微细螺旋锥形球头铣刀制造技术

本发明专利技术涉及一种微细螺旋锥形球头铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和过渡部分构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃和多个锥形螺旋侧刃，每个球面螺旋线切削刃光滑连接着一个锥形螺旋侧刃，多个球面螺旋线切削刃的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃之间为球头刀面，相邻两锥形螺旋侧刃之间为侧刃刀面，特征在于：每个球面螺旋线切削刃和相连接的锥形螺旋侧刃的前角α均为负值，且60°≤球面螺旋线切削刃的中心角β＜85°，0.05毫米≤球面螺旋线切削刃的切削半径≤1毫米，5°＜锥形螺旋侧刃的圆锥角γ≤30°；球头刀面和侧刃刀面均采用直纹面，两者光滑连接。本发明专利技术可用于具有复杂自由曲面微细特征的零件加工，且加工质量高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微细螺旋锥形球头铣刀，属于机械加工领域。
技术介绍
随着微纳米技术的不断发展，微细加工技术作为实现其应用的关键技术和重要基础，成为当今制造业最为活跃的研究热点之一。目前工业制造中存在着大量三维小型及 meso-scale (尺寸介于数微米至数百微米)结构的复杂特征，要求具有高的几何精度和表面粗糙度，对于这些要求，机械微细铣削加工具有电化学等其他微细加工方法无法替代的精度和柔性。在机械微细铣削领域，微纳米加工机床已经在德国、日本和美国等研制成功并商业化，但是这些微纳米加工机床上所用铣削刀具还处于起步阶段，一般是将大型刀具小型化来获得，所具有的缺陷如下大型铣削刀具的前角一般均为正值，使得小型化的微细铣削刀具也具有正前角，不但使得这些微细铣削刀具刚度差，而且尤其不适合于微细加工硬脆材料，难于形成切屑并生产高质量的切削表面；大型铣削刀具微型化过程中，由于切削刃特征影响，难于小型化到1毫米以内的切削半径；小型化得来的微细球头铣刀在加工具有整体几何特征完整性要求的微细开放式复杂曲面特征零件时，加工效率难以提高；小型化得来的微细球头铣刀在制造时，由于存在复杂的几何特征，使得制造效率低，并且难于获得高精度的切削刃。研究开发适合于机械微细铣削加工的具有高刚度、高精度和高效率的小型铣削刀具，对于推动铣削刀具的创新开发，特别是对于推动微细铣削技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能克服上述缺陷，具有高刚度、高精度和高效率的微细螺旋锥形球头铣刀。其技术方案为一种微细螺旋锥形球头铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和位于刀具夹持柄与切削部分之间的过渡部分构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃和多个锥形螺旋侧刃，每个球面螺旋线切削刃光滑连接着一个锥形螺旋侧刃，多个球面螺旋线切削刃的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃之间为球头刀面，相邻两锥形螺旋侧刃之间为侧刃刀面，即沿铣刀旋转方向，一个球面螺旋线切削刃的球头后切削面，即为下一个球面螺旋线切削刃的球头前切削面，其特征在于每个球面螺旋线切削刃和相连接的锥形螺旋侧刃的前角α均为负值，且60°彡球面螺旋线切削刃的中心角β <85°，0.05毫米彡球面螺旋线切削刃的切削半径< 1毫米，5° <锥形螺旋侧刃的圆锥角Y <30° ；球头刀面和侧刃刀面均采用直纹面，两者光滑连接。所述的微细螺旋锥形球头铣刀，球面螺旋线切削刃和锥形螺旋侧刃的前角α均大于负60°。所述的微细螺旋锥形球头铣刀，每个球头刀面上均设有排屑槽。本专利技术与现有技术相比，其优点是1、由于每个球面螺旋线切削刃和锥形螺旋侧刃的前角均为负值，使得微细铣削刀具的刚度高，有利于获得高的尺寸精度，并且在机械微细铣削加工中有利于生成切屑，尤其是加工硬脆材料时，有利于形成切屑并生成高质量的切削表面；2,0. 05毫米到1毫米的切削半径，使本专利技术更适合于具有微细特征的零件加工；3、球面螺旋线切削刃和锥形螺旋侧刃，使得本专利技术更适合于具有整体几何特征完整性要求的微细开放式复杂曲面特征零件的高效率、高质量加工；4、球头刀面和侧刃刀面均采用直纹面，使得本专利技术在制造时，有利于获得具有高精度几何形状的球面螺旋线切削刃和锥形螺旋侧刃，制造效率也大大提高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1所示的A向视图；图3是图1所示的B-B剖面图。