CN223492156U - 一种复合刃高效球头超密齿铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合刃高效球头超密齿铣刀，属于铣刀技术领域，该一种复合刃高效球头超密齿铣刀，包括铣刀本体,铣刀本体包括刀体和刀刃组件，刀刃沿圆周方向分布于刀体外表面，刀刃在刀体上呈不等分布；刀刃均包括刃带，刃带宽度数值是刃径的1%，刃带分布在球头的±75°位置上；刃带表面光滑，具有一定的硬度和耐磨性，能够有效抑制刀具磨损引起的刃尖后退，确保球头轮廓精度，从而保证切削精度。刀刃的最前端部分设置有刀尖，刀尖设置有两个接触点，两个刀尖接触点均位于刀刃的最前端，有效避免了单个接触点可能出现的应力集中和线速度为零导致的磨损问题。

Description

一种复合刃高效球头超密齿铣刀

技术领域

本实用新型涉及铣刀领域，具体而言，涉及一种复合刃高效球头超密齿铣刀。

背景技术

在现代制造业中，尤其是汽车模具制造领域，对零部件的加工精度、表面质量以及生产效率有着极高的要求。汽车模具主要以铸铁（如球墨合金铸铁）和淬火工具钢（如Cr12MoV）等材料为主。球墨合金铸铁材料虽强度一般且硬度不高（HRC25-30°），易于切削，但其中含有大量的合金元素（如Cr、Mn、Mo等），这些元素在提高材料淬火性能和耐磨性能的同时，也导致刀具在切削过程中磨损速度快，刀具寿命显著降低。目前，为延长刀具寿命，常采用降低切削线速度的方法，但这会导致加工效率低下。例如，当切削线速度高于100m/min时，刀具寿命会急剧缩短至约0.5小时，严重影响生产效率。

淬火工具钢在汽车模具零件使用时，淬火后硬度可高达HRC60-62°，这对切削刀具的耐磨性能和刃部强度提出了极为严苛的要求。当前，切削该材料时，线速度一般需控制在120m/min以下，每齿进给量控制在0.2mm/t，使得切削效率极为低下，并且刀具寿命不稳定，频繁更换刀具不仅增加了生产成本，还降低了生产效率，影响了汽车模具的制造周期和质量。

传统用于汽车模具切削的刀具主要有标准型（亲刃和子刃）和底刃连接型两种。标准型刀具刃均等分布，底部亲刃相连、子刃不相连，刃部结构有两个后角。这种结构在切削正负15-20°以上斜坡特征时表现尚可，但在切削正负15-20°以下或平坦特征时，无法实现超密齿的高效特点，且常规的两个后角结构在刃尖磨损后，刃尖后退量较大，致使刀具球头轮廓精度下降，刀具寿命提前终结。此外，子刃强度较差，在切削高硬度的淬火工具钢（HRC60-62°）时，刃尖容易崩刃。底刃连接型刀具刃不等分布，底部刃全部相连，同样具有两个后角结构。其在切削平坦特征时，底部超密齿虽高效，但球刀刃尖仅一个接触点，底部线速度为零，超密齿分布的刃尖易出现排屑不畅，容易引发积屑崩刃，导致刀具寿命不稳定，同时刃尖磨损后球头轮廓精度会下降。如何发明一种复合刃高效球头超密齿铣刀来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种复合刃高效球头超密齿铣刀，旨在改善球刀刃尖仅一个接触点，导致底部线速度为零，超密齿分布的刃尖易出现排屑不畅，进而引发积屑崩刃，刀具寿命不稳定，刃尖磨损后也存在球头轮廓精度下降的问题。

