CN212761368U - 硬质合金高速铣刀 - Google Patents

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郭康
成坚
朱磊
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Beijing Maikesi Cutting Tool Co ltd
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Abstract

本申请涉及一种硬质合金高速铣刀,其包括刀柄和同轴设置在刀柄一端的刀体,所述刀体上依次螺旋设置有第一刀齿、第二刀齿、第二刀齿和第四刀齿,所述刀体背离刀柄的一端设置有端面切削刃,所述端面切削刃的外周处设置有刀尖,所述端面切削刃的刀尖处设置有圆弧倒角,所述刀尖的圆弧倒角处切设有一小平面形成保护刃,所述保护刃的尺寸为圆弧倒角的1/4至1/3。本申请具有降低高速铣刀发生崩刃的可能性,提升高速铣刀的安全使用性能,延长高速铣刀的使用寿命的效果。

Description

硬质合金高速铣刀
技术领域
本申请涉及铣床加工设备领域,尤其是涉及一种硬质合金高速铣刀。
背景技术
在金属切削加工中,合理选择刀具刃形(螺旋角、前角、后角、刃倾角)是充分发挥刀具加工性能的重要条件。合理选择刀具刃形可提高刀具加工寿命,实现高速加工。刀具刃形结构主要考虑刀具、工件、机床的条件及满足加工的质量要求(即加工精度和表面粗糙度要求),同时刀具刃形是一个几何整体,各几何参数应统筹安排和相互配合。
粗加工、半精加工要求实现最大金属去除率及刀具寿命,以提高缩短加工 周期及降低刀具成本。高速铣刀由于高速旋转聚集高能量,并且在切削过程中受到高能量冲击作用,同时粗加工时因其刀具前角、后角过大时,会削弱刃部的强度并降低散热能力,从而导致高速铣刀刀刃延性断裂、剪切断裂、结合面压溃等损伤的发生,最终将导致高速铣刀组件解体,由此引发的高速铣刀安全性问题,直接导致高速铣削事故,轻则造成零件报废、机床损坏,重则造成人员伤亡。因此,在高速铣削加工过程中必须确保铣刀具有足够的安全性。
实用新型内容
为了降低高速铣刀发生崩刃的可能性,提升高速铣刀的安全使用性能,延长高速铣刀的使用寿命,本申请提供一种硬质合金高速铣刀。
本申请提供的硬质合金高速铣刀采用如下的技术方案:
一种硬质合金高速铣刀,包括刀柄和同轴设置在刀柄一端的刀体,所述刀体上依次螺旋设置有第一刀齿、第二刀齿、第二刀齿和第四刀齿,所述刀体背离刀柄的一端设置有端面切削刃,所述端面切削刃的外周处设置有刀尖,所述端面切削刃的刀尖处设置有圆弧倒角,所述刀尖的圆弧倒角处切设有一小平面形成保护刃,所述保护刃的尺寸为圆弧倒角的1/4至1/3。
通过采用上述技术方案,该铣刀在工作过程中,通过在刀尖处设置圆弧倒角,进而减少刀尖在加工过程中的磨损速度,同时在圆弧倒角处设置保护刃,用以进一步提升刀尖的强度,减少崩刃现象的发生;保护刃尺寸太小作用不明显,太大切削阻力加大机床负载增加,经过研究和多次测试当保护刃正好占圆弧倒角1/4到1/3时效果最好,进而实现降低高速铣刀发生崩刃的可能性,提升高速铣刀的安全使用性能,延长高速铣刀的使用寿命。
优选的,所述保护刃与端面切削刃所在平面所形成的夹角为γ,且3°≤γ≤5°。
通过采用上述技术方案,γ过大,铣刀的强度降低,γ过小,使得端面切削刃的切削力和切削热增加,都会影响铣刀的使用寿命,采用3°≤γ≤5°,使得端面切削刃具有较高强度的同时,增加端面切削刃的散热面积,进而提升铣刀的加工效果和效率,延长铣刀的使用寿命。
优选的,γ为4°。
通过采用上述技术方案,取γ为4°,使得端面切削刃更加锐利同时更加牢固,并且还可使得切屑的排出更加容易,提升铣刀的加工质量。
优选的,所述刀柄与刀体的中轴线处设置有进液槽,所述进液槽的一端与刀柄远离铰刀部的端部相互连通,所述进液槽的另一端深入铰刀部的内部,且在刀体的内部开设有若干与进液槽相互连通的出液孔,所述进液孔的另一端与端面切削刃相互连通。
通过采用上述技术方案,进行钻孔工作时,通过进液槽通入冷却液,使得冷却液能够对端面切削刃进行冷却,从而提升端面切削刃的耐用度,改善了散热条件,同时冷却液还可对加工的工件进行冷却,提升工件的钻孔效果,并且冷却液还可加速切屑排出铣刀的速率,实用性较强。
优选的,所述刀柄与刀体为硬质合金结构。
通过采用上述技术方案,硬质合金材料应用广泛,其切削速度比钴或高速钢材质的铣刀更快,进而增强铣刀的硬度和耐磨性,延长铣刀的使用寿命。
优选的,所述刀体的长度为刀体直径的1-2倍设置。
