CN207756980U - 一种刃口内倾的插铣刀具 - Google Patents
一种刃口内倾的插铣刀具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207756980U CN207756980U CN201721615433.3U CN201721615433U CN207756980U CN 207756980 U CN207756980 U CN 207756980U CN 201721615433 U CN201721615433 U CN 201721615433U CN 207756980 U CN207756980 U CN 207756980U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- cutting edge
- cutter
- angle
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组刀片组件；每组所述刀片组件具有一个或两个刀片；当每组所述刀片组件具有一个刀片时，刀片刃口内倾安装，使刀具主偏角为钝角；当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，并且内外刀片刃口都内倾安装，使刀具主偏角为钝角。本实用新型所述的刃口内倾的插铣刀具，能够实现相同下切深度的插铣加工，无需通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀，从而显著减少工件底部的残留材料。
Description
技术领域
本实用新型属于铣削加工刀具结构设计领域，涉及刀具结构的创新，特别涉及到一种刃口内倾的插铣刀具。
背景技术
插铣加工的一大特点是刀具沿轴向进给运动，使得刀具径向切削力小，允许的刀具悬伸长度较大，非常适合深腔、深沟槽、以及带有薄壁特征的零件加工。在实际生产中利用插铣工艺加工模具型腔、整体叶轮、整体叶盘等零件时，加工效率可成倍提升，因此插铣工艺有广阔的应用前景。
目前，山高、伊斯卡、肯纳、山特维克等国际刀具公司，都有插铣刀具产品。这些插铣刀具有专用的插铣刀具，也有从方肩铣削、平面铣削刀具中演化而来的。已有的这些插铣刀在刀片安装后，通常刀片刃口呈水平或向外倾斜，即刀具的主偏角小于等于90°，即现有商品化插铣刀具，通常是刃口外倾或水平。
应用现有刀具加工，当径向切削宽度较大时，刃口外倾的刀具结构会导致较大的径向分力，容易引起切削振动，从而制约加工效率，影响刀具寿命。此外，由于主偏角小于等于90°，对于底面水平的工件，无法实现相同下切深度插铣，需要通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀。从而导致工件底部有大量的工件材料残余，后续需要增加工序来清除这些残余材料，从而降低了总体加工效率，削弱了插铣加工的效率优势。
发明内容
根据上述技术问题，提出一种刃口内倾的插铣刀具，用于解决现有的插铣加工通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀的问题，缩减下切深度使得工件底部残留了较多的工件材料，需要增加工序专门清除，从而降低了总体加工效率，削弱了插铣加工的效率优势的缺点。本实用新型采用的技术手段如下：
一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；每组所述刀片组件具有一个或两个刀片；当每组所述刀片组件具有一个刀片时，刀片刃口内倾安装，使刀具主偏角为钝角；当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，并且内外刀片刃口都内倾安装，使刀具主偏角为钝角。
作为优选当每组所述刀片组件具有一个刀片时，采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令刀具主偏角为Kr，刀具副偏角为Kr′，则 Kr≥93°且Kr′≥2°。
作为优选当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，外侧刀片采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令外侧刀片安装后的主偏角为Kr1，副偏角为Kr1′，则Kr1≥93°且Kr1′≥2°。
作为优选内侧刀片采用可转位刀片的任意尖点作为刀尖，内侧刀片任意尖点的回转半径小于刀具半径，令内侧刀片安装后的主偏角为Kr2，则Kr2≥93°。
作为优选所述刀片组件通过刀片紧固附件安装于刀体前端刀盘上。
与现有技术相比较，本实用新型所述的刃口内倾的插铣刀具，能够实现相同下切深度的插铣加工，无需通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀，从而显著减少工件底部的残留材料。此外，刀片内倾有利于消减插铣加工的径向切削力，减小切削振动。刀片内倾并且径向错位，使得内外刀尖在保持相同轴向高度的前提下实现分屑，有利于增大切削宽度，减小切削力、切削热，从而提高加工效率，延长刀具寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例1刃口内倾式插铣刀具示意图。
图2是本实用新型实施例2刃口内倾错位式插铣刀具示意图。
图3是通常插铣加工逐步缩减下切深度示意图(图中ae为径向切削宽度， S为插铣步距)。
图4是插铣刀B加工的切削力信号图。
图5是本实用新型插铣刀A加工的切削力信号图。
图6是插铣刀B加工的切削振动信号图。
图7是本实用新型插铣刀A加工的切削振动信号图。
其中：1、刀体I，2、刀片紧固附件I，3、可转位刀片，
4、刀体II，5、刀片紧固附件II，6、外侧刀片，7、内侧刀片。
具体实施方式
一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；所述刀片组件通过刀片紧固附件安装于刀体前端刀盘上。
当每组所述刀片组件具有一个刀片时，采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令刀具主偏角为Kr，刀具副偏角为Kr′，则Kr≥93°且Kr′≥2°。
