CN218425840U - 一种方肩铣刀片及刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方肩铣刀片及刀具，所述刀片至少设有一个主切削刃和副切削刃，且两者相邻；所述主切削刃侧面向所述刀片中心倾斜，所述主切削刃侧面和横向基面之间形成钝角；所述副切削刃凸出于刀片主体；所述副切削刃侧面向所述刀片中心倾斜，与横向基面形成锐角；副切削刃侧面与竖直基面成不小于90°的夹角。本实用新型有效的增强了方肩铣刀片主切削刃的强度，使其能承受更大载荷，且可有效减轻切削负载，提高表面光洁度，适用于高速度，高进给率和高切削深度的切削机加工，并且保证了直角铣削的加工精度，且使用寿命长，经济价值高。

Description

一种方肩铣刀片及刀具

技术领域

本实用新型涉及机加工技术领域，具体涉及一种方肩铣刀片及刀具。

背景技术

机加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。在机加工中，铣削加工是指借助旋转的切削刃具将工件机加工成期望形状的过程。铣削切削刃具通常包括具有至少一个刀片座的保持器的铣削切削刀具，可更换的铣削切削刀片安装到该刀片座。铣削加工包括侧面加工、平面加工、直角加工、沟槽加工、仿形加工等。其中，直角铣削是较为常见一种，其可以应用于诸多场合，通过直角铣削加工时，加工工件会一次形成两个已加工表面，而两个已加工表面近似垂直，且在正常的情况下，加工的需要就是要求两个加工平面具有较高的垂直度，并且保证两个加工表面的加工精度。由于直角机加工一次机加工两个表面，因此参与切削的切削刃的长度相对长，且整个切削刃经受更多的阻力。同时，传统的直角铣削刀片为单面切削刀片，这种单面切削刀片仅在上表面和侧表面之间具有切削刃，这种单面切削刀片具有承受切削负载小、寿命预期短、可用的切削刃少，经济性差。

随着技术发展和进步，本领域也不断发掘出很多极具实用价值的技术方案，公开号为CN109158678A公开的中国实用新型专利公开了一种用于直角铣削加工的刀片及包含该刀片的刀具，该刀片主切削刃向下面侧延伸形成主刃侧面，副切削刃向下面侧延伸形成副刃侧面，上面侧与下面侧共同形成横向基面和竖直基面，主刃侧面与竖直基面成3～13°的夹角，副刃侧面与竖直基面成0.1～1°的夹角，副刃侧面向下面侧延伸形成与竖直基面平行的联接侧面。上述技术方案能使刀片能承受更大的阻力，但仍存在一定的不足，为了确保在机加工工件时的后角无干涉已加工面，切削刀片必须定位成使得由切削刀片的切削刃相对于铣刀的中心轴线形成的角度(即轴向前角)是负的，在更受更大阻力时也给机床带来更大的负载。因此，上述切削刀片不适合于以高速度、高进给率或高切削深度来进行切削机加工，加工的表面质量也不高，进而不适用于精加工，通用性差，降低了铣削刀具整体经济价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提出一种方肩铣刀片及刀具，其能以高速度、高进给率或高切削深度来执行直角铣削加工，并稳定切削。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种方肩铣刀片，包括上表面，下表面以及外周侧表面；方肩铣刀片几何中心处设有中心孔，所述上表面上旋转交替设置有主切削刃和副切削刃；所述主切削刃向下表面延伸形成主切削刃侧面，所述副切削刃向下表面延伸形成副切削刃侧面，所述上表面与下表面共同形成竖直基面与横向基面，外周侧表面与竖向基面垂直，外周侧表面与横向基面相平行，所述主切削刃和副切削刃相邻；所述主切削刃侧面向所述刀片中心倾斜，所述主切削刃侧面和横向基面之间呈钝角；所述副切削刃高出刀片表面；所述副切削刃侧面向所述刀片中心倾斜，与横向基面形成锐角；副切削刃侧面与竖直基面成不小于90°的夹角，所述主切削刃侧面与外周侧表面一成0.1°～7°的夹角；所述副切削刃侧面与外周侧表面二成 -0.1°～-10°的夹角；所述副切削刃侧面与竖直基面成90°～93°的夹角。