通过采用上述技术方案,保证铣铣刀有足够的刚性和强度,以减少加工过程因振动导致的铣刀崩裂。
优选的,所述刀柄与所述刀体之间通过连接机构可拆卸连接,所述连接机构包括设置在刀体一端的卡柱,所述卡柱的周面上设置有凸块,所述凸块沿卡柱的长度方向排布;所述刀柄的一端沿其周向开设有用以容纳卡柱滑入的卡接槽,所述卡接槽与卡柱和凸块的竖截面相适配,所述刀柄的周面上开设有操作孔,所述操作孔为腰形长孔并与刀柄的轴线平行设置,所述刀柄上设置有将卡柱固定在卡接槽内的固定组件。
通过采用上述技术方案,连接组件的设置,使得在对工件进行不同深度的钻孔加工时,可通过连接组件方便的更换不同尺寸的刀体;同时在刀体产生崩刃现象时,通过连接组件更换刀体,进而无需更换刀柄,降低耗材。连接组件工作时,工作人员只需将刀柄的一端的卡柱与卡接槽相互对齐,随后将卡柱插入卡接槽内,然后通过固定组件将卡柱固定在卡接槽内,完成刀柄与刀体的连接;同时凸块的设置,减少了刀体相对刀柄产生相对滑动的可能性,增强了刀体的转动稳定性。
优选的,所述固定组件包括固定板,所述固定板的一侧与刀柄的侧壁铰接,所述固定板可绕其与卡筒的铰接点覆盖在操作孔上,所述固定板朝向操作孔的侧壁上设置有容纳凸块插入的卡槽,所述固定板远离其与刀柄相互铰接的侧壁上与卡柱的侧壁通过固定螺丝相互连接。
通过采用上述技术方案,固定组件工作时,工作人员只需将固定板绕其与刀柄铰接的侧壁转动覆盖在操作孔上,随后通过挤压,使得凸块插入进卡槽,实现固定板对卡柱的卡接固定,随后通过固定螺丝能够将固定板稳定的固定在卡柱上,降低固定板滑脱卡柱的可能性,从而使得固定板对卡柱的固定更加稳定。
优选的,所述凸块的中部开设有凹槽,所述固定板上设置有可插入凹槽内的卡块。
通过采用上述技术方案,将固定板绕其与刀柄铰接的侧壁转动覆盖在操作孔上时,卡块与凹槽的相互配合,可降低卡柱对固定螺丝轴向拉伸力,增强卡柱与刀柄之间的连接稳定性。
综上所述,本申请包括以下有益技术效果:
1.刀尖处设置有圆弧倒角并在圆弧倒角处设置保护刃,降低高速铣刀发生崩刃的可能性,提升高速铣刀的安全使用性能,延长高速铣刀的使用寿命;
2.进行钻孔工作时,通过进液槽通入冷却液,使得冷却液能够对端面切削刃进行冷却,从而提升端面切削刃的耐用度,改善了散热条件,同时冷却液还可对加工的工件进行冷却,提升工件的钻孔效果,并且冷却液还可加速切屑排出铣刀的速率,实用性较强;
3.连接组件的设置,使得在对工件进行不同深度的钻孔加工时,可通过连接组件方便的更换不同尺寸的刀体;同时在刀体产生崩刃现象时,通过连接组件更换刀体,进而无需更换刀柄,降低耗材。
附图说明
图1是实施例1的侧视图。
图2是用以体现实施例1中端面切削刃的正视图。
图3是用以体现实施例2中连接结构的结构示意图。
图4是用以体现实施例2中连接结构的局部剖视图。
图中,1、刀柄;2、刀体;21、第一刀齿;22、第二刀齿;23、第三刀齿;24、第四刀齿;25、排屑槽;26、端面切削刃;261、刀尖;262、保护刃;27、中心槽;3、进液槽;31、出液孔;4、连接机构;41、卡柱;411、凸块;4111、凹槽;42、卡接槽;43、操作孔;44、固定组件;441、固定板;4411、卡槽;4412、卡块;442、固定螺丝。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种硬质合金高速铣刀。参照图1,硬质合金高速铣刀包括刀柄1和同轴设置在刀柄1一端端部的刀体2;刀柄1与刀体2为硬质合金结构,且刀体2的长度为刀体2直径的1-2倍设置,用以保证铣刀有足够的刚性和强度,以减少加工过程因振动导致的铣刀崩裂;刀体2的周面上依次设置有第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24,第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24呈螺旋状环绕在刀体2的侧壁上,且第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24皆与刀体2的侧壁固定连接;刀体2上开设有四个间隔设置的排屑槽25,排屑槽25为螺旋状设置,且四个排屑槽25分别位于第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24之间,用以方便切屑排出刀体2;刀体2背离刀柄1的一端设置有端面切削刃26,端面切削刃26的外周处设置有刀尖261,刀尖261分别位于第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24的端部;在刀体2背离刀柄1的一端开设有四个中心槽27,四个中心槽27与四个排屑槽25的端部一一对应,从而使得切屑进入排屑槽25内排出刀体2更加方便,同时使得端面切削刃26的散热效果更好。
