一种铣削刀具的制作方法

本发明涉及金属切削技术领域，尤其涉及一种铣削刀具。

背景技术：

在可转位铣削刀具领域中，立装结构的刀片已经得到广泛的应用。立装刀片优点在于：在同等直径的刀具上，立装刀片可以布置更多的齿数，从而提高了加工效率。同时在切削力方向上，相对于平装刀片，立装刀片结构尺寸更大，能够抵抗更大的切削力而不致刀片破碎。同时为了提供更多的切削刃数量来降低成本，基本成四边形形状的立装刀片得到了广泛的应用。

为了实现刀具的使用功能，刀片需要在刀具上倾斜一定的角度来避免干涉，该角度一般称之为后角，而由于立装刀片的结构特点，后角需要更大一些。随着刀具直径的减小，后角需要越来越大，随之刀片受到的切削力造成的扭矩也越来越大，上述的扭矩需要用于固定刀片的螺钉来平衡，因此螺钉会存在由于承担过大的力而断裂的风险。

图1和图2所示的装配好的切削刀具包括切削刀体91，成四边形的铣削刀片92和用于将铣削刀片92固定在切削刀体91上的固定螺钉3。所示的铣削刀片92即为现在广泛应用的立装铣削刀片，基本成四边形形状，包括用于切削加工的多个切削刃口910和用于定位的切削侧定位面911和切削定位底面912，所示的铣削刀片92在使用过程中围绕切削刀体91的轴线旋转，从而完成切削加工功能。

图2为图1中的截面A-A详图，描述了铣削刀片92在工作时的状态。如图2所示，铣削刀片92通过固定螺钉3固定在切削刀体91上，切削定位侧面911和切削定位底面912与切削刀体91相接触来完成铣削刀片92的准确定位，同时将切削力传递给切削刀体91。在工作时，铣削刀片92围绕切削刀体91轴线做逆时针旋转运动，图2中所示的轨迹圆Q即为铣削刀片92的切削刃口910围绕切削刀体91旋转运动的轨迹。为方便描述，连接切削刃口910与铣削刀片92中心绘制基准线M，过切削刃口910垂直于基准线M绘制基准线P。在工作时，刀片端面94需要处于轨迹圆Q以内以防止刀片端面94干涉加工面，因此，铣削刀片92需要在切削刀体91中倾斜一定的角度，在图2中，用角度N来描述刀片倾斜程度的大小。

在图2中，铣削刀片92在工作时，受到的主要的切削力作用在切削刃口910上，方向沿着基准线P向下，而铣削刀片92主要承担切削力的面为切削定位侧面911。因此，切削力对刀片造成一个顺时针的扭矩，而该扭矩需要通过紧固螺钉3对刀片产生的拉力来平衡。在图2中，随着刀具直径越来越小，轨迹圆Q的直径也逐渐变小，角度N需要不断增大来避免刀片端面94干涉加工面。由于铣削刀片92的支点始终为切削定位侧面，随着角度N的增大，切削力对刀片的力臂也随之增加，因此，刀片受到的扭矩逐渐增加，紧固螺钉3受到的力也逐渐增加，最终，紧固螺钉3由于受力过大而损坏。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种定位稳定、可减小刀片紧固件扭矩、避免刀片紧固件断裂的铣削刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铣削刀具，包括具有回转轴线的刀体和至少一个可转位切削刀片，所述刀体上对应所述可转位切削刀片设有刀槽，所述可转位切削刀片通过紧固件固定于所述刀槽内，所述可转位切削刀片为三角体状，所述可转位刀片包括上端面、三个侧面、下端面和至少一个余隙面，所述三个侧面中至少有两个侧面为内凹侧面，所述余隙面位于所述上端面与所述内凹侧面之间且与所述内凹侧面相交形成切削刃，所述切削刃的高度低于上端面的高度，所述内凹侧面与下端面之间的夹角α为锐角，所述刀槽包括与所述下端面相抵的刀槽底面以及与所述内凹侧面相抵的刀槽侧面。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述内凹侧面由侧定位面和切削前刀面构成，所述侧定位面与切削前刀面平滑过渡且二者之间的夹角β为钝角。

所述侧定位面和切削前刀面之间的夹角β优选范围为140°～170°。

所述余隙面与所述切削前刀面相交形成所述切削刃。

所述三个侧面均为内凹侧面，所述余隙面设置为三个，所述切削刃对应为三个。

两个内凹侧面之间设有转角面，所述转角面、其中两个余隙面三者之间相交形成刀尖圆角。

所述刀体上设有至少一个容屑槽，所述容屑槽数量与所述可转位切削刀片数量相同，所述刀槽位于所述容屑槽内。

所述紧固件为紧固螺钉。与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的铣削刀具，切削刀片基本成三角体结构，通过将刀片侧定位面分布在切削刃两侧，减小了切削力对刀片造成的扭矩，同时通过内凹侧面与燕尾槽结构的刀槽配合，将刀片受到的扭矩传递给刀体，有效降低了刀片紧固件受到的力，降低了刀片紧固件断裂的风险。

