一种粗加工高效球头立铣刀制造技术

一种粗加工高效球头立铣刀，包括刀体，所述刀体的底刃中心设有内凹的容屑槽使得切削前角为正角或0度角；所述容屑槽为中心对称结构或非对称结构且其截面投影设有底面段和两侧面段，所述底面段连接于两所述侧面段内端之间，所述侧面段为圆弧线。本发明专利技术能避免底刃中心与被加工零件直接接触，提高刀具使用寿命，同时增加底刃的容屑空间和冷却空间。同时增加底刃的容屑空间和冷却空间。同时增加底刃的容屑空间和冷却空间。

【技术实现步骤摘要】
一种粗加工高效球头立铣刀


[0001]本专利技术涉及加工制造刀具领域，特别是指一种粗加工高效球头立铣刀。

技术介绍

[0002]球头铣刀在模具、车辆和航空等行业仿形加工中被广泛应用。随着加工制造技术的发展，对球头铣刀的使用寿命和加工效率均提出更高的要求，但对于钛合金、高温合金和高硬钢等难加工材料，参见图1、图2，在粗加工时球头铣刀存在以下问题：
[0003]1.由于受常规球头铣刀设计的限制，常规球头铣刀1的底刃中心2处的A
‑
A截面参见图3，切削后角a为正角，但切削前角b为负角，导致粗加工时底刃中心处易崩刃，刀具提前失效，甚至导致加工零件报废；
[0004]2.由于常规球头铣刀底刃中心处易崩刃，通常采用降低加工效率的方法，导致生产效率降低；
[0005]3.在粗加工时，由于产生更多的切屑和更大量切削热，球头铣刀底刃需要更大的空间进行容屑和保证切削液冷却。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的球头铣刀粗加工时底刃中心处易崩刃的缺陷，提出一种粗加工高效球头立铣刀，避免加工时底刃中心破损，提高刀具使用寿命。
[0007]本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种粗加工高效球头立铣刀，包括刀体，其特征在于：所述刀体的底刃中心设有内凹的容屑槽使得切削前角为正角或0度角；所述容屑槽为中心对称结构或非对称结构且其截面投影设有底面段和两侧面段，所述底面段连接于两所述侧面段内端之间，所述侧面段为圆弧线。
[0009]优选的，所述底面段为一段直线或曲线，或者多段直线和/或曲线相连而成。
[0010]优选的，两所述侧面段的最小半径为r
min
，所述刀体的最大加工角度γ，则需满足如下关系式：
[0011](1
‑
cosβ)r
min
+r
min sinβ
·
tanγ＝Dtanγ
[0012]其中，D为两所述侧面段的之间的圆心距，β为所述侧面段两侧端点处切线的夹角。
[0013]优选的，所述侧面段外端连接有过渡段，所述过渡段为沿所述侧面段外端向外且朝向容屑槽内凹方向延伸。
[0014]优选的，所述过渡段为圆弧或椭圆弧或抛物线段或直线中的一种或多种组合。
[0015]优选的，两所述侧面段的最小半径为r
min
，其取值范围为0.02％R≤r
min
≤0.1％R，R为所述刀体的切削部半径。
[0016]优选的，所述容屑槽距底刃深度为H，H的取值范围为0.02％R≤H≤0.2％R，且H≥r
min
。
[0017]优选的，两所述侧面段之间的圆心距D的取值范围为0.01％R≤D≤0.1％R，R为所
述刀体的切削部半径。
[0018]优选的，所述刀体的底刃刃数为2刃及以上的偶数刃。
[0019]优选的，所刀体为采用高速钢，硬质合金，陶瓷和金刚石中的一种或多种材料复合制造。
[0020]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1、本专利技术中，在刀体切削部的底刃中心采用容屑槽设计，使得切削前角为正角或0度角，避免刀体对钛合金、高温合金等难加工材料粗加工时，底刃中心与被加工零件直接接触造成易破损的情况，提高刀具使用寿命。
[0022]2、本专利技术中，设置容屑槽能增加底刃的容屑空间和冷却空间，更有利于切屑的排出，同时有利于对刀体底刃和工件的冷却，降低切削热，使刀体可以进行更高转速和更大切深的加工，提高刀具粗加工效率。
[0023]3、本专利技术中，容屑槽采用多段线设计，包括底面段和侧面段，侧面段采用圆弧设计，提高容屑槽两端的强度并使底刃切削前角为正角或0度角，提高刀具使用寿命，并且增加铣刀仿形铣的加工角度范围，保证铣刀对复杂加工工况的适应性，提升加工效率。
