CN216881930U - 一种大进给铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大进给铣刀，包括刀盘和刀片，刀盘的外沿设有多个沿圆周方向布置的刀槽，每个刀槽内装夹一个刀片，刀片为多边形刀片，刀片的每一边依次设有副切削刃、第一主切削刃和第二主切削刃，相邻的两边的副切削刃与第二主切削刃通过刀尖圆弧连接，所述第一主切削刃的主偏角为α，第二主切削刃的主偏角为β，满足：α＜β。本实用新型通过将第一主切削刃和第二主切削刃的主偏角的大小设置不同，使二者成为一个折线切削刃，从而可以降低单位切削刃上的切削力，使切削力尽可能分布于轴向上，并且允许使用的极限切深增大。

Description

一种大进给铣刀

技术领域

本实用新型涉及金属切削加工，尤其涉及一种大进给铣刀。

背景技术

在切削加工技术领域里，提高金属去除率是长期追求的目标。提高金属去除率主要途径是提高切削速度、提高进给速率以及提高切削深度。大进给铣刀通过降低刀具主偏角，从而可以采用较大的进给速率，同时切削力尽可能的分布于轴向上，降低了切削振动，使得切削效率提高至少3倍。铣削是断续切削，每次切入切出都会受到机械载荷和热载荷的反复冲击，铣刀易崩刃，因此刀片结构的合理设计对刀具寿命有着重要影响。在大进给铣削中，主偏角影响切削力的分布，切削刃接触长度影响单位切削刃上受到的切削力大小。在相同的切削参数下，主偏角越小，Z轴力占比越大，切削刃单位长度上所受到的切削力越小。

在现有技术中，用于大进给铣削的铣刀主要包括直线刃铣刀以及圆弧刃铣刀。以上两种铣刀结构都存在一定的缺陷：

1)第一种直线刃铣刀，其特点是切削刃为单一直线，且主偏角较小，装夹于刀盘后，主偏角是单一固定值。小的主偏角能够延长切削刃接触长度，降低单位切削刃上的切削力占比，并提高轴向力占比，但是允许的极限切深会受到限制。当主偏角增大时，适当提高了允许的极限切深，但是径向力占比会增大，不利于大进给铣削的进行。

2)第二种圆弧刃铣刀采用一段圆弧作为切削刃，当圆弧值较大时，可以将其切削刃等效为直线刃，当切削刃圆弧值较小时，在整段切削刃上，主偏角是逐渐均匀增大的，允许的极限切深增大，但实际接触的切削刃长度缩短，单位切削刃上的切削力增大，易导致铣刀的崩刃和破损。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通过将第一主切削刃和第二主切削刃的主偏角的大小设置不同，使二者成为一个折线切削刃，从而可以降低单位切削刃上的切削力，使切削力尽可能分布于轴向上，并且允许使用的极限切深增大的大进给铣刀。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种大进给铣刀，包括刀盘和刀片，所述刀盘的外沿设有多个沿圆周方向布置的刀槽，每个刀槽内装夹一个刀片，所述刀片为多边形刀片，所述刀片的每一边依次设有副切削刃、第一主切削刃和第二主切削刃，相邻的两边的副切削刃与第二主切削刃通过刀尖圆弧连接，所述第一主切削刃的主偏角为α，第二主切削刃的主偏角为β，满足：α＜β。

作为上述技术方案的进一步改进，所述副切削刃、第一主切削刃与第二主切削刃均为直线刃。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一主切削刃的长度L1的范围为0.5/sinα～1/sinαmm。

作为上述技术方案的进一步改进，5°≤α≤15°，15°≤β≤25°。

作为上述技术方案的进一步改进，所述副切削刃的主偏角为零，长度L3的范围为0.5mm～2mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一主切削刃与第二主切削刃之间通过弧形过渡刃连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述刀片的每一边依次设有副后刀面、第一后刀面和第二后刀面，所述副后刀面、第一后刀面和第二后刀面与刀片的上表面之间相交依次形成副切削刃、第一主切削刃和第二主切削刃。

