CN210937335U - 一种用于方肩铣削的切削刀片和刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于方肩铣削的切削刀片，包括顶面、底面、连接顶面与底面的若干个主侧面，以及连接相邻主侧面的副侧面、圆弧过渡侧面，所述顶面包括靠近主侧面的主顶面、靠近副侧面的副顶面，在所述顶面的中心位置沿切削刀片轴向设有螺钉通孔；所述主顶面与主侧面延伸的相交线形成主切削刃，所述副顶面与副侧面延伸的相交线形成副切削刃，所述主切削刃和副切削刃形成垂直关系且两者之间设有用于过渡的圆弧刃；在所述顶面上，内切于所述主切削刃的内切圆直径为11.3～11.7mm；所述主侧面包括上侧面、下侧面、避空面；所述避空面位于下侧面的右下角，向内倾斜于下侧面并呈三角形；所述副切削刃垂直于底面的厚度T为5.5～6.5mm。上述设计，保证了切削刀片具有足够的强度和刚性，避免了切削刀片下侧面底角部位对切削形成干涉，减少切削刀片受到的冲击和产生崩刃的可能，提高了切削刀片能够承受更高的切削力，增强了切削刀片的耐用度。

Description

一种用于方肩铣削的切削刀片和刀具

技术领域

本实用新型涉及机械加工工具领域，特别是涉及一种用于方肩铣削的切削刀片和刀具。

背景技术

用于方肩铣削的切削刀具可用于加工肩部、凹槽、斜坡、边缘和平面，该切削刀具通常一方面包括切削刀具本体且另一方面包括可更换的切削刀片，切削刀片被安全可靠地紧固在切削刀具本体上。切削刀片的切削刃，在切削过程中接触工件对其进行切削加工。

目前,应用于方肩铣削的切削刀片较多，比如，CN304352552S、CN104364039A、CN102448648A等现有专利中介绍的切削刀片，虽然这些切削刀片通用性良好，但也存在一定的不足：一是针对特定标准的切削刀具，其切削刀片设计偏小，使得其切削刀片的强度和刚性不足；二是尽管切削刀片的侧面支撑壁相对其中心轴向内作了收缩倾斜，但在实际使用当中切削刀片的侧面支撑壁的下底角部对切削容易形成摩擦干涉；三是在加工特别高强度的工件时，由于切削刀片厚度不足，难以承受较大的切削力，其耐用度不高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于；针对现有技术的缺点和不足，提出一种用于方肩铣削的切削刀片和刀具，通过将切削刀片内切圆直径最大化设计、在下侧面的右下角设置避空面、增加切削刀片的厚度等方式，保证了切削刀片具有足够的强度和刚性，避免了切削刀片下侧面底角部位对切削形成干涉，减少切削刀片受到的冲击和产生崩刃的可能，提高了切削刀片能够承受更高的切削力，增强了切削刀片的耐用度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于方肩铣削的切削刀片，包括顶面、底面、连接顶面与底面的若干个主侧面，以及连接相邻主侧面的副侧面、圆弧过渡侧面，所述顶面包括靠近主侧面的主顶面、靠近副侧面的副顶面，在所述顶面的中心位置沿切削刀片轴向设有螺钉通孔；所述主顶面与主侧面延伸的相交线形成主切削刃，所述副顶面与副侧面延伸的相交线形成副切削刃，所述主切削刃和副切削刃形成垂直关系且两者之间设有用于过渡的圆弧刃；在所述顶面上，内切于所述主切削刃的内切圆直径为11.3～11.7mm。

上述方案中，由于连接顶面与底面的主侧面有若干个，可以是3个、4个甚至更多的主侧面，因此连接后形成的切削刀片可以是三角形、四边形、五边形等，切削转角也有多个。这样的设计，既可以适应更多的不同类型加工工件的需求，也可以通过增加切削转角及切削刃的数量，延长整个切削刀片的使用寿命。

