的直线上。

同时，所述的第一内凹面331、第二内凹面332、第一侧面31和第二侧面32从顶面10至底面20的竖直方向上为非竖直平面。

上述的第一切削刃03为中心刃，所谓中心刃，是当刀片主体00被装配于刀杆主体40时，配置成切削到工具旋转轴上的区域的切削刃；

上述的第二切削刃04为外周刃，所谓外周刃，是当刀片主体00被装配于刀杆主体40时，配置成不会切削到工具旋转轴上的区域的切削刃。

下面，请参阅附图8-12所示，对装配有上述刀片主体00的刀杆主体40以及两者所组合构成的铣削工具做进一步详细的说明。

铣削工具是具有刀杆主体40以及装配于刀杆主体40前端的刀片主体00，刀杆主体40采用高硬度的合金制成，而刀杆主体40的前端构成有安装位，安装位设置有两个，为第一安装位401和第二安装位402，第一安装位401和第二安装位402的内壁为支撑面，而于刀片主体00的侧面相抵触的为内侧面；刀片主体00装配后，刀片主体00的顶面10或者是底面20会与支撑面紧密贴紧，而刀片主体00的一个侧面则会与内侧面相紧密接触，及第一侧面31或者是第二侧面32会与安装位的内侧面紧密接触。

装配的时候，第一安装位401正向安装刀片主体00，而第二安装位402则反向装配刀片主体00，这里的正向是指装配后，刀片主体00的底面20紧密接触支撑面，而顶面10朝外；这里的反向装配是指装配后，刀片主体00的顶面10紧密接触支撑面，而底面20朝外；按照此种方式装配后，铣削工具上同时具有一个第一切削刃03和一个第二切削刃04在工作，第一切削刃03为中心刃，第二切削刃04为外周刃，两者配合，能够达到良好的精度及高效的铣削效果。

第一安装位401和第二安装位402上设置有装配标识42，或者是刀杆主体40上对应于第一安装位401和第二安装位402的位置装配标识42；本实施例上，顶面10设置有符号“C”，而底面20设置有符号“K”，那么第一安装位401上的装配标识42为符号“C”，第二安装位402上装配标识42为符号“C”，有效防止反装。

第一安装位401和第二安装位402内均设置有对应于刀片卡位02的卡角位41；刀片主体00的第二端形成有所述的刀片卡位02，装配时，刀片主体00的第一端是从刀杆主体40的端部朝外，而刀片主体00的第二端则是朝内与第一安装位401和第二安装位402的卡角位41配合，这里的卡角位41是恰好可以卡入第一内凹面331及第二内凹面332的间隙中，卡角位41的侧面与第一内凹面331及第二内凹面332相抵触，卡位限制，能够防止切削过程中出现打滑的情况。

上述提及到第一内凹面331、第二内凹面332、第一侧面31和第二侧面32从顶面10至底面20的竖直方向上为非竖直平面，以图8方位所示，可以看到一个刀片主体00以正向方式装配于第一安装位401，此时，刀片主体00的第一侧面31朝外，第二侧面32朝内与第一安装位401的内侧面紧贴，由于第二侧面32为非竖向平面，加之第一内凹面331、第二内凹面332也为非竖向平面，那么刀片主体00以燕尾装夹的方式安装于第一安装位401内，内侧面与第二侧面32形成反扣，防止刀片主体00松动，装夹稳固可靠。

所述的支撑面与安装位的内侧壁之间构成了一个让位空槽，让位空槽是作用是防止如图8所示正装使用时，防止第一切削刃03使用时，第二切削刃04被损坏。

如图12所示，支撑面相对与刀杆本体40的旋转轴L之间形成有夹角f，f＝10°。

图9中，刀杆本体40的旋转轴L穿过第一安装位401上的刀片本体，第一安装位401上第一切削刃03朝外，第二安装位402上第二切削刃朝外，因此，第一切削刃03为中心刃，第二安装位402为外周刃。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种仿型可转位球刀片，具有刀片主体(00)，刀片主体(00)包括：相背对的顶面(10)、底面(20)以及连接于顶面(10)及底面(20)之间的侧面，刀片主体(00)上设置有一贯穿顶面(10)以及底面(20)的中心孔(01)；其特征在于：

