CN221018839U - 仿形铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属切削工具的技术领域，具体涉及仿形铣刀，包括刀柄部和刀刃部，其中，刀刃部包括剪切体和弧形体，弧形体连接剪切体和刀柄部，剪切体的芯径不大于弧形体的芯径；剪切体的周面上设有若干斜刃，弧形体的周面上设有若干螺旋刃，螺旋刃沿刀柄部的轴线螺旋设置；沿剪切体到刀柄部的方向，螺旋刃的芯径和螺旋角均呈增大趋势。本申请实施例提供了一种前端带斜直刃、后端带变螺旋刃的一体化仿形铣刀，能够适应产品外形轮廓而加工，并能够有效防止震刀纹和竖刀纹的产生。

Description

仿形铣刀

技术领域

本实用新型涉及金属切削工具的技术领域，具体涉及一种仿形铣刀。

背景技术

近年来，产品外形结构(尤其是消费类电子产品的外形)日益复杂，产品的外形轮廓在径向上的落差日益扩大，如果采用常规的单一螺旋刃或者单一直刃进行加工的话，难免会在产品轮廓的最凸起处产生震刀纹和竖刀纹。

以图3的工件为例(阴影部分为工件)，如果采用带螺旋周刃的铣刀对产品外形加工，那么螺旋周刃对应于产品轮廓最凸起处(即刀具最窄部位)的前角通常过小甚至为负前角，导致刀具最窄部位的切削不够锋利，进而容易发生粘刀、震刀等不良现象，当中，若在刀具最窄部位设立正前角，那么螺旋刃容易干涉到前端部位(例如是T型头)的轮廓，无法保证加工轮廓的完整性；如果采用带斜直周刃的铣刀对产品外形加工，虽然能保证在刀具最窄部位具有正前角和保证切削锋利性，但是由于需加工的轮廓轴向跨度较大，容易导致刀具的整体强度和刚性不足而无法抵御在加工过程的震动，也会导致刀纹、刀线的产生。

可见，对于轮廓粗细变化较大且长条状的产品，目前铣刀的螺旋刃以及直刃设置均难以很好地满足其表面质量要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种仿形铣刀，在平稳实现变径加工的同时，还能在刀径收窄处提供良好的切削性能。

根据本实用新型实施例的仿形铣刀，包括刀柄部和刀刃部，其中，刀刃部包括剪切体和弧形体，弧形体连接剪切体和刀柄部，剪切体的芯径不大于弧形体的芯径；剪切体的周面上设有若干斜刃，弧形体的周面上设有若干螺旋刃，螺旋刃沿刀柄部的轴线螺旋设置；沿剪切体到刀柄部的方向，螺旋刃的芯径和螺旋角均呈增大趋势。

根据本实用新型实施例的仿形铣刀，至少具有如下有益效果：

本申请实施例在刀刃部的周面上沿轴向依次设置有斜刃和螺旋刃，根据剪切体和弧形体的芯径设置，剪切体用于切削产品外形轮廓的最凸起区域，弧形体用于切削产品外形轮廓的长度区域，当中，剪切体周面配置的是斜刃，从而能够在对应于加工轮廓最凸起的位置(即刀具最窄部位)形成正前角并保持良好的切削锋利性，弧形体周面配置的是变螺旋刃，能够在变径加工中维持切削平稳并且有助于维持良好的刀具整体强度以及刚性。总体而言，本申请实施例提供了一种前端带斜直刃、后端带变螺旋刃的一体化仿形铣刀，能够适应产品外形轮廓而加工，并能够有效防止震刀纹和竖刀纹的产生。

根据本实用新型的一些实施例，斜刃与螺旋刃对应设置，且斜刃与对应的螺旋刃平滑过渡连接。

根据本实用新型的一些实施例，在弧形体靠近于剪切体的端部，弧形体的芯径等于剪切体的芯径、螺旋刃的螺旋角等于斜刃相对于刀柄部轴线的倾斜角度。

根据本实用新型的一些实施例，斜刃的前刀面设有斜刃前角，斜刃前角为18-20°；在靠近剪切体的端部，螺旋刃的前刀面设有第一螺旋刃前角，第一螺旋刃前角为18-20°；在靠近刀柄部的端部，螺旋刃的前刀面设有第二螺旋刃前角，第二螺旋刃前角为6-8°。