附图说明

图1是现有技术中铣削刀具的结构示意图。

图2是图1的A-A视图。

图3是本发明铣削刀具的立体结构示意图。

图4是本发明铣削刀具的分解示意图。

图5是本发明中可转位切削刀片的立体结构示意图。

图6是本发明中可转位切削刀片主视结构示意图。

图7是图6的B-B视图。

图8是本发明铣削刀具的主视结构示意图。

图9是图8的C-C视图。

图10是图8的D-D视图。

图中各标号表示：

1、刀体；13、上端面；14、下端面；15、余隙面；18、切削刃；2、刀片；20、内凹侧面；201、侧定位面；202、切削前刀面；21、转角面；23、刀尖圆角；24、刀槽底面；25、刀槽侧面；3、紧固件；4、刀槽；5、容屑槽；91、切削刀体；910、切削刃口；911、切削定位侧面；912、切削定位底面；92、铣削刀片；94、刀片端面。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图3至图10示出了本发明铣削刀具的一种实施例，该铣削刀具包括具有回转轴线的刀体1和至少一个可转位切削刀片2，刀体1上对应可转位切削刀片2设有刀槽4，可转位切削刀片2通过紧固件3固定于刀槽4内，可转位切削刀片2为三角体状，可转位刀片2包括上端面13、三个侧面、下端面14和至少一个余隙面15，三个侧面中至少有两个侧面为内凹侧面20，余隙面15位于上端面13与内凹侧面20之间且与内凹侧面20相交形成切削刃18，切削刃18的高度低于上端面13的高度，内凹侧面20与下端面14之间的夹角α为锐角，刀槽4包括与下端面14相抵的刀槽底面24以及与内凹侧面20相抵的刀槽侧面25。

在具体应用实例中，内凹侧面20可以为两个或者三个，余隙面15可以为1个或者两个或者三个。本实施例中，内凹侧面20为三个，余隙面15设置为三个，切削刃18对应为三个。

本实施例中，内凹侧面20由侧定位面201和切削前刀面202构成，侧定位面201与切削前刀面202平滑过渡且二者之间的夹角β为钝角。余隙面15与切削前刀面202相交形成切削刃18。

侧定位面201和切削前刀面202之间的夹角β优选范围为140°～170°，本实施例中，夹角β为该范围内的任一值即可。

本实施例中，两个内凹侧面20之间设有转角面21，转角面21、其中两个余隙面15三者之间相交形成刀尖圆角23。内凹侧面20与转角面21相连接，共同包络出刀片型体（如图5所示）。余隙面15和上端面13构成的面相对于刀片成凸状，如图7所示。

刀体1上设有至少一个容屑槽5，容屑槽5数量与可转位切削刀片2数量相同，刀槽4位于容屑槽5内。本实施例中，以刀体1上设置三个可转位切削刀片2为例。可转位切削刀片2可以围绕刀体1的回转轴线旋转。

如图9所示，刀槽4的刀槽底面24与两个刀槽侧面25成一个锐角，形成一个类似燕尾槽的结构，可转位切削刀片2的下端面14与刀槽4的刀槽底面24贴合，两个侧定位面201分别在两边与刀槽侧面25相贴合，通过与紧固件3将刀片2稳固准确的压紧在刀槽4当中。本实施例中，紧固件3为紧固螺钉。紧固螺钉3头部通常为锥度结构，通过提供给可转位切削刀片2一个垂直于截面C-C的力，使刀片侧定位面201与刀槽侧面25间产生一定的压力，从而将刀片准确稳固的压紧在刀体1上。

两个刀槽侧面25对可转位切削刀片2形成的合力平行于固定螺钉3，承担了大部分切削力对刀片的扭矩作用，因此紧固螺钉3受到的力比背景技术中具有四边形刀片的铣刀的螺钉受到的切削力较小，减小了螺钉断裂的风险。确切的说，在本发明中，紧固螺钉3的作用主要是将可转位切削刀片2固定在刀体1上，而切削力对可转位切削刀片2的作用，主要由两个刀槽侧面25承担。因此，紧固螺钉3断裂的风险被大大降低了。

如图10中，虚线的轨迹圆S表示切削刃18围绕刀体1的轴线逆时针回转工作轨迹。为避免干涉，可转位切削刀片2上端面13需要处于轨迹圆S以内，因此，可转位切削刀片2需要倾斜一定角度，在图9中以角度K描述刀片倾斜程度。为方便描述，过切削刃口18与刀体1回转中心绘制基准线E，垂直基准线E通过切削刃口18绘制基准线F。当刀体1直径较小时，为避免可转位切削刀片2干涉加工面，可转位切削刀片2需要倾斜一个比较大的角度，角度K将增大。此时，可转位切削刀片2受到的主要切削力沿基准线F方向顺时针作用于切削刃口18，对可转位切削刀片2造成一个顺时针方向的扭矩。此时，可转位切削刀片2的主要受力面为侧定位面201。由于可转位切削刀片2成三角体状结构，侧定位面201分布在切削刃口18两侧，相对与背景技术中的四边形刀片，侧定位面201距离切削刃口18距离较小，因此，切削力的力臂较小，可转位切削刀片2受到的顺时针方向的扭矩相对于背景技术中的四边形刀片在相同大小的切削力下受到的扭矩较小，从而紧固螺钉3受到的力也比较小。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。