所述的侧面包括：第一侧面(31)及第二侧面(32)，第一侧面(31)与第二侧面(32)的第一端相连接，第一侧面(31)及第二侧面(32)从第一端向第二端以一定曲率延伸；第一侧面(31)与第二侧面(32)的第二端通过内凹面(33)相连接，使刀片主体(00)上构成了一个向第一端内凹的刀片卡位(02)；所述的第一侧面(31)与顶面(10)的相交处构成第一切削刃(03)，第二侧面(32)与底面(20)的相交处构成第二切削刃(04)，第一切削刃(03)及第二切削刃(04)分别向相背离的方向延伸，使第一切削刃(03)高于顶面(10)，第二切削刃(04)高于底面(20)；

第二切削刃(04)的第一前角α2小于第一切削刃(03)的第一前角α1，且第二切削刃(04)的第一前角长度C2大于第一切削刃的第一前角长度C1。

2.根据权利要求1所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的顶面(10)上连接于第一切削刃(03)形成有第一带状槽(11)；所述的底面(20)上连接于第二切削刃(04)形成有第二带状槽(21)；第一带状槽(11)及第二带状槽(21)均从刀片主体(00)的第一端向第二端延伸，第一带状槽(11)向底面(20)内凹，第二带状槽(21)向顶面(10)内凹。

3.根据权利要求1所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的第一侧面(31)包括：第一连接面a(311)和第二连接面a(312)，第一连接面a(311)与第二连接面a(312)之间的夹角为β1；所述的第二侧面(32)包括：第一连接面b(321)和第二连接面b(322)，第一连接面b(321)与第二连接面b(322)之间的夹角为β2；第一连接面a(311)和第二连接面a(312)、第一连接面b(321)和第二连接面b(322)均是从刀片主体(00)的第一端向第二端呈一定曲率延伸，且第一连接面a(311)连接于顶面(10)，第二连接面a(312)连接于底面(20)；第一连接面b(321)连接于底面(20)，第二连接面b(322)连接于顶面(10)。

4.根据权利要求3所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的第一连接面a(311)与第二连接面a(312)之间形成连接线A，第一连接面b(321)和第二连接面b(322)之间形成连接线B，第一连接面a(311)从连接线A向顶面(10)延伸的过程中朝远离中心孔(01)的方向延伸；第一连接面b(321)从连接线B向底面(20)延伸的过程中朝远离中心孔(01)的方向延伸。

5.根据权利要求1所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的第一切削刃(03)和第二切削刃(04)呈中间高、两端低的方式从刀片本体的第一端向第二端延伸。

6.根据权利要求1所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的内凹面(33)包括：连接的第一内凹面(331)及第二内凹面(332)，第一内凹面(331)及第二内凹面(332)之间的卡位夹角为γ；以第一内凹面(331)及第二内凹面(332)之间的连接线C为分隔，刀片本体的第二端构成了第一装夹角(05)和第二装夹角(06)，第一装夹角(05)和第二装夹角(06)上下相错。

7.根据权利要求6所述的一种仿型可转位球刀片，其特征在于：所述的第一内凹面(331)、第二内凹面(332)、第一侧面(31)和第二侧面(32)从顶面(10)至底面(20)的竖直方向上为非竖直平面。

8.铣削工具，其特征在于：包括：绕轴线旋转的刀杆主体(40)以及装配于刀杆主体(40)前端的如权利要求1-7中任意一项所述的仿型可转位球刀片。

9.根据权利要求8所述的铣削工具，其特征在于：所述的刀杆主体的前端部构成用于仿型可转位球刀片正反装配的至少两个安装位；安装位上具有一个支撑面以及对应于刀片卡位(02)的卡角位(41)；

所述的支撑面与安装位的内侧壁之间构成了一个让位空槽。

10.根据权利要求9所述的铣削工具，其特征在于：所述的刀杆主体上设置有装配标识(42)。