图中1、刀具夹持柄2、过渡部分3、球面螺旋线切削刃4、锥形螺旋侧刃5、球头刀面6、侧刃刀面7、排屑槽具体实施例方式在图1-3所示的实施例中由刀具夹持柄1、切削部分和位于刀具夹持柄1与切削部分之间的过渡部分2构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃3和多个锥形螺旋侧刃4，每个球面螺旋线切削刃3光滑连接着一个锥形螺旋侧刃4，多个球面螺旋线切削刃3的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃3之间为球头刀面5，相邻两锥形螺旋侧刃4之间为侧刃刀面6 ；每个球面螺旋线切削刃3和相连接的锥形螺旋侧刃4的前角α均为负45°，球面螺旋线切削刃3的中心角β为70°，球面螺旋线切削刃3的切削半径为0. 1毫米，锥形螺旋侧刃4的圆锥角Y为20° ；球头刀面5和侧刃刀面6均采用直纹面，两者光滑连接，每个球头刀面5上均设有排屑槽7。权利要求1.一种微细螺旋锥形球头铣刀，由刀具夹持柄(1)、切削部分和位于刀具夹持柄(1)与切削部分之间的过渡部分(2)构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃(3)和多个锥形螺旋侧刃G)，每个球面螺旋线切削刃( 光滑连接着一个锥形螺旋侧刃，多个球面螺旋线切削刃(3)的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃(3)之间为球头刀面(5)，相邻两锥形螺旋侧刃(4)之间为侧刃刀面(6)，其特征在于每个球面螺旋线切削刃(3)和相连接的锥形螺旋侧刃的前角α均为负值，且60° <球面螺旋线切削刃(3)的中心角β <85°，0.05毫米彡球面螺旋线切削刃(3)的切削半径彡1毫米，5° <锥形螺旋侧刃的圆锥角Y <30° ；球头刀面(5)和侧刃刀面(6)均采用直纹面，两者光滑连接。2.如权利要求1所述的微细螺旋锥形球头铣刀，其特征在于球面螺旋线切削刃(3) 和锥形螺旋侧刃的前角α均大于负60°。3.如权利要求1所述的微细螺旋锥形球头铣刀，其特征在于每个球头刀面(5)上均设有排屑槽(7)。全文摘要本专利技术涉及一种微细螺旋锥形球头铣刀，由刀具夹持柄、切削部分和过渡部分构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃和多个锥形螺旋侧刃，每个球面螺旋线切削刃光滑连接着一个锥形螺旋侧刃，多个球面螺旋线切削刃的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃之间为球头刀面，相邻两锥形螺旋侧刃之间为侧刃刀面，特征在于每个球面螺旋线切削刃和相连接的锥形螺旋侧刃的前角α均为负值，且60°≤球面螺旋线切削刃的中心角β＜85°，0.05毫米≤球面螺旋线切削刃的切削半径≤1毫米，5°＜锥形螺旋侧刃的圆锥角γ≤30°；球头刀面和侧刃刀面均采用直纹面，两者光滑连接。本专利技术可用于具有复杂自由曲面微细特征的零件加工，且加工质量高。文档编号B23C5/14GK102350532SQ201110283900公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日专利技术者刘军营, 杨先海, 王效岳, 田忠强, 程祥, 贾鹏 申请人:山东理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微细螺旋锥形球头铣刀，由刀具夹持柄（１）、切削部分和位于刀具夹持柄（１）与切削部分之间的过渡部分（２）构成，其中切削部分上均布有多个球面螺旋线切削刃（３）和多个锥形螺旋侧刃（４），每个球面螺旋线切削刃（３）光滑连接着一个锥形螺旋侧刃（４），多个球面螺旋线切削刃（３）的头端相交于铣刀的顶点，相邻两球面螺旋线切削刃（３）之间为球头刀面（５），相邻两锥形螺旋侧刃（４）之间为侧刃刀面（６），其特征在于：每个球面螺旋线切削刃（３）和相连接的锥形螺旋侧刃（４）的前角α均为负值，且６０°≤球面螺旋线切削刃（３）的中心角β＜８５°，０．０５毫米≤球面螺旋线切削刃（３）的切削半径≤１毫米，５°＜锥形螺旋侧刃（４）的圆锥角γ≤３０°；球头刀面（５）和侧刃刀面（６）均采用直纹面，两者光滑连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程祥，王效岳，杨先海，刘军营，田忠强，贾鹏，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：37