进一步地，所述副切削刃高于刀片表面0.1mm～0.8mm。

进一步地，所述主切削刃与副切削刃为至少一对，所述主切削刃和副切削刃沿上表面和下表面的外周交替设置；相邻的主切削刃和副切削刃之间还设有刀尖角与刀尖角切削刃。

进一步地，所述主切削刃、副切削刃和刀尖角切削刃围绕中心孔的中心轴线旋转对称。

进一步地，还包括断屑器；所述断屑器由主切削刃、副切削刃、刀尖角切削刃向中心孔方向延伸形成。

进一步地，所述上表面和下表面的定位面上设有凹陷。

基于上述技术方案，本实用新型还提出一种刀具，包括上述技术方案所述的方肩铣刀片，该刀具的具体技术方案如下：

一种刀具，由刀体和至少一个方肩铣刀片组合而成；所述刀体外周间隔分布有刀槽，所述方肩铣刀片固定在刀槽上。

进一步地，所述方肩铣刀片与刀体紧固连接。

进一步地，所述刀槽口包括定位平面。

进一步地，所述定位平面相对于刀体中心旋转轴线具有正的轴向前角θ，前角θ为0°～5°。

进一步地，所述方肩铣刀片的主切削刃与刀体的旋转中心轴线具有正的轴向前角Ψ，轴向前角Ψ为9°～15°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型有效的增强了方肩铣刀片主切削刃的强度，使其能承受更大载荷，且可有效减轻切削负载，提高表面光洁度，适用于高速度，高进给率和高切削深度的切削机加工；利用其进行旋转切削时，加工侧边和底边能形成真正的垂直，从而提高刀具加工的垂直度，保证了直角铣削的加工精度；此外，刀具正反面具有多个可转工作刃，使用寿命长，经济价值高。

附图说明

图1是根据本实用新型刀具的结构示意图图。

图2是根据本实用新型方肩铣刀片的俯视图。

图3是图2所示的方肩铣刀片的刀尖局部放大图。

图4是图2所示的方肩铣刀片的透视图。

图5是沿图2的线A-A截取的方肩铣刀片的截面图。

图6是沿图3的线B-B截取的方肩铣刀片的截面图。

图7是刀具的侧视图；

图8是图1所示的刀具的侧视图。

图9是图1所示的刀具的俯视图。

图10是刀具的加工示意图。

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2所示，本实用新型提出一种方肩铣刀片，该方肩铣刀片包括上表面 20，下表面以及在上表面与下表面之间延伸的外周侧表面，每一个侧面都与相邻的侧面平滑的互连；方肩铣刀片几何中心处设有中心孔30，其延伸贯穿上表面和下表面；上表面、下表面关于刀片的中心轴线旋转对称；上表面20包括旋转交替设置的主切削刃111和副切削刃113；主切削刃111向下表面延伸形成主切削刃侧面，副切削刃向下表面延伸形成副切削刃侧面，上表面与下表面共同形成竖直基面与横向基面，外周侧表面与竖向基面垂直，外周侧表面与横向基面相平行。

本实施例中，该方肩铣刀片至少拥有一个主切削刃111和副切削刃113且相邻，才能体现该方肩铣刀的完整性，相邻对的主切削刃111和副切削刃113延上表面和下表面的外周交替地形成，相邻对的主切削刃111和副切削刃113之间大致形成垂直角度的夹角，即刀尖角。该刀尖角也存在刀尖角切削刃112，例如上表面的一个主切削刃111定位在该夹角的一侧，那么副切削刃113就定位在夹角的另外一侧。该方肩铣刀片2至少有一个相邻的主切削刃111、副切削刃113、刀尖角切削刃112，称之为有效切削刃，只有拥有至少一组这样完整的切削刃的方肩铣刀片才为有效刀片。

本实用新型的方肩铣刀片2的上表面和下表面围绕方肩铣刀片中心孔30的中心轴线垂直的轴线旋转对称，上表面和下表面具有相同的尺寸；如图2、4、5、 6所示，当从上表面观察该方肩铣刀片2时，主切削刃侧面15，是由主切削刃 111向下表面延伸，逐渐远离方肩铣刀片的中心所形成的面；副切削刃113凸出方肩铣刀片2的表面0.1mm～0.8mm，优选地凸出0.2mm-0.5mm；副切削刃侧面 17是由副切削刃113向下表面延伸，逐渐靠近方肩铣刀片2的中心所形成的面；该平面与外周侧表面11的垂直平面(即竖直基面)形成一个夹角，优选地为 90°～93°，最优的为90°；刀尖角切削刃侧面16是由刀尖角切削刃112向下表面沿主切削刃侧面15和副切削刃侧面17向下表面延伸，逐渐远离方肩铣刀片的中心所形成的面。

