专利名称：木雕三维雕刻铣刀的制作方法
技术领域：
木雕三维雕刻铣刀(简称铣刀)属于制造木雕工艺的数控机床或普通机床或手持电动工具使用的雕刻刀具。
本实用新型针对木材材质特性木持纤维较长，弹性大，疏密不均，脆性小，无延展性，设计开发出一种全新的刀具。其技术方案是本刀具采用刃带、刀头通过高速旋转切削木材；通过刀头刃带轨曲线结构，导引高压气体、导引排屑；通过刀头导流口、刀体内腔，实施高压气体辅助切削。其技术特征是铣刀由刀头和刀身两部分构成，刀头部分结构型式有两种，一种是球头铣刀型式，一种是分列铣刀型式，两种型式的刀头结构由刀头“外廓”和“体形”构成；铣刀刀头的刃带；刃带带轨的曲线结构；铣刀导流口，内腔结构。铣刀刀头外廓是过铣刀中心的剖面外轮廓(简称“外廓”)，是过球头铣刀中心线(003)或过分列铣刀中心线(24)的剖面；并能体现该铣刀体形的外部轮廓；铣刀刀头体形是具有一定体积的刀头，旋转时形成的空间形态，不同的刀头运转产生不同的体形；球头铣刀刀头外郭决定铣刀的体形，同时决定球头铣刀不同规格、型号；分列铣刀不同的体形决定分列铣刀的规格、型号。球头铣刀刀头分为刀头前部、刀头中部、刀头后部，分列铣刀刀头分为刀头顶部、刀头侧面(裙部)；球头铣刀刀头前部外廓是抛物线形、圆形、弧形、锥形、平线形等，刀头中部的厚度可增大、可减小(直至零厚度)，刀头后部外廓是双曲线形、圆形、弧形、斜线形、平线形等。分列铣刀刀头顶部有主切削腔(导流口位于其上)结构。铣刀刀头刃带，刃带承担对木材的切削工作，刃带制成中间凹形或表面呈平面形，铣刀前端旋转中心的刃带(14)作一定的出刃处理；分列铣刀顶部刃带可形变呈几何形状。刃带带轨呈曲线形式，曲线符合被切削处的材料在一定时间内被运动中的一段长度的曲线刃带以一定角度先后施加切削力；被切削过程阻力方向与刃带切削运动方向所成的角度大部分是非垂直角度，并且角度不断变化这一特征；分列铣刀侧面(裙部)刃带制成曲线形(如螺旋形)；刃带带轨具有流线型结构，具有引导被切削碎屑方向(排除碎屑)及高压气流流动方向的功能结构。铣刀导流口、内腔结构是供给高压气体结构。
本实用新型的有益效果是铣刀由刀头的前部、中部、后部或刀头顶部、刀头侧面(裙部)实施镂空、三维空间切削等工艺，具有较高精度，并且由不同外廓、体形刀头制造出不同表面效果和纹理。配合一定的工艺(比如数控机床进行正反两面雕刻)可实现浮雕、圆雕等形式，并实现较精细的雕刻，取代(减少)雕刻工艺中的手工工艺成份，为批量生产奠定基础，并使木雕工艺品生产转移至以设计为重点。曲线形(流线型)刃带旋转切削时切削阻力小，并能对碎屑及高压气流起到导向作用，且有利于发挥离心力对碎屑的作用，高压气流带走切削时的热量和碎屑，保护刀头不受高热影响，保证排屑的顺利，使得连续高速旋转切削工作的顺利进行，本铣刀工作时作垂直方向(重力方向)旋转，不需要变动垂直角度值，在三维坐标移动即实三维雕刻功能，工作形式简单。
图2是球头铣刀的斜视图，刀头后部为不可视部分，刃带带轨以O1、O2为中心相互对称，以O1、O2为中心相互环绕形式，图例包含刀头中部刃带分布形式。
图3是球头铣刀的主视图。
图4是球头铣刀，刀头较大时在其上增加刃带条数，该铣刀是
图1基础上增加条数(刃带带轨)的铣刀。
图5是
图1的剖视图A-A，是内部结构说明图，以及刃带截面放大图，放大比例是14.5；“O”虚线以下是铣刀刀头前部，“O3”虚线以上是刀头后部，刀头前部与刀头后部之间是刀头中部，角度“O1OO3”本图例为60°。