此外，本方案的设计主要是为适应金属加工领域粗加工的需求，切削刀具本体在安装切削刀片后，由于回转直径D采用的是国家标准直径为32mm(该φ32mm的回转直径D标准，在GB/T 5340-2006可转位立铣刀和GB/T 5342-2006可转位面铣刀两件国家标准中有详细叙述)，且为了满足加工效率的要求，安装的切削刀片同时可以参与切削加工的有效切削刃数量≥3，因此，设计时要尽可能将切削刀片的内切圆直径放大设计，以保证该切削刀片具有足够的强度和刚性，优选地，切削刀片内切圆设计的直径范围为11.3～11.7mm。

进一步地，所述主侧面包括上侧面、下侧面、避空面；所述避空面位于下侧面的右下角，向内倾斜于下侧面并呈三角形。

进一步地，所述上侧面相对于底面的垂线形成的夹角γ为5～15°，所述下侧面相对于底面的垂线形成的夹角θ为11～20°，所述避空面相对于底面的垂线形成的夹角Ω为11～40°；在设计制造当中，上侧面、下侧面、避空面分别相对于底面的垂线形成的夹角大小应当满足γ＜θ＜Ω。

实际使用当中，由于切削刀片主切削刃是沿着切削刀具本体的中心轴进行旋转，因此切削刀片的上侧面、下侧面设计成逐步向内收缩倾斜的，在现有的切削刀片当中，作为支撑面的下侧面为了保证支撑强度，不可能过度向内倾斜，在这样的情况下，如果切削刀片过度倾斜，则会造成靠近加工部位的下侧面底角部位对切削形成摩擦干涉，影响加工质量效果。因此，将下侧面的右下角设计成向内进一步倾斜的三角形，这样在基本保证切削刀片原有结构强度的基础上，既可以消除切削刀片下侧面与底面形成的底角部位对切削形成摩擦干涉的影响，也可以将切削刀片作进一步倾斜，以提高切削加工的平稳性和效率。

进一步地，所述副切削刃垂直于底面的厚度T为5.5～6.5mm。

目前，常见切削刀片的厚度在4.6～5.3mm范围内，切削刀片强度较弱，加工效率较低。上述方案中，通过增加切削刀片的厚度，使该切削刀片能够承受更高的切削力，提高了切削刀片的耐用度，同时可进行更高效率的切削加工。

一种用于方肩铣削的切削刀具，包括切削刀具本体和至少3个上述用于方肩铣削的切削刀片；所述切削刀具本体设有与切削刀片对应的刀片安装槽。

进一步地，所述切削刀片安装固定于切削刀具本体后，外侧的主切削刃与切削刀具本体的中心轴向形成的倾斜角λ为5～30°。

本方案的切削刀片安装在切削刀具本体上后，由于在切削刀片的底端角部设计了避空面，对避空面相对于底面的垂线形成的夹角Ω进行合理选择，与现有切削刀片相比，在同等条件下，使本方案中的切削刀具本体在回转中与工件侧壁产生了较大的间隙，因此，可增大上述切削刀片的倾斜角λ的范围，使切削力逐渐变化，大大减少切削刀片受到的冲击和崩刃现象，提高了切削加工的平稳性。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.针对具有标准回转直径D为32mm的切削刀具，将切削刀片的内切圆直径设计成最大化，既保证了对工件进行加工切削的需求，也保证了切削刀片具有足够的强度和刚性；

2.通过在切削刀片下侧面的底角位置设置避空面，避免了切削刀片下侧面底角部位对切削形成干涉，也可进一步增大切削刀片的倾斜角，减少切削刀片受到的冲击和产生崩刃的可能，提高了切削加工的平稳性；