[0024]4、本专利技术中，在侧面段外端设置过渡段，过渡段为圆弧或椭圆弧或抛物线段或直线中的一种或多种组合，使刀体在面铣水平移动相同距离时切屑更薄，因此，从而可以采用更高的进给速度，增加刀具铣削效率。
附图说明
[0025]图1为常规球头铣刀底刃示意图；
[0026]图2为图1中的底刃中心放大图；
[0027]图3为图2的A
‑
A剖视图；
[0028]图4为本专利技术刀体的底刃示意图；
[0029]图5为本专利技术刀体的球头半径示意图；
[0030]图6为本专利技术的底刃中心放大图一；
[0031]图7为图6的A
‑
A剖视图；
[0032]图8为本专利技术的底刃中心放大图二；
[0033]图9为图8的B
‑
B剖视图；
[0034]图10为图9的局部结构图；
[0035]图11为刀体的加工角度示意图；
[0036]其中：
[0037]10、刀体，11、切削部，12、容屑槽，13、底面段，14、侧面段，15、过渡段，16、底刃中心，17、刀柄。
[0038]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详述。
具体实施方式
[0039]以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。
[0040]本专利技术中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了
“
上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”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专利技术，而不是指示或暗示所指的装置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专利技术保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0041]另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0042]参见图4
‑
图11，一种粗加工高效球头立铣刀，包括刀体10，刀体10具有刀柄17和切削部11，刀柄17用于刀具的安装，切削部11位于刀柄17一端且切削部11的半径为R。刀体10的切削部11的底刃中心16设有容屑槽12，容屑槽12为沿刀柄17轴向内凹。
[0043]设置容屑槽12可使得切削部11的切削后角a1为正角，切削前角b1为正角或0度角，从而避免球底刃中心16挤压加工表面，造成底刃中心16破损。参见图7，设置容屑槽12后，切削后角a1变为正角。
[0044]本专利技术的容屑槽12为中心对称结构或非对称结构。容屑槽12的截面也即图8的B
‑
B方向截面投影设有底面段13和两侧面段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粗加工高效球头立铣刀，包括刀体，其特征在于：所述刀体的底刃中心设有内凹的容屑槽使得切削前角为正角或0度角；所述容屑槽为中心对称结构或非对称结构且其截面投影设有底面段和两侧面段，所述底面段连接于两所述侧面段内端之间，所述侧面段为圆弧线。2.如权利要求1所述的一种粗加工高效球头立铣刀，其特征在于：所述底面段为一段直线或曲线，或者多段直线和/或曲线相连而成。3.如权利要求1所述的一种粗加工高效球头立铣刀，其特征在于：两所述侧面段的最小半径为r
min
，所述刀体的最大加工角度γ，则需满足如下关系式：(1
‑
cosβ)r
min
+r
min
sinβ
·
tanγ＝Dtanγ其中，D为两所述侧面段的之间的圆心距，β为所述侧面段两侧端点处切线的夹角。4.如权利要求1所述的一种粗加工高效球头立铣刀，其特征在于：所述侧面段外端连接有过渡段，所述过渡段为沿所述侧面段外端向外且朝向容屑槽内凹方向延...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云鹏，王珏，姜涛，林凤添，高兰兰，
申请(专利权)人：厦门金鹭特种合金有限公司，
类型：发明
国别省市：