图6是图3的剖视图D-D，是刀头后部视图，其上刃带是依据中部刃带形式延长向中央集中的曲线形式。
图7是分列铣刀(三列铣刀)刀头主视图和顶视图，刃带(裙部刃带)是曲线形，本图例是直线型(方便制图)，铣刀刀头小可制成两列型、三列型(本图)，刀头允许及较大时可制成四列、五列、六列(一条刃带是一列)等多列型式。
图8是图7的剖视图E-E，是内部结构说明图。
图9是小型号铣刀刀身后部进气接口结构。
图1、2、3、4、是以刀头前部外郭半圆形、刀头中部外廓平线形、刀头后部外廓双曲线形为例。刃带带轨在球面上以O1、O2为中心相互对称，相互关连，相互环绕，带轨线型主要部分向外沿平行扩散，每条刃带都位于以O1或O2为中心围绕而成的平面，该平面与圆球(刀头)相交，该条曲线位于该平面与该圆球面上。(1、3、6)是不同位置的刃带带轨；6是刀头中部刃带带轨，该处刃带增加条数，使刃带在圆周内对称、平衡、间距相等，该处刃带是曲线或直线，本图例为直线；(2、7、13)是导流口(2与7开口大小一致)，4是以OO3线为中心的铣刃表面圆周，用于分析圆周处材料受力状况，使刃带带轨曲线符合被切削处角度特征；5是铣刀刀身部分，内有铣刀内腔；8是刃带外面；9是铣刀刀体(刀头部分)；(10、17)铣刀内腔；(11、12、16)是分列铣刀刃带结构；14是旋转中心刃带(带轨)；(15)分列铣刀主切削腔；(18、19)是供给高压气体装置；(20、21、22、23)是进气接口结构；(19、21)是给进气接口提供润滑油的油路管口和油路；(20、22)是刀身后部的进气接口，在刀身旋转时接口可不旋转；23是身后部的后座。
权利要求1.一种木雕三维雕刻铣刀，由刀头和刀身两部分构成，其特征是刀头结构由刀头外廓和体形构成；刀头前部、刀头中部、刀头后部、刀头顶部、刀头侧面具有抛物线形、圆形、弧形、平线形、斜线形的外廓；铣刀刀头分布有刃带结构；刃带带轨由曲线结构构成；刃带与刀头成一体，刃带截面为方形或类似方形，铣刀具有导流口、内腔结构，以及主切削腔结构。
2.如权利要求1所述的木雕三维雕刻铣刀，其特征是刀头部分由不同外廓和体形组成的两种结构型式，一种是球头铣刀型式，一种是分列铣刀型式。
3.如权利要求1所述的木雕三维雕刻铣刀，曲线带轨特征，其特征是刃带带轨由曲线结构构成，设计的刃带带轨以O1、O2为中心相互对称、相互关连、相互环绕，带轨曲线形主要部分向外沿平行扩散，每条刃带都位于以O1或O2为中心围绕而成的平面，该平面与刀头、刀体相交，该条曲线位于该平面与刀头、刀体交线上，如此以O1、O2为中心相绕而成的刃带带轨。
4.如权利要求2所述的木雕三维雕刻铣刀，其特征是分列铣刀顶部刃带变形呈几何形状。
专利摘要该铣刀是一种对木材等材料实施三维立体雕的专用刀具，适合数控机床使用，也可用于普通机床以及手持电动工具，本铣刀由球头铣刀和分列铣刀两种型式组成系列刀具，对木材的切削工作由刃带完成，刃带呈曲线形，刀头的导流口由内腔供给高压气体。曲线形刃带有引导气体和碎屑的功能。本铣刀不同规格型号产生不同表面效果和纹理，实现浮雕、圆雕等形式雕刻的较高精度，提高工艺品在精细、精美方面的表现力，适合数控机械批量生产，取代了雕刻的手工工艺成分。使木雕工艺品生产重点转移到设计上，为木雕工艺品的设计生产提供的更多的范围。
文档编号B44B1/00GK2587675SQ0223195
公开日2003年11月26日 申请日期2002年4月19日 优先权日2002年4月19日
发明者李玉书 申请人:李玉书