作为上述技术方案的进一步改进，所述副切削刃、第一主切削刃和第二主切削刃在上表面上设有倒棱。

作为上述技术方案的进一步改进，所述刀片设有装夹孔，所述装夹孔内设有将刀片固定在刀槽内紧固螺钉。

作为上述技术方案的进一步改进，所述刀片通过压板辅助压紧在刀槽内，所述压板通过压紧螺钉固定在刀盘上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的大进给铣刀，通过将第一主切削刃和第二主切削刃的主偏角的大小设置不同，使二者成为一个折线切削刃，从而可以降低单位切削刃上的切削力，使切削力尽可能分布于轴向上，并且允许使用的极限切深增大；与现有技术中小主偏角直线刃铣刀相比，在使用小的主偏角α的同时，设置第二段不同主偏角β的折线刃，在不影响切削力占比的同时，允许的极限切深增大，提高了生产效率；与现有技术中圆弧刃铣刀相比，使用两段不同主偏角的折线刃，延长了切削刃接触长度，降低了单位切削刃上的切削力，使得刀片在加工过程中不易崩刃和破损，进一步提高了刀具使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的大进给铣刀的主视图。

图2是图1的仰视图。

图3是本实用新型实施例1中刀片的立体结构示意图。

图4是本实用新型实施例1中刀片的主视图。

图5是本实用新型实施例2中刀片的局部视图。

图中各标号表示：

1、刀盘；11、刀槽；2、刀片；201、副后刀面；202、第一后刀面；203、第二后刀面；204、上表面；205、过渡后刀面；206、刀尖后刀面；削刃；23、第二主切削刃；24、刀尖圆弧；25、弧形过渡刃；4、倒棱；5、装夹孔；6、紧固螺钉；7、压板；8、压紧螺钉；9、工件。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的大进给铣刀，包括刀盘1和刀片2，刀盘1的外沿设有多个沿圆周方向布置的刀槽11，每个刀槽11内装夹一个刀片2，刀片2为多边形刀片，刀片2的每一边依次设有副切削刃21、第一主切削刃22和第二主切削刃23，相邻的两边的副切削刃21与第二主切削刃23通过刀尖圆弧24连接，第一主切削刃22的主偏角为α，第二主切削刃23的主偏角为β，满足：α＜β。

本实施例以刀盘1上设置四个刀槽11为例。相应的可以一次装夹四个刀片2。该刀片以四边形刀片为例，刀片为可转位刀片，装夹一次可以加工一次，刀片旋转90°之后再装夹一次，可以再切削一次，四边形刀片可以切削四次。刀片2的切削部相对刀盘1的端面是凸出的，凸出的方向为刀盘2的轴线C方向。刀片2安装在刀槽11内，参见图1，工件9的待加工端面是水平的，此时第一主切削刃22的主偏角为α即为第一主切削刃22与水平面之间的夹角，第二主切削刃23的主偏角为β即为第二主切削刃23与水平面之间的夹角。

切削时，刀盘1旋转，带着各刀片2进行切削，每个刀片2切削的起点为副切削刃21、第一主切削刃22的交点，第一主切削刃22开始切削，随后，第二主切削刃23进行切削。第一主切削刃22的主偏角α小具有能够获得延长切削刃接触长度，降低单位切削刃上的切削力占比，并提高轴向力占比的优点，第二主切削刃23主偏角β比主偏角α大，可以获得允许的极限切深增大的优点。图1中箭头m是进给方向，箭头k是切深方向。

本实用新型的大进给铣刀，通过将第一主切削刃22和第二主切削刃23的主偏角的大小设置不同，使二者成为一个折线切削刃，从而可以降低单位切削刃上的切削力，使切削力尽可能分布于轴向上，并且允许使用的极限切深增大。与现有技术中小主偏角直线刃铣刀相比，在使用小的主偏角α的同时，设置第二段不同主偏角β的折线刃，在不影响切削力占比的同时，允许的极限切深增大，提高了生产效率；与现有技术中圆弧刃铣刀相比，使用两段不同主偏角的折线刃，延长了切削刃接触长度，降低了单位切削刃上的切削力，使得刀片在加工过程中不易崩刃和破损，进一步提高了刀具使用寿命。

本实施例中，副切削刃21、第一主切削刃22与第二主切削刃23均为直线刃。在刀片2装在刀槽11内时，副切削刃21与工件9的待加工端面平行，此时副切削刃21是水平的，即副切削刃21的主偏角为零，在第一主切削刃22与第二主切削刃23切削之后对加工过的平面进行挤压修光，起到提高已加工工件表面质量的作用。