根据本实用新型的一些实施例，沿剪切体到刀柄部的方向，螺旋刃的螺旋角呈线性递增变化，螺旋角的变化范围为18-30°。

根据本实用新型的一些实施例，沿剪切体到刀柄部的方向，螺旋刃的芯径呈线性递增变化。

根据本实用新型的一些实施例，刀柄部的直径为D，在弧形体靠近于剪切体的端部，螺旋刃的螺旋角为18-20°、芯径为0.25-0.32D；在弧形体靠近于刀柄部的端部，螺旋刃的螺旋角为28-30°、芯径为0.3-0.35D。

根据本实用新型的一些实施例，螺旋刃的后刀面设有螺旋刃一后角、螺旋刃二后角以及螺旋刃三后角，螺旋刃一后角为10-14°，螺旋刃二后角为23-27°，螺旋刃三后角为43-47°，螺旋刃一后角的宽度为0.17-0.23mm。

根据本实用新型的一些实施例，刀刃部还包括T型体，T型体设在剪切体背离弧形体的一侧，T型体包括T型头和连接端，T型头的端面上设有端刃，T型头的周面上设有周刃，T型头的芯径大于剪切体的芯径，沿T型体到剪切体的方向，连接端的芯径逐渐减小，且T型头与剪切体通过连接端圆滑过渡连接。

根据本实用新型的一些实施例，周刃的后刀面设有周刃一后角和周刃二后角，周刃一后角为10-13°，周刃二后角为20-24°，周刃一后角的宽度为0.17-0.23mm。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型一实施例的仿形铣刀的形状示意图；

图2为本实用新型一实施例的仿形铣刀的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的仿形铣刀对于产品轮廓的加工示意图；

图4为本实用新型一实施例的关于图2的A-A截面示意图；

图5为本实用新型一实施例的关于图2的B-B截面示意图；

图6为本实用新型一实施例的关于图2的C-C截面示意图；

图7为本实用新型一实施例的关于图2的D向示意图；

图8为本实用新型一实施例的仿形铣刀的内部结构示意图。

附图标记：

刀柄部100；刀刃部200；剪切体210；斜刃211；弧形体220；螺旋刃221；锥形芯槽230；T型体240；T型头241；连接端242；端刃243；周刃244；螺旋角α；斜刃倾斜角γ；第一螺旋刃前角θ1；第二螺旋刃前角θ2；螺旋刃一后角η1；螺旋刃二后角η2；螺旋刃三后角η3；周刃一后角ε1；周刃二后角ε2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

请参阅图1，根据本实用新型一些实施例的仿形铣刀，包括刀柄部100和刀刃部200，其中，刀刃部200包括剪切体210和弧形体220，剪切体210和弧形体220沿刀柄部100的轴线方向依次排列，弧形体220连接剪切体210和刀柄部100，剪切体210的芯径不大于弧形体220的芯径；请参阅图2，剪切体210的周面上设有若干斜刃211，弧形体220的周面上设有若干螺旋刃221，螺旋刃221沿刀柄部100的轴线螺旋设置；沿剪切体210到刀柄部100的方向，螺旋刃221的芯径和螺旋角α均呈增大趋势。

请参阅图3，本申请实施例的仿形铣刀外形根据所需加工的产品轮廓而定，主要应用于径向尺寸变化较大且长度较长的产品孔槽，为了解决在被加工孔槽最凸起处容易发生震刀纹和竖刀纹的问题，本申请实施例在仿形铣刀的周面上分别设置斜刃211和螺旋刃221(如图2所示)，其中，斜刃211设置在铣刀直径最小的位置，利用斜刃211来对产品轮廓最凸起处进行切削，根据如此设置，即使在刀刃部200前端设有T型头241的情况中，斜刃211也能够提供角度确定的正前角以保持良好的切削锋利性；螺旋刃221则设在铣刀的主要长度区域，并且螺旋刃221的螺旋角α是可变的，变螺旋刃221能够在变径加工中保持切削平稳并且有助于维持良好的刀具整体强度以及刚性。根据前述结构特点，本申请实施例的仿形铣刀尤其适用于径向轮廓差异较大、轴向跨度较大的孔槽加工。

