CN205254203U - 一种快进给铣削刀片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快进给铣削刀片，包括方形刀片，所述刀片的纵向剖视图为梯形，所述刀片的中部开设有用于固定该刀片的螺钉孔，所述刀片的上端面的4个侧棱均为刃口，4个所述侧棱均为弧形的侧棱，且4个所述侧棱的中部均向外突出，同一个所述侧棱上的任意两个点中的左侧的点所对应的刃角大于右侧的点所对应的刃角。刃角变化的设置，在将本实用新型安装在刀座上后，在进行铣床加工时，刀片侧棱的右端先与工件接触进行铣削，而侧棱右侧的刃角相对较小，说明侧棱的右侧更加锋利，也更容易对工件进行切割，而侧棱为弧形，其中部向外突出，说明侧棱的右侧的切割深度相对较浅，因而对侧棱的右侧的结构强度要求相对较低，从而防止崩刃的情况发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种快进给铣削刀片，属于铣床刀片领域。
背景技术
铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床，通常铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动，除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。按布局形式和适用范围可以分为升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、工作台不升降铣床、仪表铣床、工具铣床等。铣刀按用途分为圆柱形铣刀、面铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、角度铣刀、锯片铣刀等。现有铣床刀片，由于设计原因，在工作的过程中，存在切削难易程度与强度的矛盾，即易于切削的刀片锋利但是强度差，寿命低，易损坏。而强度好的刀片由于结构问题导致切削力大，快速切削能力差。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种快进给铣削刀片，能够有效缓解切削能力和刀片强度之间的矛盾。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种快进给铣削刀片，包括方形刀片，所述刀片的纵向剖视图为梯形，所述刀片的中部开设有用于固定该刀片的螺钉孔，所述刀片的上端面的4个侧棱均为刃口，4个所述侧棱均为弧形的侧棱，且4个所述侧棱的中部均向外突出，同一个所述侧棱上的任意两个点中的左侧的点所对应的刃角大于右侧的点所对应的刃角。
进一步的技术方案为，所述刃角的第二前角≧所述刃角的第一前角。
进一步的技术方案为，所述刃角的第二前角为A2，所述刃角的第一前角为A1，所述侧棱上的任意一点上的A1均相等，同一侧棱上的任意两个点中的左侧的点的A2<右侧的点的A2。
进一步的技术方案为，所述侧棱的圆心点位O点，所述侧棱最左侧的点为B点，所述侧棱上的移动点为C点，线段CO与线段BO构成∠COB，∠COB为x，A2为y，y与x的关系为：y＝-0.0046x4+0.0827x3-0.4947x2+0.4004x+22.163。
进一步的技术方案为，在所述刀片的侧壁上设有用于安装配合的平面。
进一步的技术方案为，所述侧壁的下棱在所述平面内，所述侧棱在相应的所述平面外。
进一步的技术方案为，所述侧壁上的平面的上沿的点距离所述刀片的地面的距离为H1，H1为s，s与x之间的关系为：s＝-8E-07x6+4E-05x5-0.0007x4+0.0055x3-0.0375x2+0.414x+0.0037。
所述刀片的表面还复合有一层保护层。
所述保护层包括碳化钛涂层、氮铝化钛涂层和氮化钛涂层，其中所述碳化钛涂层在最内侧，氮化钛涂层在最外侧，所述氮铝化钛涂层位于中间，所述氮铝化钛涂层的厚度大于12μm。
本实用新型的有益效果为：
刃角变化的设置，在将本实用新型安装在刀座上后，在进行铣床加工时，刀片侧棱的右端先与工件接触进行铣削，而侧棱右侧的刃角相对较小，说明侧棱的右侧更加锋利，其切削力小，也更容易对工件进行切割，而侧棱为弧形，其中部向外突出，说明侧棱的右侧的切割深度相对较浅，因而对侧棱的右侧的结构强度要求相对较低，从而防止崩刃的情况发生。