本实用新型是这样实现的：一种复合刃高效球头超密齿铣刀，包括

铣刀本体,所述铣刀本体包括刀体和刀刃组件，所述刀刃组件包括刀刃，所述刀刃沿圆周方向分布于所述刀体外表面，所述刀刃在刀体上呈不等分布；

所述刀刃均包括刃带，所述刃带宽度数值是刃径的1%，刃带分布在球头的±75°位置上；

所述刀刃的最前端部分设置有刀尖，所述刀尖设置有两个，两个所述刀尖均位于刀刃的最前端。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述刀刃的两侧分别为后刀面和前刀面，所述前刀面与切屑接触，所述前刀面形状为凹弧面。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述后刀面和所述前刀面靠近所述刀刃的端部设置有配合容屑槽，所述配合容屑槽位于相邻刀刃之间。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述刀刃的端部设置有端部容屑槽，所述端部容屑槽对应设置于刀尖的外侧，所述端部容屑槽与所述配合容屑槽互相配合。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述刀刃在刀体上不等分布设置，两个所述刀尖在所述刀刃的不等分布的底部对应设计有两个。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述端部容屑槽和配合容屑槽的内壁经过抛光处理，表面光滑。

在本实用新型的一种优选技术方案中，所述刀刃的底部均为圆弧形，所述刃带与所述刀刃紧贴分布。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，使用时，刀刃的不等分布设计为底部两个接触点的磨削提供了空间，保证了底刃在切削时的稳定性和抗磨损性能。在铣刀旋转切削汽车模具材料时，两个刀尖同时参与切削，形成稳定的切削力分布，有效避免了单个接触点可能出现的应力集中和线速度为零导致的磨损问题。刃带在切削过程中起着关键作用。当刀具开始切削时，刃带首先与工件接触，由于其宽度和角度的特殊设计，能够在一定程度上承受切削力，减少刃尖的初始磨损。随着切削的进行，刃带能够抑制刃尖因磨损而后退，确保球头轮廓的精度，从而保证了切削精度的稳定性。例如，在切削淬火工具钢Cr12MoV等高硬度材料时，刃带能够有效分散切削力，防止刃尖过快磨损和崩刃。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的铣刀本体结构示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的刀刃组件结构示意图；

图3为本实用新型实施方式提供的俯视图结构示意图；

图4为本实用新型实施方式提供的刀刃组件部分结构示意图；

图5为图3中A部分放大图。

图中：100、铣刀本体；110、刀体；120、刀刃组件；121、刀刃；122、刃带；123、后刀面；124、前刀面；125、端部容屑槽；126、刀尖；127、配合容屑槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种技术方案：一种复合刃高效球头超密齿铣刀，包括

铣刀本体100,铣刀本体100包括刀体110和刀刃组件120，刀刃组件120包括刀刃121，刀刃121沿圆周方向安装于刀体110外表面，刀刃121在刀体110上呈不等分布；刀刃121均包括刃带122，刃带122宽度数值是刃径的1%，刃带122分布在球头的±75°位置上；刀刃121的最前端部分设置有刀尖126，刀尖126设置有两个，两个刀尖126均位于刀刃121的最前端，刃带122表面光滑，具有一定的硬度和耐磨性，能够有效抑制刀具磨损引起的刃尖后退，确保球头轮廓精度，从而保证切削精度。

刀刃121的两侧分别为后刀面123和前刀面124，前刀面124与切屑接触，前刀面124形状为凹弧面，凹弧设计加大了排屑空间，使切屑能够顺利沿切削面移动，便于排屑，后刀面123的两个后角角度根据被切削材料的特性进行优化选择，以平衡切削力和刀具磨损之间的关系，适用于汽车模具制造中铸铁球墨合金铸铁和淬火工具钢Cr12MoV等材料的切削。

请参阅图3至图5，后刀面123和前刀面124靠近刀刃121的端部设置有配合容屑槽127，配合容屑槽127位于相邻刀刃121之间，能够容纳切削过程中产生的切屑，防止切屑堆积影响切削效果。刀刃121的端部设置有端部容屑槽125，端部容屑槽125对应设置于刀尖126的外侧，端部容屑槽125与配合容屑槽127互相配合，形成连续的容屑通道，其形状和尺寸与端部容屑槽125相适配，确保切屑能够顺利从切削区域排出，在切削过程中直接与工件接触，承受主要的切削力，刀尖126的设计能够保证在切削正负15-20°以下或者平坦特征情况下，实现高效切削，且不易磨损和崩刃。

刀刃121在刀体110上不等分布设置，两个刀尖126在刀刃121的不等分布的底部对应设计有两个，两个刀尖126在铣刀旋转切削时，能够避免单个接触点线速度为零的情况，有效提升底刃的抗磨损能力，提高切削寿命，并且改善底刃的切削面质量，刀刃121在刀体110的间距相等，避免在转动时不稳。