具体地，请参阅图2，斜刃211相对于刀柄部100的轴线倾斜设置并且倾斜角度为18-20°，斜刃211的前刀面设有斜刃前角(图中未示出)，斜刃前角为18-20°，刀柄部100的直径为D，剪切体210的芯径为0.25-0.32D，在实际加工情况中，尤其是剪切体210在背离弧形体220的一侧可能设有T型头241或者轮廓大于弧形体220的膨大部位的情况中，剪切体210相当于形成了整个刀刃部200的最窄部位，剪切体210以此用于加工产品轮廓的最凸起处，如果采用常规的单一螺旋槽实施切削的话，难以保证螺旋槽能够在对应于产品轮廓最凸起处的位置形成正前角，导致剪切体210的切削性能不佳，从而容易产生粘屑、粘刀等问题，导致震刀、刀纹、刀线的发生；针对如此技术不足，本申请实施例利用斜刃211来加工产品轮廓的最凸起位置，利用斜刃211来提供稳定的正前角，能够获得良好的切削锋利性。

关于螺旋刃221的构造，请参阅图2，沿剪切体210到刀柄部100的方向，螺旋刃221的芯径呈线性递增变化，至此，弧形体220体现为锥状结构，除此以外，螺旋刃221的螺旋角α呈线性递增变化。具体地，在弧形体220靠近于剪切体210的端部，螺旋刃221的螺旋角α为18-20°、芯径为0.25-0.32D；在弧形体220靠近于刀柄部100的端部，螺旋刃221的螺旋角α为28-30°、芯径为0.3-0.35D。

当中，在弧形体220靠近于剪切体210的端部，弧形体220的芯径等于剪切体210的芯径、螺旋刃221的螺旋角α等于斜刃211相对于刀柄部100轴线的斜刃倾斜角γ。

本申请实施例的螺旋刃221采用变螺旋结构，并且在靠近于剪切体210的端部上设置与斜刃211角度范围一致的螺旋角α；一来，能够使得该位置的螺旋刃221能够与斜刃211顺滑过渡连接，而不至于在连接位置产生明显的刀槽拼接痕迹，将两种刀刃相接处的段差减到最小，使两种刀刃相接起来更加顺滑，有利于刀槽的排屑顺畅，有效避免卡屑等现象；二来、由于刀具轮廓从剪切体210往弧形体220方向的直径逐渐增大，使得刀具形成了一定的轮廓锥度，18-20°的螺旋开端能够在产品轮廓较窄处保证切削锋利性，28-30°的螺旋尾端能够保证在刀具较粗区域保证切削平稳性，总体而言，变螺旋结构体现为随刀具直径增大而螺旋角α相应增大，以此适应刀具逐渐增大的直径轮廓，能够始终提供良好而稳定的切削性能。

请参阅图5，补充说明的是，在靠近剪切体210的端部，螺旋刃221的前刀面设有第一螺旋刃前角θ1，第一螺旋刃前角θ1为18-20°；请参阅图6，在靠近刀柄部100的端部，螺旋刃221的前刀面设有第二螺旋刃前角θ2，第二螺旋刃前角θ2为6-8°。螺旋刃221的后刀面设有螺旋刃一后角η1、螺旋刃二后角η2以及螺旋刃三后角η3，螺旋刃一后角η1为10-14°，螺旋刃二后角η2为23-27°，螺旋刃三后角η3为43-47°，螺旋刃一后角η1的宽度为0.17-0.23mm。

除此之外，请参阅图8，刀刃部200的轴芯沿轴线方向设有锥形芯槽230，锥形芯槽230的单边锥度为2.5，根据变螺旋刃221与锥形芯槽230相结合的结构，可以在保证切削刃口具有良好锋利性的同时，也使得刀具具有良好的抗震动性能。并且，两个相邻的螺旋刃221之间形成螺旋槽，在刀刃部200与刀柄部100连接位置的螺旋槽的螺旋角α为38.2°，以此螺旋结构去除刀槽余量，同时也很好保证了螺旋刃221结构的整体刀具强度和刚性，使刀具具有很好抗冲击以及抗震动的能力。

在一些实施方式中，请参阅图2，刀刃部200还包括T型体240，T型体240设在剪切体210背离弧形体220的一侧，T型体240包括T型头241和连接端242，T型头241的端面上设有端刃243(见图4)，T型头241的周面上设有周刃244，T型头241的芯径大于剪切体210的芯径，沿T型体240到剪切体210的方向，连接端242的芯径逐渐减小，且T型头241与剪切体210通过连接端242圆滑过渡连接。在此结构中，剪切体210的外径既小于弧形体220外径、也小于T型头241外径，因此剪切体210属于刀具里面最细的部位，如果剪切体210周面设置成螺旋刃221的话，那么螺旋刃221的切削前角的角度会很难控制，容易出现过小前角甚至负前角的情况，因此，本申请实施例在剪切体210设置斜刃211而非螺旋刃221以减少刀纹产生、并且在剪切体210后端设置变螺旋刃221以适应刀具直径变化的做法，尤其适用于这种刀刃部200前端带T型头241、后端带锥形切削面的情况。