侧棱继续向内部侧棱的左侧便会与工件的表面接触，由于侧棱的左侧相对在侧棱的右侧的下方，使得侧棱的左侧的切割深度相对较高，因而侧棱的左侧的受力相对较大，而侧棱左侧的刃角相对较大，其结构强度更高，因而能够防止崩刃的情况发生。
刀具刃口的角度变化保证了在切入时切削力小易于切削的开始，而到正常切削处的刀片刃角变大，保证了更好的刚性。同时，变化的刃角形成一个坡面对切削屑起到导向作用，使断屑更接近自然断屑，减少断屑时造成的切削质量下降和冲击。
平面的设置，方便本实用新型安装在刀座上，方便定位。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施方式的结构示意图；
图2是图1中X-X方向的剖视图的刃角放大图；
图3是∠COB的示意图；
图4是y与x的关系式的曲线示意图；
图5是s与x的关系式的曲线示意图。
其中：1、刀片；2、螺钉孔；3、侧棱；4、平面。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种快进给铣削刀片，包括方形刀片1，所述刀片1的纵向剖视图为梯形，所述刀片1的中部开设有用于固定该刀片1的螺钉孔2，所述刀片1的上端面的4个侧棱3均为刃口，4个所述侧棱3均为弧形的侧棱3，且4个所述侧棱3的中部均向外突出，同一个所述侧棱3上的任意两个点中的左侧的点所对应的刃角大于右侧的点所对应的刃角。
在应用时，将多个刀片1安装在刀座上(构成面铣刀)，多个刀片1均匀的分布在刀座的四周，启动铣床，面铣刀转动，刀片1便可对工件进行铣削。
刀片1安装在刀座上时，刀片1略向左下偏斜，使得刀片1的侧棱3(刀片1安装有刀片1下侧的侧棱3)的右端向上翘起(再考虑到侧棱3的中部向外突出，也就说明侧棱3的左侧低于侧棱3的右侧)，而侧棱3的右侧位于面铣刀的外端面，在面铣刀转动时，侧棱3的右端先与工件接触而切削工件，面铣刀继续向着工件的中部移动，侧棱3的左侧(相对侧棱3的右端)也与工件接触，由于侧棱3的左侧低于侧棱3的右侧，说明侧棱3的左侧的切削深度大于侧棱3的右侧的切削深度，因而侧棱3的左侧在切割时，所受到的应力也更大，而“同一个所述侧棱3上的任意两个点中的左侧的点所对应的刃角大于右侧的点所对应的刃角”就使得侧棱3的左侧的结构强度大于右侧的结构强度，进而保护左侧的侧棱3在切削时防止崩刃的情况发生。刀具刃口的角度变化保证了在切入时切削力小易于切削的开始，而到正常切削处的刀片刃角变大，保证了更好的刚性。同时，变化的刃角形成一个坡面对切削屑起到导向作用，使断屑更接近自然断屑，减少断屑时造成的切削质量下降和冲击。
所述刃角的第二前角≧所述刃角的第一前角。
参见图2，所述刃角的第二前角为A2，所述刃角的第一前角为A1，所述侧棱3上的任意一点上的A1均相等，同一侧棱3上的任意两个点中的左侧的点的A2<右侧的点的A2。
刃角通常由后角A3、第一前角A1和第二前角A2组成，其中A3和A1为固定角，在此就不讨论，A2的角度随着侧棱3上的不同点而变化，进而实现改变刃角的目的。
需要强调的是，在切削的过程中，削出来的屑丝会沿着刀片的上端面向上移动(图2中的上侧)，屑丝会与第二前角A2贴合，而刀片是移动的过程，屑丝在移动的过程中A2逐渐变小，这就将屑丝向外顶，从而使得屑丝自然成卷，增强本实用新型的断屑能力，防止屑丝的多次断裂对刀片的影响，延长刀片的使用寿命，并保证加工工件的表面光洁度。
简单的说，同一个侧棱3上从右到左A2由大变小(侧棱3从右到左的刃角变大)。从而实现侧棱3的右端锋利，而左侧结构强度高。
当然，即使在A2值最大时，A2也小于A1。
为了更好的实现本实用新型的目的，A2的变化符合以下规律。
参见图3，所述侧棱3的圆心点位O点，所述侧棱3最左侧的点为B点，所述侧棱3上的移动点为C点，线段CO与线段BO构成∠COB，∠COB为x，A2为y，y与x的关系为：y＝-0.0046x4+0.0827x3-0.4947x2+0.4004x+22.163(参见图4)。
本实用新型所要解决的另一个问题是，如何快速的将刀片1安装在刀座上。
在所述刀片1的侧壁上设有用于安装配合的平面4，所述侧壁的下棱在所述平面4内，所述侧棱3在相应的所述平面4外。
由于侧棱3中部向外突出的弧形侧侧棱3，使得刀片1的侧壁为曲面，刀片1与刀座配合为曲面配合，很难对齐，装配也不稳定。
而将曲面的表面的突出部分铣去从而形成一个平面4，便于后期装配。