如图2所示，当从方肩铣刀片2的上侧面观察时，根据本实用新型的方肩铣刀片的主切削刃111、副切削刃113和刀尖角切削112刃围绕方肩铣刀片2的中心孔的中心轴线旋转对称；上侧面和下侧面都具有类似莱洛三角的六边形形状，且上表面和下表面的定位面处均设有凹陷18；替代地，还可以使用除了6边形之外的多边形形状的方肩铣刀片；当该方肩铣刀片安装在刀体上执行切削加工时，可选择性的使用上表面和下表面中的一个，此外可选择性地使用上表面或者下侧面的多组有效切削刃的中的一组。

如图4、7所示，主切削刃侧面15与刀尖角切削刃侧16面毗连，主切削刃侧面15与外周侧表面一11a毗连；副切削刃侧面17与刀尖角切削刃侧面16毗连，副切削刃侧面17与外周侧表面二11b毗连；主切削刃侧面15、外周侧表面 11a、刀尖角切削刃侧面16、副切削刃侧面17、外周侧表面11b分别围绕方肩铣刀片2中心孔30的中心轴线旋转对称。外周侧表面一11a和外周侧表面二11b 作用于基准固定表面，当方肩铣刀片固定在铣刀体的槽口Q上时，基准固定表面与槽口Q相对应的基准表面相贴合，由于外周侧表面一11a和外周侧表面二11b 是平面，因此方肩铣刀片2可以更牢固地被安装在刀体上。

如图5所示，主切削刃侧面15与外周侧表面一11a形成夹角α，优选角度α为0.1°至7°的夹角；主切削刃侧面15与上面测和下表面的定位平面(即横向基面)就形成了钝角，可以有效的增强方肩铣刀片主切削刃的强度，使其能承受更大载荷；

如图6所示，副切削刃侧面17与外周侧表面二11b形成夹角β，优选角度β为-0.1°至-10°的夹角；借助上述结构，使本实用新型的方肩铣刀片2在刀体1上能以锐角的角度进行切削工作，有效的减轻加工负载，并且提高表面光洁度。

本实施例中，夹角α的最优角度为3°，夹角β的最优角度为-5°，该最佳的角度下，能最大限度地减少刀片的负载和保证刀片切削刃的强度，提高其切削刃锋利度和耐磨性，并且，最优化地延长其使用寿命，同时保证切削刃的切削性能。

本实施例中，方肩铣刀片还包括断屑器，断屑器由主切削刃111、副切削刃 113、刀尖角切削刃112向中心孔30方向延伸，分别形成主切削刃断屑器12、刀尖角断屑器13、副切削刃断屑器14。

实施例2

如图1，7所示，本实施例中提供一种刀具，由刀体1和多个实施例1中的方肩铣刀片2组合而成；刀体1外周间隔分布分布有刀槽Q，方肩铣刀片2以螺钉锁紧的方式被紧固在刀槽Q上，多个刀槽Q分布在刀体的外周，以预定角度间隔分布而成；具体而言，其中刀槽口包含定位平面20a、至少两个定位侧面11C、中心固定螺孔30a。定位平面20a相对于刀体中心旋转轴线具有正轴向前角θ。前角θ优选的为0°至5°，最优为2°。方肩铣刀片被以上表面或者下表面的定位平面20与刀体槽口定位平面20a贴合，外周侧表面一11a和外周侧表面二 11b与刀体定位侧面11C相贴合，固定螺钉3穿过方肩铣刀片2的中心孔30与槽口Q中心固定螺孔30a相锁紧，由此方肩铣刀片2就被紧固到刀体1上。

如图8所示，方肩铣刀片2的主切削刃111与刀体1的旋转中心轴线具有正的轴向前角Ψ，轴向前角Ψ大于轴向前角θ的角度，优选地为9°至15°，最优为12°

如图9所示，被安装在刀体1上的方肩铣刀片2的工作面一侧具有径向前角σ，径向前角σ沿刀体的径向方向是负的；径向前角σ优选地为10°至30°，最优为20°。主切削刃111相对于铣削加工表面具有后角λ。优选地，后角λ在10°至20°最优为15°。

