一种球铣刀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于切削刀具技术领域，更具体的说，是涉及一种用于带外伸曲面的 零件加工所用的球铣刀。
【背景技术】
[0002] 各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作 部分都做在刀体上；镶齿结构刀具的工作部分（刀齿或刀片）则镶装在刀体上。刀具的装 夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或 端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和 圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄；圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递 扭矩；圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀、球铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生 的摩擦力传递扭转力矩。刀具的工作部分就是产生和处理切肩的部分，包括刀刃、使切肩断 碎或卷拢的结构、排肩或容储切肩的空间、切削液的通道等结构要素。而直径较小（直径在 3mm-16mm)的球铣刀的刀柄，通常刀杆直径整体不变，其示意图如图1所示。直径更小（直 径在0.5mm-3mm)的球刀，刀杆靠近球刀部分一般为锥形，装夹部分为圆柱形。这些通用的 球铣刀，球刀部分直径都不会超过刀杆直径。当加工一些特殊的带外伸曲面轮廓时，采用普 通的三轴立式机床的加工，由于通用的球铣刀具不能伸到外伸曲面所挡住的位置，所以此 种零件需要采用多次装夹才能加工完成，既耽误时间又影响加工精度。如果采用更高档的 四轴或五轴机床加工，尽管装夹次数可以减少，但一般企业难以承受采用高档机床加工零 件所需的高额费用，增加了加工成本。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够使用普通 的三轴立式机床的加工，减少装夹次数，提高加工效率的用于带外伸曲面的零件加工所用 的球铣刀。
[0004] 为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
[0005] 一种球铣刀，包括刀杆夹持部、刀杆和球头，所述刀杆的直径小于所述球头的直 径，所述刀杆的直径与球头直径的差值大于被加工工件外伸部分的宽度。
[0006] 所述球头为半圆的鼓形。
[0007] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0008] 1、本实用新型的球铣刀的刀杆直径小于球头的直径，在加工带外伸曲面的工件 时，可以使用普通的三轴立式机床的加工，在一次装夹中把外伸曲面加工完成，减少了装夹 次数，提高了生产效率，降低了生产成本。
[0009] 2、采用本实用新型的球铣刀加工，减少了刀具伸出刀柄的长度，能有效提高刀具 加工过程中的刚性，提高了工件的加工效率和加工精度的稳定性。
【附图说明】
[0010] 图1所示为现有技术中的球铣刀的结构示意图；
[0011] 图2所示为本实用新型特制的球铣刀的结构示意图；
[0012] 图3所示为工件外伸圆柱曲面加工装夹的示意图；
[0013] 图4所示为采用本实用新型的球铣刀精加工圆台曲面的示意图。
[0014] 图中：1.球头，2.刀杆，3.刀杆夹持部，4.胎具，5.工件，6.圆台曲面，7.圆柱 面，8.圆形凹槽，9.外伸圆环，10.圆台曲面加工刀轨。
【具体实施方式】
[0015] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0016] 本实用新型的球铣刀的，其示意图如图2所示，包括刀杆夹持部3、刀杆2和球头 1，所述刀杆2的直径小于所述球头1的直径，所述刀杆2的直径与球头1直径的差值大于 被加工工件外伸圆环的宽度。
[0017] 当用于加工带外伸曲面的工件时，所述球头1为半圆的鼓形。
[0018] 以下以具体工件为实施例进行详细说明。
[0019] 本实施例的工件5有一个突出的空心圆柱曲面，其示意图如图3所示，其尺寸如 下，外伸总高度50mm,外伸突出部分高度30mm,圆柱直径30mm,外伸单边尺寸3mm。
[0020] 使用本实用新型的球铣刀加工外伸空心圆柱曲面的装夹及加工示意图如图3和 图4所示，所加工的曲面由下向上依次为圆台曲面6、圆柱面7和两个外伸圆环9,所述两个 外伸圆环9之间为圆形凹槽8，
[0021] 采用图2所示的特制球铣刀精加工圆台曲面，由于通用的球铣刀具其刀杆直径和 球头直径一样，在加工时刀具不能伸到外伸圆环9所挡住的圆台曲面6。因此，将图1所示 的通用的球铣刀利用磨刀机，采用碗状砂轮对直径12mm通用球铣刀的刀杆中间部位进行 磨削，磨削后的球铣刀的示意图如图2所示，刀杆2直径为5. 4mm，即球铣刀的球头部分伸 出3. 3mm,超出外伸圆环9为3mm。圆柱面7高度为35mm,磨削后刀杆2长度为40mm,留 有5mm的安全范围，这样球铣刀刀杆2能躲开外伸圆环9。球铣刀刀杆只中间部分磨削，这 样能保证刀具的强度和刀具的安装精度，同时便于在磨刀机上装夹磨削。采用本实用新型 的特制球铣刀完成圆台曲面6的精加工，球铣刀的刀具伸出长度为50mm，按照圆台曲面加 工刀轨10所示加工。其加工参数为：转速5000r/min，进给速率为300mm/min，最小切削长 度为0. 1mm。在生成数控程序时，为防止加工干涉计算错误，所述球铣刀的刀刃长度设置为 4mm 〇
[0022] 采用本实用新型的球铣刀加工带外伸曲面的工件与改进前工件的加工工艺对比 如表1所示。
[0023] 表 1
[0024]
【主权项】
1. 一种球铣刀，其特征在于，包括刀杆夹持部、刀杆和球头，所述刀杆的直径小于所述 球头的直径，所述刀杆的直径与球头直径的差值大于被加工工件外伸部分的宽度。
2. 根据权利要求1所述的球铣刀，其特征在于，所述球头为半圆的鼓形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种球铣刀，而提供一种能够使用普通的三轴立式机床的加工，减少装夹次数，提高加工效率的用于带外伸曲面的零件加工所用的球铣刀。包括刀杆夹持部、刀杆和球头，刀杆的直径小于球头的直径，所述刀杆的直径与球头直径的差值大于被加工工件外伸部分的宽度。本实用新型的球铣刀在加工带外伸曲面的工件时，可以使用普通的三轴立式机床的加工，在一次装夹中把外伸曲面加工完成，减少了装夹次数，提高了生产效率，降低了生产成本。同时，减少了刀具伸出刀柄的长度，能有效提高刀具加工过程中的刚性，提高了工件的加工效率和加工精度及稳定性。
【IPC分类】B23C5-14
【公开号】CN204397028
【申请号】CN201520018899
【发明人】王勇, 寇金宝, 邓江, 郭瑞, 齐颖眉, 张万丰, 刘云龙, 任博华, 何俊波
【申请人】天津商业大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月13日