超多刃刀具制造技术

本申请公开了一种超多刃刀具，包括刀杆及设于所述刀杆一端的刀头，所述刀具具有一穿过所述刀杆及所述刀头的中心轴线，所述刀头包括本体、多个长条形刀齿及多个刀槽；所述本体与所述刀杆相连接，所述本体包括顶面和内凹弧形环面，所述弧形环面自所述顶面向所述刀杆方向延伸；所述多个刀齿相对于所述中心轴线呈辐射状间隔设于所述弧形环面上，任一刀齿在其任一位置上的法平面相交所形成的刀齿截面的形状和尺寸均相同；每个所述刀槽均形成于相邻的两个所述刀齿之间。本申请中，刀齿能够与待铣削工件的表面均匀接触，从而提升所加工的工件的表面质量，能够延长刀具的使用寿命，降低制造成本；还能够实现高速进给加工，提高加工效率。提高加工效率。提高加工效率。

【技术实现步骤摘要】
超多刃刀具


[0001]本申请涉及刀具加工
，具体涉及一种用于加工脆性材料的超多刃刀具。

技术介绍

[0002]在机械加工领域中，大多数刀具更多是用来加工硬质材料，甚至超硬的材料。但对于玻璃、陶瓷这种脆性材料，传统的成型刀具设计往往力不从心，尤其为实现对诸如钙钠玻璃这种脆性材料的高效、高精度铣削，需要使用超多刃刀具，将铣削过程中的脆性变形转变为塑性变形，经研究表明控制铣削过程中超多刃刀具的每齿进给量可实现钙钠玻璃的脆塑转变。在钙钠玻璃的成型铣削过程中，通常采用传统超多刃成型刀具进行铣削。
[0003]然而，在实际作业的过程中，传统超多刃成型刀具受加工限制只能设计为变前角结构，如图1所示，刀具的刀齿的前角沿成型轮廓线变化而变化，同一刀齿在不同位置上的刃口前角不同。或者，即使在其他应用场景中有现有技术将前角设计为等前角设计，其刀齿不同位置上的一后，二后，齿高，一后面宽也是随着轮廓线在不同位置上不断变化的。这些刀齿在不同位置上的结构都是不同的，沿轮廓线逐渐变化的，这导致在切削过程中，刀齿的不同位置与被铣削工件的表面接触并不均匀，切削力分布也不均匀，刀齿的不同位置受力状况也不均匀，导致不同位置的使用寿命也就不相同。因此，这些传统成型刀具在加工脆性材料时，加工出的工件表面品质不一、很难获得高质量表面、加工效率很低、无法达到加工要求。