端部容屑槽125和配合容屑槽127的内壁经过抛光处理，表面光滑，减少切屑在槽内的摩擦力，防止切屑堵塞容屑槽。

刀刃121的底部均为圆弧形，刃带122与刀刃121紧密结合，刃带122的材质与刀刃121的基体材质相同或采用具有更高硬度和耐磨性的涂层材料，涂层厚度均匀，与基体结合紧密，以进一步提高刃带122的性能。

刀体110与铣刀本体100之间的连接采用高精度的配合方式，如过盈配合或采用高精度的连接键，保证刀体110在铣刀本体100上的安装精度和稳定性，确保铣刀在高速旋转时的动平衡性能。

刀刃121的数量和分布密度根据铣刀的直径和切削需求进行优化设计，在保证刀具强度和容屑空间的前提下，实现高效切削，提高加工效率。

工作原理：刀刃121的不等分布设计为底部两个接触点的磨削提供了空间，保证了底刃在切削时的稳定性和抗磨损性能。在铣刀旋转切削汽车模具材料时，两个刀尖126同时参与切削，形成稳定的切削力分布，有效避免了单个接触点可能出现的应力集中和线速度为零导致的磨损问题。

刃带122在切削过程中起着关键作用。当刀具开始切削时，刃带122首先与工件接触，由于其宽度和角度的特殊设计，能够在一定程度上承受切削力，减少刃尖的初始磨损。随着切削的进行，刃带122能够抑制刃尖因磨损而后退，确保球头轮廓的精度，从而保证了切削精度的稳定性。例如，在切削淬火工具钢Cr12MoV等高硬度材料时，刃带122能够有效分散切削力，防止刃尖过快磨损和崩刃。

前刀面124的凹弧面设计使切屑在形成过程中受到合理的引导。切削时，切屑沿着凹弧面的切线方向排出，凹弧面的形状和曲率根据切削参数和被切削材料进行优化，确保切屑能够以合适的角度和速度离开切削区域。同时，端部容屑槽125和配合容屑槽127为切屑提供了足够的容纳空间，切屑在切削力和自身重力的作用下，从端部容屑槽125进入，通过配合容屑槽127排出到铣刀外部，避免了切屑在刀具表面的堆积。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于，包括

铣刀本体（100）,所述铣刀本体（100）包括刀体（110）和刀刃组件（120），所述刀刃组件（120）包括刀刃（121），所述刀刃（121）沿圆周方向分布于所述刀体（110）外表面，所述刀刃（121）在刀体（110）上呈不等分布；

所述刀刃（121）均包括刃带（122），所述刃带（122）宽度数值是刃径的1%，刃带（122）分布在球头的±75°位置上；

所述刀刃（121）的最前端部分设置有刀尖（126），所述刀尖（126）设置有两个，两个所述刀尖（126）均位于刀刃（121）的最前端。

2.如权利要求1所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述刀刃（121）的两侧分别为后刀面（123）和前刀面（124），所述前刀面（124）与切屑接触，所述前刀面（124）形状为凹弧面。

3.如权利要求2所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述后刀面（123）和所述前刀面（124）靠近所述刀刃（121）的端部设置有配合容屑槽（127），所述配合容屑槽（127）位于相邻刀刃（121）之间。

4.如权利要求3所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述刀刃（121）的端部设置有端部容屑槽（125），所述端部容屑槽（125）对应设置于刀尖（126）的外侧，所述端部容屑槽（125）与所述配合容屑槽（127）互相配合。

5.如权利要求1所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述刀刃（121）在刀体（110）上不等分布设置，两个所述刀尖（126）在所述刀刃（121）的不等分布的底部对应设计有两个。

6.如权利要求4所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述端部容屑槽（125）和配合容屑槽（127）的内壁经过抛光处理。

7.如权利要求1所述的一种复合刃高效球头超密齿铣刀，其特征在于：所述刀刃（121）的底部均为圆弧形，所述刃带（122）与所述刀刃（121）紧密结合。