本实施例中，第一主切削刃22的长度为L1，第二主切削刃23的长度为L2，第一主切削刃22与第二主切削刃23的长度决定了切削力分配的问题。设定L1的范围后，再根据副切削刃21设定的长度和刀尖圆弧24就可以计算出L2，而第一主切削刃22的长度不能太长，太长了影响第二主切削刃23就切不到工件，也不能太短，太短了起不到分配切削力的作用，为此第一主切削刃22的长度L1的范围为0.5/sinα～1/sinαmm，优选为在切深方向上，第一主切削刃22和第二主切削刃23切削时，各占切深的一半。副切削刃21长度L3的范围为0.5mm～2mm。

本实施例中，第一主切削刃22的主偏角的范围为：5°≤α≤15°，第二主切削刃23的主偏角的范围为：15°≤β≤25°。

本实施例中，第一主切削刃22与第二主切削刃23之间通过弧形过渡刃25连接。由于第一主切削刃22与第二主切削刃23均为直线刃，二者相交会有一个尖端，尖端容易应力集中而崩缺，通过弧形过渡刃25连接第一主切削刃22与第二主切削刃23，避免了尖端的存在。

本实施例中，刀片2的每一边依次设有副后刀面201、第一后刀面202和第二后刀面203，副后刀面201、第一后刀面202和第二后刀面203与刀片2的上表面204之间相交依次形成副切削刃21、第一主切削刃22和第二主切削刃23。相应的弧形过渡刃25也具有过渡后刀面205。同理，弧24具有刀尖后刀面206。

本实施例中，副切削刃21、第一主切削刃22、弧形过渡刃25和第二主切削刃23在上表面204上设有倒棱4。倒棱4宽度为0.1mm～0.3mm，倒棱角度为10°～30°，使铣刀在进行大进给切削时具有一定的强度，保证切削的稳定性。

本实施例中，刀片2设有装夹孔5，装夹孔5内设有将刀片2固定在刀槽11内紧固螺钉6。

为了保证刀片装夹牢固，确保加工的可靠性，刀片2通过压板7辅助压紧在刀槽11内，压板7通过压紧螺钉8固定在刀盘1上，刀片2通过紧固螺钉6和压板7双重锁紧。

实施例2

如图5所示，本实施例的大进给铣刀，与实施例1的区别仅在于：

本实施例中，副切削刃21的主偏角为负值，且切削时，副切削刃21不与工件9的加工表面接触，用于避让加工表面。

其余未述之处，与实施例1一致，此处不再赘述。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种大进给铣刀，其特征在于：包括刀盘(1)和刀片(2)，所述刀盘(1)的外沿设有多个沿圆周方向布置的刀槽(11)，每个刀槽(11)内装夹一个刀片(2)，所述刀片(2)为多边形刀片，所述刀片(2)的每一边依次设有副切削刃(21)、第一主切削刃(22)和第二主切削刃(23)，相邻的两边的副切削刃(21)与第二主切削刃(23)通过刀尖圆弧(24)连接，所述第一主切削刃(22)的主偏角为α，第二主切削刃(23)的主偏角为β，满足：α＜β。

2.根据权利要求1所述的大进给铣刀，其特征在于：所述副切削刃(21)、第一主切削刃(22)与第二主切削刃(23)均为直线刃。

3.根据权利要求1所述的大进给铣刀，其特征在于：所述第一主切削刃(22)的长度L1的范围为0.5/sinα～1/sinαmm。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：5°≤α≤15°，15°≤β≤25°。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：所述副切削刃(21)的主偏角为零，长度L3的范围为0.5mm～2mm。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：所述第一主切削刃(22)与第二主切削刃(23)之间通过弧形过渡刃(25)连接。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：所述刀片(2)的每一边依次设有副后刀面(201)、第一后刀面(202)和第二后刀面(203)，所述副后刀面(201)、第一后刀面(202)和第二后刀面(203)与刀片(2)的上表面(204)之间相交依次形成副切削刃(21)、第一主切削刃(22)和第二主切削刃(23)。

8.根据权利要求7所述的大进给铣刀，其特征在于：所述副切削刃(21)、第一主切削刃(22)和第二主切削刃(23)在上表面(204)上设有倒棱(4)。

9.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：所述刀片(2)设有装夹孔(5)，所述装夹孔(5)内设有将刀片(2)固定在刀槽(11)内紧固螺钉(6)。

10.根据权利要求1至3任意一项所述的大进给铣刀，其特征在于：所述刀片(2)通过压板(7)辅助压紧在刀槽(11)内，所述压板(7)通过压紧螺钉(8)固定在刀盘(1)上。

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