一种用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀的制作方法

本发明涉及木质复合材料切削加工技术领域，具体的说是一种用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀。

背景技术：

目前，人造板大多需要进行边部铣削加工，人造板边部进行铣削处理有如下工艺目的：①通过进行端部铣削处理，铣去人造板幅面在长度和宽度方向上的加工余量，便于人造板尺寸的定长与定宽，以达到规定的尺寸要求；②使板材边部齐整，满足各方向垂直度和平行度的要求，修正前序加工的误差，提高板材规格；③降低人造板边部的表面粗糙度，提高表面质量，改善工艺性能，便于进行后续涂胶、封边、拼接等操作。

然而，使用铣刀加工板材边部，特别是饰面刨花板边部时，因为在垂直板面方向上，贴面、表层和芯层刨花之间的密度、硬度、强度以及聚合状态等存在极大差异，在使用传统铣刀加工时，当同样的切削力同时作用于这些性质差异明显的部位上，各部分受力后所产生的内应力以及所表现出的应变类型不尽相同，因此极易发生挖切、剥落、劈裂等加工缺陷。另外，受芯层粗大刨花的影响，传统铣刀的刃口易磨损、崩坏，且切屑易堵塞在刀齿之间，使排屑困难，使得加工质量与效率难以得到保证。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀，能够改善加工表面质量，减少刀齿磨损和崩刃，进而提高铣削效率、降低生产成本和改善加工环境。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀，包括设置为圆盘状的刀体，所述刀体的中心处开设有中心轴孔，所述刀体的外周侧面上设置4～8个多功能组合螺旋刀齿组，并且4～8个所述多功能组合螺旋刀齿组呈中心对称分布，每个所述多功能组合螺旋刀齿组对应的圆心角均为360°/(4～8)，每个所述多功能组合螺旋刀齿组由六个与所述刀体固定连接的刀齿座以及固定设置在每个所述刀齿座上螺旋刀齿组成。

所述多功能组合螺旋刀齿组设置为八个，每个所述多功能组合螺旋刀齿组对应的圆心角均为45°。

六个所述刀齿座分别为粗加工刀齿座i、精加工刀齿座ⅱ、粗加工刀齿座ⅲ、精加工刀齿座ⅳ、粗加工刀齿座ⅴ和精加工刀齿座ⅵ，六个所述刀齿分别为固定设置在所述粗加工刀齿座i上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ、固定设置在所述精加工刀齿座ⅱ上的“”形精加工刀齿ⅱ、固定设置在所述粗加工刀齿座ⅲ上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ、固定设置在所述精加工刀齿座ⅳ上的“”形精加工刀齿ⅳ、固定设置在所述粗加工刀齿座ⅴ上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ以及固定设置在所述精加工刀齿座ⅵ上的“”形精加工刀齿ⅵ。

所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ和所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ的有效切削长度依次增大，且均在切削主刃与侧刃垂直交接处开设有一长1～2mm的“ㄋ”形缺口；所述“”形精加工刀齿ⅱ、所述“”形精加工刀齿ⅳ和所述“”形精加工刀齿ⅵ的形状与尺寸相同，且均在切削主刃与侧刃垂直交接处设有“”形边缘，所述“”形精加工刀齿ⅱ、所述“”形精加工刀齿ⅳ和所述“”形精加工刀齿ⅵ的有效切削长度均小于所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ或者所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ的有效切削长度。