技术实现思路

[0004]鉴于以上内容，有必要提出一种超多刃刀具，以解决上述问题。
[0005]本申请一实施例提供一种用于加工脆性材料的超多刃刀具，包括刀杆及设于所述刀杆一端的刀头，所述刀具具有一穿过所述刀杆及所述刀头的中心轴线，所述刀头包括：
[0006]本体，与所述刀杆相连接，所述本体包括顶面和内凹弧形环面，所述弧形环面自所述顶面向所述刀杆方向延伸；
[0007]多个长条形刀齿，所述多个刀齿相对于所述中心轴线呈辐射状间隔设于所述弧形环面上，每个刀齿分别自所述顶面向所述刀杆方向延伸，每个刀齿在垂直于所述中心轴线的平面上的投影均为形状和尺寸相同的曲线，其中，任一所述刀齿与其任一位置上的法平面相交所形成的刀齿截面的形状和尺寸均相同，所述法平面为与所述刀齿的切线相垂直的平面；及
[0008]多个刀槽，设于所述弧形环面上，每个所述刀槽均形成于相邻的两个所述刀齿之间。
[0009]在一些实施例中，所述刀齿满足以下条件式：
[0010]Z＝a*D，a
′
＝F/(x*S*D)；
[0011]其中，Z为所述刀齿的数量，a为大于等于a
′
的整数，D为所述刀头的刃径，a
′
为所述刀齿的理论密度，a
′
与x呈负相关，a为在实际计算时的实际密度，F为所述刀具的进给速度
(mm/min)，x为脆性材料铣削加工所述刀具的设计经验常数，S为所述刀具的转速(r/min)。
[0012]在一些实施例中，每个所述刀齿均包括前刀面、第一后刀面及第二后刀面，所述前刀面与所述第二后刀面分别与所述本体相连接，所述第一后刀面连接于所述前刀面与所述第二后刀面之间，且所述第一后刀面位于所述刀齿背离所述本体的一侧。
[0013]在一些实施例中，所述前刀面的前角角度范围为
‑
80
°
～60
°
，所述第一后刀面的后角角度范围为0
°
～45
°
，所述第二后刀面的后角角度范围为0
°
～80
°
。
[0014]在一些实施例中，所述第一后刀面在所述刀杆与垂直于所述中心轴线的面相交所形成的面上的投影的宽度为0mm～0.15mm。
[0015]在一些实施例中，所述刀槽的槽深在任一位置均相同，所述刀槽的槽深范围为0.05mm～0.5mm，其中，所述槽深为所述刀齿在垂直于所述弧形环面的方向上的高度。
[0016]在一些实施例中，每个所述刀槽的槽宽自所述顶面朝向所述刀杆逐渐增大，其中，所述槽宽为相邻两个所述刀齿在所述弧形环面与垂直于所述中心轴线的面相交所形成的任一圆形面上的弧形间距，且所述刀槽在所述任一圆形面上的槽宽均相等。
[0017]在一些实施例中，所述顶面为圆形平面，所述刀杆为圆柱形，所述刀杆与垂直于所述中心轴线的面相交所形成的面的直径大于所述顶面的直径。
[0018]在一些实施例中，所述刀头的刃径范围为1mm～20mm。
[0019]在一些实施例中，每个所述刀齿的螺旋角角度范围为0
°
～90
°
。
[0020]上述刀具具有多个刀齿，通过设置任一刀齿与其任一位置上的法平面相交所形成的刀齿截面的形状和尺寸均相同，使得刀齿在任一位置均具有相同的前角，刀齿与待铣削工件的表面能够均匀接触，有利于均匀加工工件的表面，从而提升所加工的工件的表面质量，达到加工要求；刀齿的耐磨性好、稳定性强，刀齿在不同位置的寿命相似，能够延长刀具的使用寿命，降低刀具的制造成本；还能够实现高速进给加工，提高加工效率。
附图说明
[0021]图1是现有技术的传统成型刀具的立体示意图。
[0022]图2是本申请一实施例提供的刀具的立体示意图。
[0023]图3是图2所示刀具的侧视图。
[0024]图4是图2所示刀具的俯视图。
[0025]图5是图2所示刀具的刀齿与其法平面相交所形成的刀齿截面的示意图。
[0026]主要元件符号说明
[0027]刀具
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100
[0028]刀杆
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10
[0029]杆部
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11
[0030]颈部
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12
[0031]刀头
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20
[0032]本体
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21
[0033]顶面
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211
[0034]端面中心
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2111
[0035]弧形环面
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212
[0036]刀齿
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22
[0037]前刀面
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221
[0038]第一后刀面
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222
[0039]第二后刀面
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223
[0040]刀槽
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于加工脆性材料的超多刃刀具，包括刀杆及设于所述刀杆一端的刀头，所述刀具具有一穿过所述刀杆及所述刀头的中心轴线，其特征在于，所述刀头包括：本体，与所述刀杆相连接，所述本体包括顶面和内凹弧形环面，所述弧形环面自所述顶面向所述刀杆方向延伸；多个长条形刀齿，所述多个刀齿相对于所述中心轴线呈辐射状间隔设于所述弧形环面上，每个刀齿分别自所述顶面向所述刀杆方向延伸，每个刀齿在垂直于所述中心轴线的平面上的投影均为形状和尺寸相同的曲线，其中，任一所述刀齿与其任一位置上的法平面相交所形成的刀齿截面的形状和尺寸均相同，所述法平面为与所述刀齿的切线相垂直的平面；及多个刀槽，设于所述弧形环面上，每个所述刀槽均形成于相邻的两个所述刀齿之间。2.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述刀齿满足以下条件式：Z＝a*D，a
′
＝F/(x*S*D)；其中，Z为所述刀齿的数量，a为大于等于a
′
的整数，D为所述刀头的刃径，a
′
为所述刀齿的理论密度，a
′
与x呈负相关，a为在实际计算时的实际密度，F为所述刀具的进给速度(mm/min)，x为脆性材料铣削加工所述刀具的设计经验常数，S为所述刀具的转速(r/min)。3.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，每个所述刀齿均包括前刀面、第一后刀面及第二后刀面，所述前刀面与所述第二后刀面分别与所述本体相连接，所述第一后刀面连接于所述前刀面与所述第二后刀面之间，且所述第一后刀面位于所述刀齿背...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙，轩建平，张瑞伟，
申请(专利权)人：深圳富联智能制造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：