参照图1和图2,刀柄1与刀体2的中轴线处开设有进液槽3,进液槽3的一端与刀柄1远离刀体2的端部相互连通,进液槽3的另一端深入刀体2的内部,且在刀体2的内部开设有若干与进液槽3相互连通的出液孔31,进液孔的另一端与端面切削刃26相互连通,本实施例汇总进液槽3开设有四个,且四个进液槽3分别与第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24的端部一一对应并相互连通。进行钻孔工作时,通过进液槽3通入冷却液,使得冷却液能够对端面切削刃26进行冷却,从而提升端面切削刃26的耐用度,改善了散热条件,同时冷却液还可对加工的工件进行冷却,提升工件的钻孔效果,并且冷却液还可加速切屑排出铣刀的速率,实用性较强。
参照图1和图2,端面切削刃26的刀尖261处设置有圆弧倒角,刀尖261的圆弧倒角处切设有一小平面形成保护刃262,保护刃262的尺寸为圆弧倒角的1/4至1/3,本实施例中优选为1/3,用以进一步提升刀尖261的强度,减少崩刃现象的发生;保护刃262与端面切削刃26所在平面所形成的夹角为γ,且3°≤γ≤5°,本实施例中,γ优选为4°;γ过大,铣刀的强度降低,γ过小,使得端面切削刃26的切削力和切削热增加,都会影响铣刀的使用寿命,4°设置的γ角,使得端面切削刃26具有较高强度的同时,增加端面切削刃26的散热面积,进而提升铣刀的加工效果和效率,延长铣刀的使用寿命。
参照图1和图2,第一刀齿21和第三刀齿23的螺旋角相同为α1,且30°≤α1≤40°,第二刀齿22和第四刀齿24的螺旋角相同为α2,且30°≤α2≤40°;本实施例中,优选α1为32°,α2为35°;一般被加工面的垂直度和平面度公差值随螺旋角的增大而增加,但螺旋角大于40°以后反而随螺旋角的增大而呈减小趋势,另一方面,当螺旋角很小时,轻微的铣刀磨损也将明显降低铣刀的切削性能,引起振动,使铣刀无法继续使用,当螺旋角过大时,铣刀刚性变差,寿命减低,采用α1为32°,α2为35°,在减少铣刀振动的同时,能够使得刀体2具有较低的切向切削力阻力和轴向切削力阻力,从而使得铣刀有较强使用寿命的同时,提升铣刀的加工质量。
参照图1和图2,第一刀齿21和第二刀齿22之间的夹角与第三刀齿23和第四刀齿24之间的夹角相同为β1,且80°≤β1≤100°,第一刀齿21和第四刀齿24与第二刀齿22和第三刀齿23之间的夹角相同为β2,且80°≤β2≤100°,β1与β2大小不同且两者之和为180°。本实施例中,优选 β1的夹角为95°设置,β2为85°设置。第一刀齿21分别与第二刀齿22和第四刀齿24之间具有不同的间距,进而改变铣刀各个刀齿之间切削力的波形和频率,降低第一刀齿21、第二刀齿22、第三刀齿23和第四刀齿24之间的谐振,从而使得加工出来的工件表面具有较佳的表面光洁度,同时延长铣刀的使用寿命。
实施例2
一种硬质合金高速铣刀,本实施例与实施例1的不同之处在于,参照图3和图4,刀柄1与刀体2之间通过连接机构4可拆卸连接,使得铣刀在对工件进行不同深度的钻孔加工时,可通过连接组件方便的更换不同尺寸的刀体2;连接机构4包括同轴固接在刀体2朝向刀柄1一端的卡柱41,卡柱41的周面上设置有凸块411,凸块411为长条形设置,且凸块411沿卡柱41的长度方向排布;刀柄1朝向刀体2的一端沿其轴向开设有用以容纳卡柱41滑入的卡接槽42,卡接槽42与卡柱41和凸块411的竖截面相适配,刀柄1的周面上开设有操作孔43,操作孔43为腰形长孔并与刀柄1的轴线平行设置,且操作孔43与卡接槽42相互连通;刀柄1上设置有将卡柱41固定在卡接槽42内的固定组件44。刀体2与刀柄1安装时,工作人员只需将刀柄1的一端的卡柱41与卡接槽42相互对齐,随后将卡柱41插入卡接槽42内,然后通过固定组件44将卡柱41固定在卡接槽42内,完成刀柄1与刀体2的连接;同时凸块411的设置,减少了刀体2相对刀柄1产生相对滑动的可能性,增强了刀体2的转动稳定性。