当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，外侧刀片采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令外侧刀片安装后的主偏角为Kr1，副偏角为Kr1′，则Kr1≥93°且Kr1′≥2°。
所述内侧刀片采用可转位刀片的任意尖点作为刀尖，内侧刀片任意尖点的回转半径小于刀具半径。令内侧刀片安装后的主偏角为Kr2，则Kr2≥93°。
本实用新型所述的刃口内倾的插铣刀具，可用于实现相同下切深度插铣加工，即插铣加工的下切深度相同，不需要通过不断缩减插铣深度来消除顶刀，能够显著减少工件底部的残料残留。此外，刀片内倾有利于消减插铣加工的径向切削力，减小切削振动。刀片内倾并且径向错位，使得内外刀尖在保持相同轴向高度的前提下实现分屑，有利于增大切削宽度，减小切削力、切削热，从而提高加工效率，延长刀具寿命。
实施例1，如图1所示，图1中，Kr为刀具主偏角，Kr′为刀具副偏角。
一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体I1和刀体I1前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；所述刀片组件通过刀片紧固附件I2安装于刀体I1前端刀盘上。
每组所述刀片组件具有一个刀片，刀片3刃口内倾安装，使得刀具主偏角为钝角；刀片3采用三角形或平行四边形可转位刀片，以刀片3的锐角作为刀尖，刀具主偏角Kr≥93°，副偏角Kr′≥2°。
实施例2，如图2所示，图2中，Kr1为外侧刀片主偏角，Kr1′为外侧刀片副偏角，Kr2为内侧刀片主偏角。
一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体II4和刀体II4前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；所述刀片组件通过刀片紧固附件II5安装于刀体II4 前端刀盘上。
每组所述刀片组件具有两个刀片，分别为内侧刀片7和外侧刀片6，内侧刀片7和外侧刀片6在刀盘的径向错位排列，内外侧刀片的刃口都内倾安装。
外侧刀片6采用三角形或平行四边形可转位刀片，以三角形或平行四边形的锐角作为刀尖，外侧刀片6的主偏角Kr1≥93°，副偏角Kr1′≥2°。
内侧刀片7任意尖点的回转半径小于刀具半径，内侧刀片主偏角Kr2≥93°。
本实施例所述的刃口内倾的插铣刀具为一种刃口内倾错位式插铣刀具。
实施例3，切削试验
通常插铣刀的切削刃都是外倾设计，在加工过程中，当刀具接触工件底部时，若插铣深度控制不当，往往会发生顶刀现象，表现为切削力和切削振动的突然增大。实际生产中，一般通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀，如图3 所示。通过缩减插铣深度虽然能够控制顶刀，但将在工件底部残留大量的待加工材料，需要安排其他工序切除，从而制约了插铣加工的高效率优势。
本试验目的是，分析当插铣下切深度相同时，刃口内倾插铣刀A与刃口外倾插铣刀B，在刀具接触工件底部瞬间的切削力变化差异。
在本切削试验中，取用两把刀具，刀具A和刀具B，刀具A为实施例1或实施例2的其中一种，刀具B为普通的插铣刀。刀具A的直径为17mm，3个刀齿，采用CCMT菱形刀片，主偏角97度，副偏角3度。刀具B直径为32mm，采用SEET刀片，主偏角87度，副偏角3度。试验中刀具A的连接杆直径16mm，悬伸长度80mm，刀具B的连接杆直径32mm，悬伸长度100mm。
本试验中工件材料为P20钢，径向切削宽度等于刀具直径，插铣下切深度恒定。刀具A的主轴转速1000r/min，每齿进给量0.1mm，插铣步距2mm，径向切削宽度17mm，下切深度20mm。刀具B的主轴转速1000r/min，每齿进给量0.1mm，插铣步距3mm，径向切削宽度32mm，下切深度20mm。
试验装置和插铣后的试验工件。试验过程中，通过测力仪和振动传感器采集了切削力和切削振动信号，测试结果分别如图4-7所示。
试验结果如下：
刀具B插铣，在切削到工件底部时，切削力突然增大，如图4切削力信号图所示，切削力瞬间增加到原来的2倍左右。同时伴随剧烈的振动，如图6的削振动信号图所示，振动幅值突然增大到正常加工的4倍左右。切削力和切削振动的突然增大，及发生了插铣顶刀现象，不仅显著降低刀具寿命，造成噪音污染，而且将给加工过程带来严重的安全隐患。
刀具A插铣，在切削到工件底部时，切削力变化平稳，未观察到切削力和切削振动突变现象，如图5和7所示，切削力和切削振动变化平稳。
试验结果表明，采用刃口内倾插铣刀加工，能够实现相同下切深度插铣，能够有效克服刃口外倾插铣刀的不足，尽量去除工件底部的待加工材料，提高加工效率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种刃口内倾的插铣刀具，其特征在于包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组刀片组件；
每组所述刀片组件具有一个或两个刀片；
当每组所述刀片组件具有一个刀片时，刀片刃口内倾安装，使得刀具主偏角为钝角；
当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，并且内外刀片刃口都内倾安装，使得刀具主偏角为钝角。
2.根据权利要求1所述的刃口内倾的插铣刀具，其特征在于：
当每组所述刀片组件具有一个刀片时，采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令刀具主偏角为Kr，刀具副偏角为Kr′，则Kr≥93°且Kr′≥2°。
3.根据权利要求1所述的刃口内倾的插铣刀具，其特征在于：
当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，外侧刀片采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令外侧刀片安装后的主偏角为Kr1，副偏角为Kr1′，则Kr1≥93°且Kr1′≥2°。