所述“ㄋ”形缺口的长度设置为1mm。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ与所述“”形精加工刀齿ⅱ的组合所对应的圆心角、所述“”形精加工刀齿ⅱ与所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ的组合所对应的圆心角、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ与所述“”形精加工刀齿ⅳ的组合所述对应的圆心角、所述“”形精加工刀齿ⅳ与所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ的组合所对应的圆心角、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ与所述“”形精加工刀齿ⅳ的组合所对应的圆心角分别为5～7°、8～10°、5～7°、8～10°、5～7°；任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ与其相邻的前一个所述多功能组合螺旋刀齿组中的所述“”形精加工刀齿ⅵ之间的连线所对应的圆心角为8～10°。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ与所述“”形精加工刀齿ⅱ的组合所对应的圆心角、所述“”形精加工刀齿ⅱ与所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ的组合所对应的圆心角、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ与所述“”形精加工刀齿ⅳ的组合所述对应的圆心角、所述“”形精加工刀齿ⅳ与所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ的组合所对应的圆心角、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ与所述“”形精加工刀齿ⅳ的组合所对应的圆心角分别为6°、9°、6°、9°、6°；任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ与其相邻的前一个所述多功能组合螺旋刀齿组中的所述“”形精加工刀齿ⅵ之间的连线所对应的圆心角为9°。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，在切削圆周上，所述“”形精加工刀齿座ⅱ、所述“”形精加工刀齿座ⅳ和所述“”形精加工刀齿座ⅵ的高度相同，所述“ㄋ”形粗加工刀齿座i、所述“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅲ和所述“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅴ均高出所述“”形精加工刀齿座ⅱ、所述“”形精加工刀齿座ⅳ和所述“”形精加工刀齿座ⅵ1～3cm。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，在切削圆周上，所述“”形精加工刀齿座ⅱ、所述“”形精加工刀齿座ⅳ和所述“”形精加工刀齿座ⅵ的高度相同，所述“ㄋ”形粗加工刀齿座i、所述“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅲ和所述“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅴ均高出所述“”形精加工刀齿座ⅱ、所述“”形精加工刀齿座ⅳ和所述“”形精加工刀齿座ⅵ2cm。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，六个所述刀齿的螺旋角为5～10°

在任一多功能组合螺旋刀齿组中，所述刀齿的螺旋角为10°。

在任一所述多功能组合螺旋刀齿组中，所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ、所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ和所述“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ均设置为硬质合金材质，所述“”形精加工刀齿ⅱ、所述“”形精加工刀齿ⅳ、所述“”形精加工刀齿ⅵ均设置为金刚石材质。

所述刀体的外周侧面设置为锥形面，锥形面的锥角为15°～30°。

所述刀体的外周侧面的锥角为30°。

本发明能够实现在木质人造板特别是饰面刨花板进行边部铣削加工时，减少崩边、塌陷、挖切、剥落等缺陷，改善加工表面质量，减少刀齿特别是精加工刀齿的磨损和崩刃现象，利用导屑槽实现高效收集切屑，降低铣削噪音等，提高铣削效率，降低生产成本，改善加工环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀立体结构示意图；

图2是本发明的用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀中一多功能组合螺旋刀齿组结构的主视图；

图3是本发明的用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀中一多功能组合螺旋刀齿组结构的立体图；

图4是本发明中“”形精加工刀齿的结构示意图；

图5是本发明中“ㄋ”形粗加工刀齿的结构示意图；

图6是图2中在a视角上一多功能组合螺旋刀齿组的螺旋角结构示意图；

图7是本发明中导屑槽的结构示意图。

附图标记：1-刀体，10-中心轴孔，11-导屑槽，21-粗加工刀齿座i，22-精加工刀齿座ⅱ，23-粗加工刀齿座ⅲ，24-精加工刀齿座ⅳ，25-粗加工刀齿座ⅴ，26-精加工刀齿座ⅵ，31-“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ，32-“”形精加工刀齿ⅱ，33-“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ，34-“”形精加工刀齿ⅳ，35-“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ，36-“”形精加工刀齿ⅵ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至7所示，一种用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀，包括刀体1，刀体1的材质采用45号钢，在刀体1的中心处开设有一中心轴孔10，在刀体1的外侧环设有呈中心对称结构的8个多功能组合螺旋刀齿组，每个多功能组合螺旋刀齿组的中心角均为45°，在任一多功能组合螺旋刀齿组中并排有六个刀齿座，以及6块不同结构的螺旋刀齿分别固定在六个刀齿座上。

