CN212443418U - 一种用于大进给铣削的可转位刀片及刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种可用于大进给铣削的可转位刀片，包括上表面、下表面、五个侧表面；所述上表面和侧表面相交形成切削刃；所述侧表面包括主侧面与副侧面；所述切削刃中上表面与主侧面相交的部分为主切削刃，上表面与副侧面相交的部分为副切削刃；所述切削刃上设有倒棱面；所述倒棱面以一定角度向刀片中心延伸形成韧带面；所述韧带面以一定角度向刀片中心延伸形成了前刀面；本实用新型相对传统的45°主偏角铣刀和圆刀片铣刀具有加工效率高，经济性好的优点，刀具可获得较小的径向分力，适合长悬伸加工，且结构简单，还对切削刃口和排屑槽做了优化，保证刀片在大进给加工种中有低的切削阻力和良好的排屑效果，并可防止崩刃。

Description

一种用于大进给铣削的可转位刀片及刀具

技术领域

本实用新型涉及金属切削加工领域领域，具体涉及一种用于大进给铣削的可转位刀片及刀具。

背景技术

在铣削加工领域，传统的45°主偏角刀具和装有圆形刀片的刀具应用广泛，在面铣和型腔铣中都有很好的切削效果。但随之加工领域转向高效高速加工，传统的45°主偏角刀具和圆型刀片刀具在高金属去除率的粗加工领域受到了限制，无法满足使用者的需求。主要是因为随之进给量的提高，传统的45°主偏角刀具和装有圆形刀片的铣削刀具铣削时切削阻力明显提高，引起机床严重震颤，这会造成刀具快速破损，甚至造成机床精度下降。

中国专利CN201080031714.9公开了一种具有五个长边的大致五边形的形状的负型铣削刀片，其主偏角设置在45°至50°之间。该刀片在传统的45°主偏角的基础上做了优化，设有优选为20度以下的副切削刃，这种设计虽然在切深较小的切削条件下可以降低高进给时的切削阻力，但当切深较大时进行高进给切削，主切削刃仍将承受大的切削力，该刀具在切削时还具有较大的径向分力，当刀具悬深较长时容易震颤，这些因素会使得刀片快速磨损甚至崩刃。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提出一种加工时径向力小、加工效率高且经济性更好等特点的大进给可转位刀片及刀具。

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于大进给铣削的可转位刀片，包括上表面、下表面、五个侧表面；所述上表面和侧表面相交形成切削刃；所述侧表面包括主侧面与副侧面；所述切削刃中上表面与主侧面相交的部分为主切削刃，上表面与副侧面相交的部分为副切削刃；所述切削刃上设有倒棱面；所述倒棱面以一定角度向刀片中心延伸形成韧带面；所述韧带面以一定角度向刀片中心延伸形成了前刀面；所述可转位刀片中心设有定位中心孔。

进一步地，所述倒棱面的宽度W范围为0.1mm～0.3mm，倒棱面与基面的夹角α的范围为10°～20°；所述韧带面的宽度b的范围为0.1mm～0.3mm，韧带面与基面之间的夹角θ的范围为0°～3°；所述可转位刀片的前角β的范围为θ～15°

进一步地，主切削刃上的倒棱面角度与宽度不小于副切削刃上的倒棱面角度与宽度。

进一步地，所述上表面包含凸台；所述前刀面与凸台之间由圆弧面连接，构成沿主切削刃方向逐渐向下表面延伸的上表面底部。

进一步地，所述凸台的高度最大不高于副切削刃0.2mm，最小不低于副切削刃0.5mm。

进一步地，所述侧表面与可转位刀片厚度方向的夹角为γ，γ的范围为10°～20°。

进一步地，所述副侧面为单个圆弧面或圆弧面与平面的组合面。

进一步地，所述副侧面为圆弧面与平面的组合面时，副切削刃中包含副侧面中平面与上表面相交形成的修光刃。

进一步地，所述修光刃与主切削刃由过渡圆弧刃连接；所述过渡圆弧刃上设有倒棱面，该倒棱面宽度大于主切削刃上的倒棱面宽度。

基于以上技术方案，本实用新型提出一种用于大进给铣削的刀具，包括铣削刀具主体，所述铣削刀具主体的外围设有多个刀片槽与排屑槽；每个刀片槽内可拆卸地安装有以上技术方案所述的可转位刀片，可转位刀片的主偏角κ的范围为18°～20°。；所述刀片槽包括槽底支持表面、螺纹孔；所述螺纹孔从所述槽底支持表面垂直向后延伸；所述铣削刀具主体还包括与可转位刀片主侧面接触的第一槽侧壁和第二槽侧壁；所述第一槽侧壁和第二槽侧壁之间，以及第一槽侧壁与槽底支持表面之间，第二槽侧壁与槽底支持表面之间均设有避空槽；所述第一槽侧壁与第二槽侧壁形成槽内钝角。