4.根据权利要求3所述的刃口内倾的插铣刀具，其特征在于：
内侧刀片采用可转位刀片的任意尖点作为刀尖，内侧刀片任意尖点的回转半径小于刀具半径，令内侧刀片安装后的主偏角为Kr2，则Kr2≥93°。
5.根据权利要求1、2或3所述的刃口内倾的插铣刀具，其特征在于：
所述刀片组件通过刀片紧固附件安装于刀体前端刀盘上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721615433.3U CN207756980U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种刃口内倾的插铣刀具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721615433.3U CN207756980U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种刃口内倾的插铣刀具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207756980U true CN207756980U (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=63189388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721615433.3U Active CN207756980U (zh) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 一种刃口内倾的插铣刀具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207756980U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107900429A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-13 | 大连理工大学 | 一种刃口内倾的插铣刀具 |
| CN114160854A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-11 | 大连理工大学 | 一种叶轮双列开槽插铣补加工方法 |
-
2017
- 2017-11-28 CN CN201721615433.3U patent/CN207756980U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107900429A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-04-13 | 大连理工大学 | 一种刃口内倾的插铣刀具 |
| CN114160854A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-11 | 大连理工大学 | 一种叶轮双列开槽插铣补加工方法 |
| CN114160854B (zh) * | 2021-12-10 | 2022-11-15 | 大连理工大学 | 一种叶轮双列开槽插铣补加工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101247914B (zh) | 圆弧头立铣刀以及切削加工方法 | |
| CN103331473B (zh) | 一种超密齿面铣刀及其设计方法 | |
| CN203371101U (zh) | 一种用于加工端面倒锥环形槽的成型铣刀 | |
| CN201871787U (zh) | 锯齿状钨钢粗立铣刀 | |
| CN207756980U (zh) | 一种刃口内倾的插铣刀具 | |
| CN211758531U (zh) | 一种t型异型车刀 | |
| CN206567589U (zh) | 一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具 | |
| CN205129045U (zh) | 具有减振性能且主偏角可变的插铣刀 | |
| CN107900429A (zh) | 一种刃口内倾的插铣刀具 | |
| CN202824774U (zh) | 钻孔切槽刮面复合刀 | |
| CN204657595U (zh) | 一种可转位反锥度螺旋立铣刀 | |
| CN204800031U (zh) | 一种可安装多种类型刀片的插铣刀 | |
| CN202753254U (zh) | 六齿木工铣刀 | |
| CN206122771U (zh) | 一种高硬端铣刀 | |
| CN106583822A (zh) | 一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具 | |
| CN205324819U (zh) | 错齿刀 | |
| CN208214420U (zh) | 一种钻倒铣一体成型铣刀 | |
| CN201267881Y (zh) | 切削刀具的刀片 | |
| CN111036938A (zh) | 一种长屑材料断屑加工方法 | |
| CN208132063U (zh) | 一种不锈钢粗铣刀 | |
| CN207057702U (zh) | 一种可去除毛刺的复合t型铣刀 | |
| CN211758780U (zh) | 一种复合纤维材料成形铣刀 | |
| CN206028765U (zh) | 减振切断刀 | |
| RU158628U1 (ru) | Концевая фреза со сменными режущими пластинами, имеющая повышенную стойкость | |
| CN208033756U (zh) | 一种高光插铣刀具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |