一种加工钛合金材料的铣刀的制作方法

1.本实用新型涉及机加工刀具的技术领域，特别涉及一种加工钛合金材料的铣刀。


背景技术：

2.钛合金材料广泛应用到航空飞机发动机中，其中，发动机基体是使用钛合金材料制造而成。
3.但是，在发动机基体的铣削加工中，由于钛合金材料具有硬度高的特点，铣刀在开粗工序铣削加工过程中，会产生非常大的高温，使得刀具易出现刀具磨损，崩刃等不良情况发生，无法使用，使得降低了铣刀的使用寿命，同时，频繁的更换新的铣刀进行加工，也会使得加工的成本上升。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种加工钛合金材料的铣刀，用于开粗工序，能够使得铣刀加工钛合金材料的发动机基体过程中产生的切屑分层分块，大幅度减少切削时产生的高温，进而减少刀具磨损，从而，提高了铣刀的使用寿命。
5.根据本实用新型的第一方面实施例的一种加工钛合金材料的铣刀，包括刀具夹持柄部、和所述刀具夹持柄部连接的切削部，所述切削部外表面设置有纳米级高硅铝高硬涂层，所述切削部具有周向排列的圆弧刃、与所述圆弧刃连接的端刃、与所述圆弧刃间隔设置的排屑槽，所述圆弧刃设置成连续的波纹状切削刃口。
6.根据本实用新型实施例的一种加工钛合金材料的铣刀，至少具有如下有益效果：切削部通过设置纳米级高硅铝高硬涂层，提高了铣刀的硬度，从而，减少了铣刀在切削钛合金过程中磨损，同时，防止铣刀崩刃。
7.切削部通过设置圆弧刃、端刃和排屑槽，使得圆弧刃和端刃切削钛合金产生的切削物通过排屑槽排出，避免排屑物造成发动机基体损伤。
8.圆弧刃通过设置成连续的波纹状切削刃口结构，使得圆弧刃的长度增加，从而，使得单位面积上参与切削的圆弧刃的长度增加，进而，提高了切削钛合金的效率。
9.另外，圆弧刃通过设置成连续的波纹状切削刃口结构，能够减少应力集中现象，并且，使得加工钛合金材料的发动机基体过程中产生的切屑分层分块，大幅度减少切削时产生的高温，减少刀具磨损，从而，提高了铣刀的使用寿命。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述圆弧刃设置有圆弧刃前角，所述圆弧刃前角的角度为8
°
～10
°
。
11.有益的是：圆弧刃通过设置圆弧刃前角，使得圆弧刃前角的角度为8
°
～10
°
，不仅使得圆弧刃切削轻快，也保证了圆弧刃的强度，从而，防止圆弧刃崩刃、破损，进而，使得铣刀具有良好的使用寿命。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述圆弧刃设置有圆弧刃后角，所述圆弧刃后角
的角度为9
°
～10
°
。
13.有益的是：圆弧刃通过设置圆弧刃后角，使得圆弧刃后角的角度为9
°
～10
°
，使得刀具在铣削加工过程中，不仅保证了切削刃的强度，也保证了切削时刃部的稳定性。
14.另外，减少了铣刀和发动机基体的接触面积，从而，减少了铣刀和发动机基体的摩擦。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述端刃设置有端刃后角，所述端刃后角的角度为9
°
。
16.有益的是：端刃通过设置端刃后角，使得端刃后角的角度为9
°
，从而，在铣削加工过程中，减少了铣刀和发动机基体的摩擦，使得切削时的产生较低的切削温度，同时，又有良好的支撑强度，进而，提高铣刀的加工效率。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述切削部具有刃部芯径，所述刃部芯径的直径为所述切削部的直径的55％～60％。
18.有益的是：通过设置刃芯的直径为切削部的直径的55％～60％，一方面，使得切削部具有良好的刚性，在高速率铣削钛合金过程中，能够防止断刀，另一方面，预留足够的空间设置排屑槽及排出槽型，保证切削物能够顺利排出。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述端刃往轴心线倾斜形成内倾角，所述内倾角的角度为2
°
。
20.有益的是：端刃通过设置内倾角，使得内倾角的角度为2
°
，从而，减少了端刃和发动机基体的接触面积，进而，减少了铣刀的磨损。
21.根据本实用新型的一些实施例，所述圆弧刃和端刃之间设置有圆角刀刃，所述圆角刀刃的半径大小为2.45～2.55mm。
22.有益的是：通过圆弧刃和端刃之间设置圆角刀刃，使得圆角刀刃的半径大小为2.45～2.55mm，从而，能够减少圆弧刃和端刃连接处的集中应力，进而，能够防止崩刃，提高了铣刀的使用寿命。
23.根据本实用新型的一些实施例，所述圆弧刃的螺旋角的角度为40
°
。
24.有益的是：通过设置圆弧刃的螺旋角的角度为40
°
，使得增加了圆弧刃的长度，从而，提高了铣刀的切削效率。
25.根据本实用新型的一些实施例，所述切削刃具有与所述端刃间隔设置的容屑槽，所述容屑槽与排屑槽连通。
26.有益的是：通过设置容屑槽，使得容屑槽和排屑槽连通，从而，端刃铣削过程中产生的切削物能够经过容屑槽，再通过排屑槽排出，进而，能够避免切削物造成发动机基体损伤。
附图说明
27.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
28.图1为本实用新型实施例的一种加工钛合金材料的铣刀的结构示意图；
29.图2为图1示出的一种加工钛合金材料的铣刀的左视结构示意图；
30.图3为图1示出的一种加工钛合金材料的铣刀的局部结构示意图；
31.图4为图1示出的一种加工钛合金材料的铣刀的另一视角的结构示意图。
32.附图标记：100
‑
刀具夹持柄部、110
‑
切削部、120
‑
圆弧刃、130
‑
端刃、140
‑
排屑槽、150
‑
波纹状切削刃口、160
‑
圆弧刃前角、170
‑
圆弧刃后角、180
‑
端刃后角、190
‑
刃芯、200
‑
内倾角、210
‑
圆角刀刃、220
‑
容屑槽。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.下面结合附图描述根据本实用新型实施例的一种加工钛合金材料的铣刀。
38.参照图1和图3，本实用新型实施例的一种加工钛合金材料的铣刀，包括刀具夹持柄部100、和刀具夹持柄部100连接的切削部110，切削部110外表面设置有纳米级高硅铝高硬涂层，切削部110具有周向排列的圆弧刃120、与圆弧刃120连接的端刃130、与圆弧刃120间隔设置的排屑槽140，圆弧刃120设置成连续的波纹状切削刃口150。
39.切削部110通过设置高硅铝高硬涂层，提高了铣刀的硬度，从而，减少了铣刀在切削钛合金过程中磨损，同时，防止铣刀崩刃。
40.切削部110通过设置圆弧刃120、端刃130和排屑槽140，使得圆弧刃120和端刃130切削钛合金产生的切削物通过排屑槽140排出，避免排屑物造成发动机基体损伤。
41.圆弧刃120通过设置成连续的波纹状切削刃口150结构，使得圆弧刃120的长度增加，从而，使得单位面积上参与切削的圆弧刃120的长度增加，进而，提高了切削钛合金的效率。
42.另外，圆弧刃120通过设置成连续的波纹状切削刃口150结构，能够减少应力集中现象，并且，使得加工钛合金材料的发动机基体过程中产生的切屑分层分块，大幅度减少切削时产生的高温，减少刀具磨损，从而，提高了铣刀的使用寿命。
43.参照图4，在本实用新型的一些实施例中，切削部110具有刃芯190，刃芯190的直径
为切削部110的直径的55％～60％。
44.合理的，将刃芯190的直径设置为9mm，切削部110的直径为16mm，即刃芯190的直径为切削部110的直径的55％～60％，一方面，使得切削部110具有良好的刚性，在高速率铣削钛合金过程中，能够防止断刀，另一方面，圆弧刃120能够预留足够的空间设置排屑槽140及排出槽型，保证切削物能够顺利排出。
45.参照图4，在本实用新型的一些实施例中，圆弧刃120设置有圆弧刃前角160，圆弧刃前角160的角度为8
°
～10
°
。
46.非常有益的，圆弧刃120通过设置圆弧刃前角160，使得圆弧刃前角160的角度为8
°
～10
°
，不仅使得圆弧刃120切削轻快，也保证了圆弧刃120的强度，从而，防止圆弧刃120崩刃、破损，进而，使得铣刀具有良好的使用寿命。
47.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，圆弧刃120设置有圆弧刃后角170，圆弧刃后角170的角度为9
°
～10
°
。
48.非常有益的，圆弧刃120通过设置圆弧刃后角170，使得圆弧刃后角170的角度为9
°
～10
°
，使得刀具在铣削加工过程中，不仅保证了切削刃的强度，也保证了切削时刃部的稳定性。
49.另外，在铣削加工过程中，减少了铣刀和发动机基体的接触面积，从而，减少了铣刀和发动机基体的摩擦。
50.在本实用新型的一些实施例中，圆弧刃120的螺旋角的角度为40
°
。
51.优选地：通过设置圆弧刃120的螺旋角的角度为40
°
，使得增加了圆弧刃120的长度，从而，提高了铣刀的切削效率。
52.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，切削刃具有与端刃130间隔设置的容屑槽220，容屑槽220与排屑槽140连通。
53.可以理解的是，通过设置容屑槽220，使得容屑槽220和排屑槽140连通，从而，端刃130铣削过程中产生的切削物能够经过容屑槽220，再通过排屑槽140排出，进而，能够避免切削物造成发动机基体损伤。
54.在本实用新型的一些实施例中，端刃130设置有端刃130后角，端刃130后角的角度为9
°
。
55.优选地，端刃130通过设置端刃130后角，使得端刃130后角的角度为9
°
，从而，在铣削加工过程中，减少了铣刀和发动机基体的摩擦，使得切削时的产生较低的切削温度，同时，又有良好的支撑强度，进而，提高铣刀的加工效率。
56.在本实用新型的一些实施例中，端刃130往轴心线倾斜形成内倾角200，内倾角200的角度为2
°
。
57.优选地，端刃130通过设置内倾角200，使得内倾角200的角度为2
°
，从而，减少了端刃130和发动机基体的接触面积，进而，减少了铣刀的磨损。
58.在本实用新型的一些实施例中，圆弧刃120和端刃130之间设置有圆角刀刃210，圆角刀刃210的半径大小为2.45～2.55mm。
59.非常有益的，通过圆弧刃120和端刃130之间设置圆角刀刃210，使得圆角刀刃210的半径大小为2.45～2.55mm，从而，能够减少圆弧刃120和端刃130连接处的集中应力，进而，能够防止崩刃，提高了铣刀的使用寿命。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
61.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。