周刃244的后刀面设有周刃一后角ε1和周刃二后角ε2，周刃一后角ε1为10-13°，周刃二后角ε2为20-24°，周刃一后角ε1的宽度为0.17-0.23mm。双平面后角设置能提供较为锋利的切削刃型，使切削平稳轻快，减小切削热的产生，减小刀具的磨损，有效延长刀具寿命。

补充说明的是，在一些实施方式中，请参阅图2和图4，端刃243不需要参与切削，为了节约加工工时以及使得结构更为简单，降低磨削刀具的加工难度，端刃243采用切平的形式。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.仿形铣刀，其特征在于，包括：

刀柄部；

刀刃部，包括剪切体和弧形体，所述弧形体连接所述剪切体和所述刀柄部，所述剪切体的芯径不大于所述弧形体的芯径；所述剪切体的周面上设有若干斜刃，所述弧形体的周面上设有若干螺旋刃，所述螺旋刃沿所述刀柄部的轴线螺旋设置；沿所述剪切体到所述刀柄部的方向，所述螺旋刃的芯径和螺旋角均呈增大趋势。

2.根据权利要求1所述的仿形铣刀，其特征在于，所述斜刃与所述螺旋刃对应设置，且所述斜刃与对应的所述螺旋刃平滑过渡连接。

3.根据权利要求2所述的仿形铣刀，其特征在于，在所述弧形体靠近于所述剪切体的端部，所述弧形体的芯径等于所述剪切体的芯径、所述螺旋刃的螺旋角等于所述斜刃相对于所述刀柄部轴线的倾斜角度。

4.根据权利要求2所述的仿形铣刀，其特征在于，所述斜刃的前刀面设有斜刃前角，所述斜刃前角为18-20°；在靠近所述剪切体的端部，所述螺旋刃的前刀面设有第一螺旋刃前角，所述第一螺旋刃前角为18-20°；在靠近所述刀柄部的端部，所述螺旋刃的前刀面设有第二螺旋刃前角，所述第二螺旋刃前角为6-8°。

5.根据权利要求1所述的仿形铣刀，其特征在于，沿所述剪切体到所述刀柄部的方向，所述螺旋刃的螺旋角呈线性递增变化，所述螺旋角的变化范围为18-30°。

6.根据权利要求5所述的仿形铣刀，其特征在于，沿所述剪切体到所述刀柄部的方向，所述螺旋刃的芯径呈线性递增变化。

7.根据权利要求6所述的仿形铣刀，其特征在于，所述刀柄部的直径为D，在所述弧形体靠近于所述剪切体的端部，所述螺旋刃的螺旋角为18-20°、芯径为0.25-0.32D；在所述弧形体靠近于所述刀柄部的端部，所述螺旋刃的螺旋角为28-30°、芯径为0.3-0.35D。

8.根据权利要求1所述的仿形铣刀，其特征在于，所述螺旋刃的后刀面设有螺旋刃一后角、螺旋刃二后角以及螺旋刃三后角，所述螺旋刃一后角为10-14°，所述螺旋刃二后角为23-27°，所述螺旋刃三后角为43-47°，所述螺旋刃一后角的宽度为0.17-0.23mm。

9.根据权利要求1所述的仿形铣刀，其特征在于，所述刀刃部还包括T型体，所述T型体设在所述剪切体背离所述弧形体的一侧，所述T型体包括T型头和连接端，所述T型头的端面上设有端刃，所述T型头的周面上设有周刃，所述T型头的芯径大于所述剪切体的芯径，沿所述T型体到所述剪切体的方向，所述连接端的芯径逐渐减小，且所述T型头与所述剪切体通过所述连接端圆滑过渡连接。

10.根据权利要求9所述的仿形铣刀，其特征在于，所述周刃的后刀面设有周刃一后角和周刃二后角，所述周刃一后角为10-13°，所述周刃二后角为20-24°，所述周刃一后角的宽度为0.17-0.23mm。