所述侧壁上的平面4的上沿的点距离所述刀片1的地面的距离为H1，H1为s，s与x之间的关系为：s＝-8E-07x6+4E-05x5-0.0007x4+0.0055x3-0.0375x2+0.414x+0.0037(参见图5)。
在机加工时，该曲线在侧壁上表示时，是在一个平面4内的，沿着该曲线所在的平面4进行切割，从而形成一个需要的平面4。
需要强调的是，刀片所采用的材料为KennametalTHA-USpecial，为美国肯纳公司的一款材料，可在市场上购买得到。
该材料的特性为：
该材料具有韧性好、抗冲击能力强、红应性高和抗高温能力强的特点。
所述刀片的表面还复合有一层保护层。
所述保护层主要包括碳化钛涂层、氮铝化钛涂层和氮化钛涂层，其中所述碳化钛涂层在最内侧，氮化钛涂层在最外侧，所述氮铝化钛涂层位于中间，所述氮铝化钛涂层的厚度大于12μm。
需要说明的是，氮铝化钛涂层的厚度大于12μm，使得刀片本身的耐热能力得到增强，相对于现有的氮铝化钛涂层为3-5μm的刀片而言，使用寿命更长。
Claims (9)
1.一种快进给铣削刀片，包括方形刀片，所述刀片的纵向剖视图为梯形，所述刀片的中部开设有用于固定该刀片的螺钉孔，所述刀片的上端面的4个侧棱均为刃口，其特征在于：4个所述侧棱均为弧形的侧棱，且4个所述侧棱的中部均向外突出，同一个所述侧棱上的任意两个点中的左侧的点所对应的刃角大于右侧的点所对应的刃角。
2.根据权利要求1所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述刃角的第二前角≧所述刃角的第一前角。
3.根据权利要求2所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述刃角的第二前角为A2，所述刃角的第一前角为A1，所述侧棱上的任意一点上的A1均相等，同一侧棱上的任意两个点中的左侧的点的A2<右侧的点的A2。
4.根据权利要求3所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述侧棱的圆心点位O点，所述侧棱最左侧的点为B点，所述侧棱上的移动点为C点，线段CO与线段BO构成∠COB，∠COB为x，A2为y，y与x的关系为：y＝-0.0046x4+0.0827x3-0.4947x2+0.4004x+22.163。
5.根据权利要求4所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：在所述刀片的侧壁上设有用于安装配合的平面。
6.根据权利要求5所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述侧壁的下棱在所述平面内，所述侧棱在相应的所述平面外。
7.根据权利要求6所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述侧壁上的平面的上沿的点距离所述刀片的地面的距离为H1，H1为s，s与x之间的关系为：s＝-8E-07x6+4E-05x5-0.0007x4+0.0055x3-0.0375x2+0.414x+0.0037。
8.根据权利要求1所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述刀片的表面还复合有一层保护层。
9.根据权利要求8所述的一种快进给铣削刀片，其特征在于：所述保护层包括碳化钛涂层、氮铝化钛涂层和氮化钛涂层，其中所述碳化钛涂层在最内侧，氮化钛涂层在最外侧，所述氮铝化钛涂层位于中间，所述氮铝化钛涂层的厚度大于12μm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112517943A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-03-19 | 河北恒卓金属切削工具有限公司 | 新型合金刀片 |
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2016
- 2016-01-04 CN CN201620006370.0U patent/CN205254203U/zh active Active
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