参照图3和图4,固定组件44包括固定板441,固定板441为弧形板,且固定板441可完全覆盖在操作孔43内,使得刀柄1的周面形成一个完整的整体;固定板441的一侧与刀柄1的侧壁铰接,固定板441可绕其与卡筒的铰接点覆盖在操作孔43上;固定板441朝向操作孔43的侧壁上开设有容纳凸块411插入的卡槽4411;凸块411的中部开设有凹槽4111,固定板441上固接有可插入凹槽4111内的卡块4412;固定板441远离其与刀柄1相互铰接的侧壁上与卡柱41的侧壁通过固定螺丝442相互连接。固定组件44工作时,工作人员只需将固定板441绕其与刀柄1铰接的侧壁转动覆盖在操作孔43上,随后通过挤压,使得凸块411插入进卡槽4411,实现固定板441对卡柱41的卡接固定,随后通过固定螺丝442能够将固定板441稳定的固定在卡柱41上,降低固定板441滑脱卡柱41的可能性,从而使得固定板441对卡柱41的固定更加稳定。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种硬质合金高速铣刀,包括刀柄(1)和同轴设置在刀柄(1)一端的刀体(2),其特征在于:所述刀体(2)上依次螺旋设置有第一刀齿(21)、第二刀齿(22)、第二刀齿(22)和第四刀齿(24),所述刀体(2)背离刀柄(1)的一端设置有端面切削刃(26),所述端面切削刃(26)的外周处设置有刀尖(261),所述端面切削刃(26)的刀尖(261)处设置有圆弧倒角,所述刀尖(261)的圆弧倒角处切设有一小平面形成保护刃(262),所述保护刃(262)的尺寸为圆弧倒角的1/4至1/3。
2.根据权利要求1所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述保护刃(262)与端面切削刃(26)所在平面所形成的夹角为γ,且3°≤γ≤5°。
3.根据权利要求2所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:γ为4°。
4.根据权利要求1所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述刀柄(1)与刀体(2)的中轴线处设置有进液槽(3),所述进液槽(3)的一端与刀柄(1)远离铰刀部的端部相互连通,所述进液槽(3)的另一端深入铰刀部的内部,且在刀体(2)的内部开设有若干与进液槽(3)相互连通的出液孔(31),所述进液孔的另一端与端面切削刃(26)相互连通。
5.根据权利要求1所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述刀柄(1)与刀体(2)为硬质合金结构。
6.根据权利要求1所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述刀体(2)的长度为刀体(2)直径的1-2倍设置。
7.根据权利要求1所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述刀柄(1)与所述刀体(2)之间通过连接机构(4)可拆卸连接,所述连接机构(4)包括设置在刀体(2)一端的卡柱(41),所述卡柱(41)的周面上设置有凸块(411),所述凸块(411)沿卡柱(41)的长度方向排布;所述刀柄(1)的一端沿其周向开设有用以容纳卡柱(41)滑入的卡接槽(42),所述卡接槽(42)与卡柱(41)和凸块(411)的竖截面相适配,所述刀柄(1)的周面上开设有操作孔(43),所述操作孔(43)为腰形长孔并与刀柄(1)的轴线平行设置,所述刀柄(1)上设置有将卡柱(41)固定在卡接槽(42)内的固定组件(44)。
8.根据权利要求7所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述固定组件(44)包括固定板(441),所述固定板(441)的一侧与刀柄(1)的侧壁铰接,所述固定板(441)可绕其与卡筒的铰接点覆盖在操作孔(43)上,所述固定板(441)朝向操作孔(43)的侧壁上设置有容纳凸块(411)插入的卡槽(4411),所述固定板(441)远离其与刀柄(1)相互铰接的侧壁上与卡柱(41)的侧壁通过固定螺丝(442)相互连接。
9.根据权利要求8所述的硬质合金高速铣刀,其特征在于:所述凸块(411)的中部开设有凹槽(4111),所述固定板(441)上设置有可插入凹槽(4111)内的卡块(4412)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113305684A (zh) * 2021-06-23 2021-08-27 赣州诚远永磁科技有限公司 一种永磁材料加工用带有精磨液回收机构的精磨机

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