实施例3

如图10所示，本实施例提供一种在其上安装有根据本实用新型的方肩铣刀片2的铣刀体1进行切削工作的工作过程，当铣刀体围绕中心旋转轴线旋转时，多个方肩铣刀片2旋转，以此加工工件4，在这种旋转期间，方肩铣刀片的主切削刃111切削加工工件4的竖直表面，而副切削刃113切削加工工件4的底部表面。

本实用新型通过使主切削刃侧面15与外周侧表面一11a成0.1°～7°的夹角，使主切削刃侧面15和横向基面形成大于90°的角，极大地提高刀片切削刃的强度；凸出的副切削刃侧面17与外周侧表面二11b成-0.1°～-10°的夹角，和横向基面形成小于90°的角使该刀片的以锐角的切削方式工作，极大的减少了切削负载同时提高了加工表面质量，通过该刀片的副切削刃侧面17与竖直基面成90°～93°的夹角，在旋转偏摆时能摆出更完美的旋转垂直角度，能加工出更高精度的垂直角度。

正的轴向切削前角结合半包围的突出刃口设计，使金属切屑随刃口向内卷曲以仰角向上倾斜排出，实现更完美排屑，而不伤及刀片及其加工的工件表面；同时这样的设计是结合刀具刃口的强度、锋利、寿命等综合因素，可实现更高的综合性能和通用性，结合正反两面具有的6个可转工作刃，即上表面和下表面分别具有3个，可实现6次单刃寿命的加工，使其具有极高的经济价值。

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)

1.一种方肩铣刀片，包括上表面(20)，下表面以及外周侧表面；方肩铣刀片几何中心处设有中心孔(30)，所述上表面(20)上旋转交替设置有主切削刃(111)和副切削刃(113)；所述主切削刃(111)向下表面延伸形成主切削刃侧面(15)，所述副切削刃(113)向下表面延伸形成副切削刃侧面(17)，所述上表面与下表面共同形成竖直基面与横向基面，外周侧表面与竖向基面垂直，外周侧表面与横向基面相平行，其特征在于，所述主切削刃(111)和副切削刃(113)相邻；所述主切削刃侧面(15)向所述刀片中心倾斜，所述主切削刃侧面(15)和横向基面之间呈钝角；所述副切削刃(113)高出刀片表面；所述副切削刃侧面(17)向所述刀片中心倾斜，与横向基面形成锐角；副切削刃侧面(17)与竖直基面成不小于90°的夹角，所述主切削刃侧面(15)与外周侧表面一(11a)成0.1°～7°的夹角；所述副切削刃侧面与外周侧表面二(11b)成-0.1°～-10°的夹角；所述副切削刃侧面(17)与竖直基面成90°～93°的夹角。

2.根据权利要求1所述的方肩铣刀片，其特征在于，所述副切削刃(113)高于刀片表面0.1mm～0.8mm。

3.根据权利要求1所述的方肩铣刀片，其特征在于，所述主切削刃(111)与副切削刃(113)为至少一对，所述主切削刃(111)和副切削刃(113)沿上表面(20)和下表面的外周交替设置；相邻的主切削刃(111)和副切削刃(113)之间还设有刀尖角与刀尖角切削刃(112)。

4.根据权利要求3所述的方肩铣刀片，其特征在于，所述主切削刃(111)、副切削刃(113)和刀尖角切削刃(112)围绕中心孔(30)的中心轴线旋转对称。

5.根据权利要求1所述的方肩铣刀片，其特征在于，还包括断屑器；所述断屑器由主切削刃(111)、副切削刃(113)、刀尖角切削刃(112)向中心孔(30)方向延伸形成。

6.一种刀具，包括权利要求1-5任一项所述的方肩铣刀片，其特征在于，由刀体(1)和至少一个方肩铣刀片(2)组合而成；所述刀体外周间隔分布有刀槽，所述方肩铣刀片(2)固定在刀槽上。

7.根据权利要求6所述的刀具，其特征在于，所述方肩铣刀片(2)与刀体紧固连接。

8.根据权利要求6所述的刀具，其特征在于，所述刀槽口包括定位平面。

9.根据权利要求8所述的刀具，其特征在于，所述定位平面相对于刀体中心旋转轴线具有正的轴向前角θ，前角θ为0°～5°。

10.根据权利要求7所述的刀具，其特征在于，所述方肩铣刀片的主切削刃与刀体的旋转中心轴线具有正的轴向前角Ψ，轴向前角Ψ为9°～15°。

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