本实用新型提供了一种大进给铣削的可转位刀片，相对传统的45°铣刀和圆刀片铣刀具有加工效率高，经济性好的优点，刀具轴向和径向切削力比较均衡，且结构简单。本实用新型的刀片还对切削刃口和排屑槽做了优化，保证刀片在大进给加工种中有低的切削阻力和良好的排屑效果，并防止崩刃。

附图说明

图1实施例中可转位铣削刀片的前视图；

图2实施例中可转位铣削刀片的俯视图；

图3是沿可转位铣削刀片的左视图；

图4实施例中可转位铣削刀片的立体视图；

图5是沿图2中G-G线的剖视图；

图6是图7中的局部放大图；

图7实施例中可转位铣削刀具的铣削加工示意图；

图8实施例中可转位铣削刀具的刀座结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型作进一步说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供一种可转位刀片，该可转位刀片为类五边形，包括上表面2、下表面4和五个侧表面3；其中上表面2和侧表面3相交形成切削刃5；侧表面3包括主侧面31与副侧面32；切削刃中上表面3与主侧面31相交的部分为主切削刃51，上表面2与副侧面32相交的部分为副切削刃52；其中侧表面3与可转位刀片厚度方向的夹角为γ，γ的范围为10°～20°，本实施例中副侧面52为圆弧面与平面的组合面，副切削刃52中包含副侧面32中的平面与上表面2相交形成的修光刃，而当副侧面52为接近平面的整块大圆弧面时，副切削刃52上同样可形成修光刃，修光刃能起到提高加工表面质量的作用，并且在主切削刃之间起到良好过渡的作用，增加刀尖的抗冲击能力。

修光刃与主切削刃51由过渡圆弧刃54连接；过渡圆弧刃54上设有倒棱面，该倒棱面宽度大于主切削刃51上的倒棱面宽度，增强了过渡部分的强度，确保刀片不易崩刃。

切削刃5上设有倒棱面7，其中，主切削刃51上的倒棱面角度与宽度不小于副切削刃52上的倒棱面角度与宽度，担负主要切削工作的主切削刃的强度需要更高；倒棱面7以一定角度向刀片中心延伸形成韧带面8；而韧带面8继续以一定角度向刀片中心延伸形成了前刀面9，其中倒棱面7的宽度W范围为0.1mm～0.3mm其与基面的夹角α的范围为 10°～20°；韧带面8的宽度b的范围为0.1mm～0.3mm，韧带面8与基面之间的夹角θ的范围为0°～3°，可转位刀片的前角β的范围为θ～15°，倒棱面7与韧带面8的设置有效提高了刃口的稳固性，而α、θ、β的设置平衡了刀片的强度与锋利程度，具体而言，进行铣削加工时，刀片对工件材料进行剪切作用，承受了很大的切削力，同时刀片每次切入和切出工件材料都会收到冲击作用。当倒棱面7的宽度W和夹角α变大或者韧带面宽度b和夹角θ变小或者前角β变小时，刀片能承受更大的切削力和和冲击作用，但同时切削阻力和切削温度也会随之增加。采用较大的前角并设置适当的倒棱面和韧带面则可以在保证刀片的强度的同时，使刀片具有足够的锋利性，从而不过分增大切削阻力和切削温度，进而提高刀片的使用寿命，或是使刀片在同等的使用寿命的情况下能采用更高的切削参数进行铣削。

刀片的上表面包含凸台41，前刀面与凸台41由圆弧面42连接，构成了逐渐向下表面延伸的上表面底部，凸台41的高度最大不高于副切削刃0.2mm，最小不低于副切削刃0.5mm，当凸台过高时，刀片容屑空间变小，切削经刀片将获得过量的切削变形，切削阻力变大，容易引发刀具震颤；当凸台过低时，切屑流经刀片槽时无法获得足够的变形，切屑不能正常卷曲，无法正常排出，尤其在切屑软质材料时，本实施例中的以上设置提升了刀片的排屑效果。