3.通过增加切削刀片的厚度，使该切削刀片能够承受更高的切削力，提高了切削刀片的耐用度，延长了切削刀片的使用寿命，同时可进行更高效率的切削加工。

附图说明

图1为一种用于方肩铣削的切削刀片的三维透视图；

图2为一种用于方肩铣削的切削刀片的俯视图；

图3为一种用于方肩铣削的切削刀片的底面视图；

图4为一种用于方肩铣削的切削刀片的主侧面视图；

图5和图6为图2中沿A-A方向横截面的放大视图；

图7为图2中沿B-B方向横截面的放大视图；

图8为一种用于方肩铣削的切削刀具的分解结构图；

图9为一种用于方肩铣削的切削刀具的结构示意图；

图10为一种用于方肩铣削的切削刀具在加工中的视图。

图中标记：0-切削刀片，1-内切圆，2-主顶面，3-副顶面，4-顶面，5-底面，6-上侧面，7-副侧面，8-下侧面，9-避空面，10-主切削刃，11-副切削刃，12-圆弧刃，13-圆弧过渡侧面，14-螺钉通孔，15-主侧面，20-切削刀具本体，21、23-安装槽支承面，22-刀片安装槽，30-螺钉，40-加工工件，45-工件侧壁。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至7所示，一种用于方肩铣削的切削刀片，包括顶面4、底面5、连接顶面4与底面5的若干个主侧面15，以及连接相邻主侧面15的副侧面7、圆弧过渡侧面13，所述顶面4包括靠近主侧面15的主顶面2、靠近副侧面7的副顶面3，在所述顶面4的中心位置沿切削刀片轴向设有螺钉通孔14；所述主顶面2与主侧面15延伸的相交线形成主切削刃10，所述副顶面3与副侧面7延伸的相交线形成副切削刃11，所述主切削刃10和副切削刃11形成垂直关系且两者之间设有用于过渡的圆弧刃12；在所述顶面4上，内切于所述主切削刃10的内切圆1直径为11.5mm。

由于连接顶面与底面的主侧面有若干个，可以是3个、4个甚至更多的主侧面，因此连接后形成的切削刀片可以是三角形、四边形、五边形等，切削转角也有多个。这样的设计，既可以适应更多的不同类型加工工件的需求，也可以通过增加切削转角及切削刃的数量，延长整个切削刀片的使用寿命。

此外，本方案的设计主要是为适应金属加工领域粗加工的需求，切削刀具本体在安装切削刀片后，由于回转直径D采用的是国家标准直径为32mm(该φ32mm的回转直径D标准，在GB/T 5340-2006可转位立铣刀和GB/T 5342-2006可转位面铣刀两件国家标准中有详细叙述)，且为了满足加工效率的要求，安装的切削刀片同时可以参与切削加工的有效切削刃数量≥3，因此，设计时要尽可能将切削刀片的内切圆直径放大设计，以保证该切削刀片具有足够的强度和刚性，本实施例中切削刀片内切圆设计的直径范围选为11.5mm。

进一步地，所述主侧面15包括上侧面6、下侧面8、避空面9；所述避空面9位于下侧面8的右下角，向内倾斜于下侧面8并呈三角形。

进一步地，所述上侧面6相对于底面5的垂线形成的夹角γ为5～15°，所述下侧面8相对于底面5的垂线形成的夹角θ为11～20°，所述避空面9相对于底面5的垂线形成的夹角Ω为11～40°；在设计制造当中，上侧面6、下侧面8、避空面9分别相对于底面5的垂线形成的夹角大小应当满足γ＜θ＜Ω。

实际使用当中，由于切削刀片主切削刃是沿着切削刀具本体的中心轴进行旋转，因此切削刀片的上侧面、下侧面设计成逐步向内收缩倾斜的，在现有的切削刀片当中，作为支撑面的下侧面为了保证支撑强度，不可能过度向内倾斜，在这样的情况下，如果切削刀片过度倾斜，则会造成靠近加工部位的下侧面底角部位对切削形成干涉，影响加工质量效果。因此，将下侧面的右下角设计成向内进一步倾斜的三角形，这样在基本保证切削刀片原有结构强度的基础上，既可以消除切削刀片下侧面与底面形成的底角部位对切削形成干涉的影响，也可以将切削刀片作进一步倾斜，以提高切削加工的平稳性和效率。

进一步地，所述副切削刃11垂直于底面5的厚度T为6mm。

目前，常见切削刀片的厚度在4.6～5.3mm范围内，切削刀片强度较弱，加工效率较低。上述方案中，通过增加切削刀片的厚度，使该切削刀片能够承受更高的切削力，提高了切削刀片的耐用度，同时可进行更高效率的切削加工。

本实施例中，切削刀片的主切削刃10和副切削刃11延伸的过渡圆弧刃12的半径R大小可以根据加工需要进行设置，也通过斜线来过渡，甚至直接将切削刀片的主切削刃10和副切削刃11延伸相交，形成加工直角。