如图1至3所示，六个刀齿座分别为粗加工刀齿座i21、精加工刀齿座ⅱ22、粗加工刀齿座ⅲ23、精加工刀齿座ⅳ24、粗加工刀齿座ⅴ25和精加工刀齿座ⅵ26，六个刀齿分别为固定设置在粗加工刀齿座i21上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、固定设置在精加工刀齿座ⅱ22上的“”形精加工刀齿ⅱ32、固定设置在粗加工刀齿座ⅲ23上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33、固定设置在精加工刀齿座ⅳ24上的“”形精加工刀齿ⅳ34、固定设置在粗加工刀齿座ⅴ25上的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35以及固定设置在精加工刀齿座ⅵ26上的“”形精加工刀齿ⅵ35。

如图3至5所示，在任一多功能组合螺旋刀齿组中，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33和“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35的有效切削长度依次增大，且均在切削主刃与侧刃垂直交接处有一长1mm的缺口，呈“ㄋ”字形。“”形精加工刀齿ⅱ32、“”形精加工刀齿ⅳ34和“”形精加工刀齿ⅵ36的形状与尺寸相同，切削主刃与侧刃垂直交接，没有缺口，呈“”字形，其切削长度短于任一粗加工刀齿的切削长度。该结构设计的有益效果在于，在同一多功能组合螺旋刀齿组中，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33和“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35分别对工件进行第一次粗加工、第二次粗加工和第三次粗加工，切削时由其主刃和侧刃分别进行圆周面和端面的铣削加工，因其较大的切削长度，所以可以切削尽较多的待加工表面，又因其切削主刃与侧刃垂直交接处的缺口，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33和“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35在切削饰面刨花板边部时，缺口部分预留出精加工的加工余量，减少因加工面上质地、密度、硬度和强度的较大差异引起的应力、应变突变，防止粗加工切削导致加工表面崩裂、脆断；“”形精加工刀齿ⅱ32、“”形精加工刀齿ⅳ34和“”形精加工刀齿ⅵ36分别在“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33和“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35之后切削工件，分别工件进行第一次精加工、第二次精加工和第三次精加工，且主要由其侧刃进行端面铣削加工，因其切削长度短，切削量少，在切削第一次粗加工中加工余量时，不易发生崩裂、脆断；切削时粗加工和精加工刀齿交替切削工件，减小精加工刀齿的磨损，降低生产成本，提高生产效率；一组多功能组合螺旋刀齿组共进行三轮粗加工和精加工，有利于提高加工表面质量；三次粗加工的切削长度逐渐增大，呈阶梯状逐层递进，降低了单次切削载荷，增大粗加工刀齿的使用寿命，也提高了加工表面质量。

如图2所示，在任一多功能组合螺旋刀齿组中，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31与“”形精加工刀齿ⅱ32所形成的中心角、“”形精加工刀齿ⅱ32与“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33所形成的中心角、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33与精加工刀齿ⅳ34所形成的中心角、“”形精加工刀齿ⅳ34与“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35所形成的中心角、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35与“”形精加工刀齿ⅵ36所形成的中心角分别为6°、9°、6°、9°、6°；以及任一多功能组合螺旋刀齿组的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31与其相邻前一个多功能组合螺旋刀齿组的相邻“”形精加工刀齿ⅵ36所形成的中心角为9°。该结构设计的有益效果在于，在同一多功能组合螺旋刀齿组中，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31与其相邻另一个多功能组合螺旋刀齿组的相邻“”形精加工刀齿ⅵ36所形成的中心角较大，而随后同一多功能组合螺旋刀齿组中的“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31与“”形精加工刀齿ⅱ32之间、“”形精加工刀齿ⅱ32与“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33之间、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33与“”形精加工刀齿ⅳ34之间、“”形精加工刀齿ⅳ34与“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35之间、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35与“”形精加工刀齿ⅵ36之间所形成的中心角交替减小和增大，实现了同一多功能组合螺旋刀齿组中，不同刀齿的切削量随着粗、精加工交替变换而增大和减少，保证了切削质量的提高，保护了刀齿；不等距齿亦有在切削时减少噪音的作用。