实施例2

本实施例中，提出一种用于大进给铣削的刀具10，包括铣削刀具主体11，铣削刀具主体11 的外围设有多个刀片槽12与排屑槽13；每个刀片槽12内可拆卸地安装有实施例1中所述的可转位刀片1，可转位刀片1的主偏角κ的范围为18°～20°。；刀片槽12包括槽底支持表面14、螺纹孔15；螺纹孔15从槽底支持表面14垂直向后延伸；铣削刀具主体11还包括与可转位刀片1主侧面接触的第一槽侧壁16、第二槽侧壁17；第一槽侧壁16、与第二槽侧壁17之间，以及第一槽侧壁16与槽底支持表面14之间、第二槽侧壁17与槽底支持表面 14之间均设有避空槽18；第一槽侧壁16与第二槽侧壁17形成槽内钝角。

基于可转位刀片1的结构，在使用本实施例提出的大进给铣削的刀具10时，可转位刀片的主偏角的大小可限定在18°～20°，并且主切削刃的工作长度增加，主切削刃单位长度的负荷减小，刀具磨损小，耐用度提高，同时减薄切屑厚度，不使径向切削力过分增大。

显然，上述实例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可用于大进给铣削的可转位刀片，其特征在于，包括上表面(2)、下表面(4)、五个侧表面(3)；所述上表面(2)和侧表面(3)相交形成切削刃(5)；所述侧表面(3)包括主侧面(31)与副侧面(32)；所述切削刃中上表面(2)与主侧面(31)相交的部分为主切削刃(51)，上表面(2)与副侧面(32)相交的部分为副切削刃(52)，所述主切削刃(51)以逐渐接近下表面(4)的方式在两个相临的副切削刃(52)之间延伸；所述切削刃(5)上设有倒棱面(7)；所述倒棱面(7)以一定角度向刀片中心延伸形成韧带面(8)；所述韧带面(8)以一定角度向刀片中心延伸形成了前刀面(9)；所述可转位刀片中心设有定位中心孔(6)。

2.根据权利要求1所述的可转位刀片，其特征在于，所述倒棱面(7)的宽度W范围为0.1mm～0.3mm，倒棱面(7)与基面的夹角α的范围为10°～20°；所述韧带面(8)的宽度b的范围为0.1mm～0.3mm，韧带面(8)与基面之间的夹角θ的范围为0°～3°；所述可转位刀片的前角β的范围为θ～15°。

3.根据权利要求1所述的可转位刀片，其特征在于，主切削刃(51)上的倒棱面角度与宽度不小于副切削刃(52)上的倒棱面角度与宽度。

4.根据权利要求1所述的可转位刀片，其特征在于，所述上表面(2)包含凸台(41)；所述前刀面(9)与凸台(41)由圆弧面(42)连接，构成沿主切削刃方向逐渐向下表面(4)延伸的上表面底部。

5.根据权利要求4所述的可转位刀片，其特征在于，所述凸台(41)的高度最大不高于副切削刃0.2mm，最小不低于副切削刃0.5mm。

6.根据权利要求1所述的可转位刀片，其特征在于，所述侧表面(3)与可转位刀片厚度方向的夹角为γ，γ的范围为10°～20°。

7.根据权利要求1所述的可转位刀片，其特征在于，所述副侧面(32)为单个圆弧面或圆弧面与平面的组合面。

8.根据权利要求7所述的可转位刀片，其特征在于，所述副侧面(32)为圆弧面与平面的组合面时，副切削刃(52)中包含副侧面(32)中平面与上表面(2)相交形成的修光刃。

9.根据权利要求8所述的可转位刀片，其特征在于，所述修光刃与主切削刃由过渡圆弧刃(54)连接；所述过渡圆弧刃(54)上设有倒棱面，该倒棱面宽度大于主切削刃上的倒棱面宽度。

10.一种用于大进给铣削的刀具，其特征在于，包括铣削刀具主体(11)，所述铣削刀具主体(11)的外围设有多个刀片槽(12)与排屑槽(13)；每个刀片槽(12)内可拆卸地安装有权利要求1-9任一项所述的可转位刀片(1)，可转位刀片的主偏角κ的范围为18°～20°；所述刀片槽(12)包括槽底支持表面(14)、螺纹孔(15)；所述螺纹孔(15)从所述槽底支持表面(14)垂直向后延伸；所述铣削刀具主体(11)还包括与可转位刀片主侧面(31)接触的第一槽侧壁(16)、和第二槽侧壁(17)；所述第一槽侧壁(16)、第二槽侧壁(17)之间，以及第一槽侧壁(16)与槽底支持表面(14)之间、第二槽侧壁(17)与槽底支持表面(14)之间均设有避空槽(18)；所述第一槽侧壁(16)与第二槽侧壁(17)形成槽内钝角。

Images