实施例2

如图8至10所示，一种用于方肩铣削的切削刀具，包括切削刀具本体20和至少3个实施例1中用于方肩铣削的切削刀片0；所述切削刀具本体20设有与切削刀片0对应的刀片安装槽22。

进一步地，所述切削刀片0安装固定于切削刀具本体20后，外侧的主切削刃10与切削刀具本体20的中心轴向形成的倾斜角λ为5～30°。

本方案的切削刀片安装在切削刀具本体上后，由于在切削刀片的底端角部设计了避空面，对避空面9相对于底面5的垂线形成的夹角Ω进行合理选择，与现有切削刀片相比，在同等条件下，使本方案中的切削刀具本体在回转中与工件侧壁产生了较大的间隙，因此，可增大上述切削刀片的倾斜角λ的范围，使切削力逐渐变化，大大减少切削刀片受到的冲击和崩刃现象，提高了切削加工的平稳性。

通过螺钉30将所述切削刀片0紧固在所述刀片安装槽22中，所述刀片安装槽中的螺纹孔相对于切削刀片的所述过孔14适当偏移，当螺钉被拧紧时，刀片的底面5被压靠在所述的切削刀具本体20的刀片安装槽22底面上，所述螺钉30能够推压切削刀片0具有支撑作用的下侧面8，与切削刀具本体20的刀片安装槽支承面21和23接触，这种偏移确保将切削刀片可靠地紧固在所述切削刀具本体20上。

本实施例的切削刀具，除用于方肩铣削的加工外，还可对工件的凹槽、斜坡、边缘和平面进行切削加工，通用性较好。

本实施例的切削刀具本体20通常由合金钢制造，而切削刀片0则由具有更高硬度的材料，如硬质合金制造，并通过表面涂层来增强切削刀片0的耐用度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于方肩铣削的切削刀片，包括顶面(4)、底面(5)、连接顶面(4)与底面(5)的若干个主侧面(15)，以及连接相邻主侧面(15)的副侧面(7)、圆弧过渡侧面(13)，所述顶面(4)包括靠近主侧面(15)的主顶面(2)、靠近副侧面(7)的副顶面(3)，在所述顶面(4)的中心位置沿切削刀片轴向设有螺钉通孔(14)，其特征在于：所述主顶面(2)与主侧面(15)延伸的相交线形成主切削刃(10)，所述副顶面(3)与副侧面(7)延伸的相交线形成副切削刃(11)，所述主切削刃(10)和副切削刃(11)形成垂直关系且两者之间设有用于过渡的圆弧刃(12)；在所述顶面(4)上，内切于所述主切削刃(10)的内切圆(1)直径为11.3～11.7mm。

2.如权利要求1所述的一种用于方肩铣削的切削刀片，其特征在于：所述主侧面(15)包括上侧面(6)、下侧面(8)、避空面(9)；所述避空面(9)位于下侧面(8)的右下角，向内倾斜于下侧面(8)并呈三角形。

3.如权利要求2所述的一种用于方肩铣削的切削刀片，其特征在于：所述上侧面(6)相对于底面(5)的垂线形成的夹角γ为5～15°，所述下侧面(8)相对于底面(5)的垂线形成的夹角θ为11～20°，所述避空面(9)相对于底面(5)的垂线形成的夹角Ω为11～40°；在设计制造当中，上侧面(6)、下侧面(8)、避空面(9)分别相对于底面(5)的垂线形成的夹角大小应当满足γ＜θ＜Ω。

4.如权利要求3所述的一种用于方肩铣削的切削刀片，其特征在于：所述副切削刃(11)垂直于底面(5)的厚度T为5.5～6.5mm。

5.一种用于方肩铣削的切削刀具，其特征在于：包括切削刀具本体(20)和至少3个如权利要求1至4任一项所述的一种用于方肩铣削的切削刀片(0)；所述切削刀具本体(20)设有与切削刀片(0)对应的刀片安装槽(22)。

6.如权利要求5所述的一种用于方肩铣削的切削刀具，其特征在于：所述切削刀片(0)安装固定于切削刀具本体(20)后，外侧的主切削刃(10)与切削刀具本体(20)的中心轴向形成的倾斜角λ为5～30°。

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