如图1至3所示，在任一多功能组合螺旋刀齿组中，在切削圆周上，“”形精加工刀齿座ⅱ22、“”形精加工刀齿座ⅳ24和“”形精加工刀齿座ⅵ26的高度相同，而“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅰ21、“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅲ23和“ㄋ”形粗加工刀齿座ⅴ25均高出“”形精加工刀齿座ⅱ22、“”形精加工刀齿座ⅳ24和“”形精加工刀齿座ⅵ26两毫米，使得粗加工刀齿座在切削圆周上高度较大，粗加工刀齿切削圆轨迹半径较大，而精加工刀齿座在切削圆周上高度较小，精加工刀齿切削圆轨迹半径较小。该结构设计的有益效果在于，粗加工刀齿切削量较大，承担较大的切削力，使精加工刀齿免受刨花板中大颗粒刨花及硬质颗粒的冲击，保护精加工刀齿，提高刀具寿命；精加工刀齿切削量较小，提高了加工表面质量。

如图6至7所示，在任一多功能组合螺旋刀齿组中的6块不同功能的螺旋刀齿上的螺旋角α为10°。该结构设计的有益效果在于，带有螺旋角的多功能组合刀齿组可以提高刀齿的切削质量，并且随着螺旋刀齿的楔角减小，刀齿的螺旋角逐渐减小，这样可以提高刀齿的切削稳定性和增加刀齿寿命。

如图3所示，在任一多功能组合螺旋刀齿组中，“ㄋ”形粗加工刀齿ⅰ31、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅲ33、“ㄋ”形粗加工刀齿ⅴ35采用强度较高、价格较低的硬质合金(yg10)作为材料，“”形精加工刀齿ⅱ32、“”形精加工刀齿ⅳ34、“”形精加工刀齿ⅵ36采用硬度较高、价格较高的金刚石(pcd)等作为材料。该材料选择的有益效果在于，粗加工刀齿切削长度大，切削量大，易磨损，选用价格较低的材料宜降低成本，且在粗加工人造板边部时易切到大刨花颗粒、结疤、胶粒等较硬成分，因此选用强度较高的材料可以减少崩刃；精加工刀齿切削长度小，切削量小，不易发生崩刃和磨损，所以选用硬度较高、价格较高的金刚石材料，提高表面加工质量。

如图7所示，刀体1外侧环不呈现标准的圆柱面，而带有一定锥度，即所有刀齿槽底部处于一个以刀具中心轴线为中心线的圆锥面上，其锥角β为30°。刀齿槽带有与刀齿一样的螺旋角度，成为螺旋形导屑槽11。该结构设计的有益效果在于，在切削人造板边部时，堆积在齿槽中的切屑随着刀具高速旋转，沿着螺旋形导屑槽11顺利排出，实现高效收集切屑，改善了加工环境。

本发明实例中所涉及到的楔角是指刀齿的前刀面与其后刀面之间的夹角，楔角大小对切削有直接影响，楔角愈大，切削部分强度愈高，所以选择楔角大小应在保证足够强度的情况下，尽量取小的数值。本发明中所涉及的楔角是刀齿中的前刀面与其后刀面所形成的夹角，具体如图2所示。

螺旋角是指圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角。本发明中所涉及的螺旋角是刀齿的切削刃所在线与本专利的用于饰面刨花板边部铣削加工的多功能型木工铣刀的直母线(即中心轴孔的轴线)之间所形成的夹角，具体如图2所示。

本发明能够实现在木质人造板特别是饰面刨花板进行边部铣削加工时，减少崩边、塌陷、挖切、剥落等缺陷，改善加工表面质量，减少刀齿特别是精加工刀齿的磨损和崩刃现象，利用导屑槽实现高效收集切屑，降低铣削噪音等，提高铣削效率，降低生产成本，改善加工环境。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。