专利名称：球头端铣刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球头端铣刀，尤其是可转位式球头端铣刀，该铣刀用于高速、高精度加工球形槽及类似表面。
背景技术：
高速、高精度加工球形槽时，除传统的整体式球头端铣刀，可转位球头端铣刀也已逐渐得以广泛使用。这种球头端铣刀安装了一种可转位刀片，该刀片具有在可转位刀片上制成的切削刃，刀片插入刀体的槽中，通过夹紧螺钉的夹紧力使槽闭合而将其安装在刀体上。该铣刀便于频繁重磨切削刃和更换刀片，提高工作效率，降低更换整体式球头端铣刀的成本。
中国专利99118835.7公开了一种球头端铣刀，具有一板形刀片，刀片的通孔设有圆锥部，其直径向一半部方向扩大；圆锥弹簧被插入一半部的孔中，安装在通孔中的圆锥垫圈设置在圆锥弹簧下面；该圆锥弹簧具有对应于通孔的圆锥表面。借助于圆锥弹簧和另一半部的恢复力，圆锥垫圈将板形刀片压向槽的底部表面，夹紧螺钉的外螺纹部和另一半部的内螺纹部之间的摩擦力得以保持，而达到夹紧的目的。
该专利中圆锥弹簧与刀片通孔圆锥部的定位精度难以控制影响整个夹紧装置的精度，并且结构复杂，装夹不简便，且刀片的凸起与刀体的接触面积不够，当切削力较大时，刀片可能发生位移影响加工精度；同时所述刀片前后每面只有一个切削刃，经济性较差。
实用新型内容本实用新型针对上述不足，提供一种结构简单、定位可靠、成本低的球头端铣刀，并且刀片每面具有两个切削刃，提高刀片利用效率，减少消耗。
本实用新型的球头端铣刀，包括刀体、刀片和夹紧螺钉；刀体前端部具有由槽分隔的一上半部和一下半部，上半部具有一通孔，下半部具有与夹紧螺钉的外螺纹配合的内螺纹部，通孔与内螺纹部同轴；刀片具有贯穿前主表面和后主表面的通孔；刀片插入刀体的槽中，螺钉穿过刀体上半部的孔和刀片的孔，拧入刀体的下半部的内螺纹部中，将刀片和刀体连为一体；夹紧螺钉是锥面夹紧螺钉；刀体的上半部的孔是与夹紧螺钉的锥面相同锥度的锥孔，且锥孔大端朝向夹紧螺钉的头部，用以容纳夹紧螺钉的头部；刀片的通孔接近前主表面和后主表面的部分均为与所述夹紧螺钉的锥面相同锥度的倒角锥孔，且锥孔大端分别朝向主表面和后主表面；当夹紧螺钉穿过刀体上半部的孔和刀片的孔，拧入刀体的下半部的内螺纹部时，将刀片的通孔的倒角锥面与夹紧螺钉的锥面紧紧挤压贴合在一起，使刀体的上半部的内表面和下半部的内表面分别夹紧刀片的主表面和后主表面，使刀片夹紧在刀体上。
本实用新型球头端铣刀的刀片具有上表面和下表面，在上表面和下表面上分别设计有包括前主表面的前表面楔形凸起和包括后主表面后表面楔形突起；前表面楔形凸起和后表面楔形突起在垂直于刀片的通孔的轴线的平面上，以一定角度θ呈空间交叉设置；上表面具有由前表面楔形凸起分隔开的前、后两条切削刃；下表面具有由前表面楔形凸起分隔开的前、后两条切削刃。
本实用新型球头端铣刀的刀片的前表面楔形凸起和后表面楔形突起空间交叉角度θ为60°～120°，最佳为90°。
本实用新型球头端铣刀的刀体的上半部在朝向槽的方向设计有刀片上接触面，下半部在朝向槽的方向设计有刀片下接触面；刀片上接触面是一个从上半部的前端一侧向刀体后端倾斜扩展的平面，与刀片的前表面楔形凸起的斜面配合；刀片下接触面是一个从下半部的前端一侧向刀体后端倾斜扩展的平面，与刀片的后表面楔形凸起的斜面配合；刀片上接触面与刀片下接触面形成一个空间交叉的、交叉角度β为60°～120°的V形限位区，且交叉角度β与前、后表面楔形凸起的交叉角度θ相同，最佳值为90°。
本实用新型球头端铣刀的刀片的前表面楔形凸起和后表面楔形凸起分别与上下表面的突起高度H1是刀片的厚度H的1/3～2/3，最佳值是1/2。
本实用新型球头端铣刀的刀片的上表面的两条切削刃和下表面的两条切削刃所在侧面分别与上、下表面呈一定角度，角度α为10°～35°，最佳值为20°。
由于本实用新型采用与锥头紧定螺钉相同锥度的刀片中心孔倒角锥面，使两者在夹紧过程中始终同轴，同时刀片空间交叉的前、后楔形凸起与刀体槽中的上、下刀片接触面形成的V形限位区接触贴合，一方面形成刀片的预定位，另一方面可防止刀片的转动，即使切削力较大。本实用新型的结构简单、定位可靠，降低了加工成本；并且刀片上下表面分别具有两条切削刃，这样使刀片寿命提高了一倍，减少刀片消耗、节约加工成本，经济效益大大提高。
图1是本实用新型的立体示意图；图2是图1的主剖视图；图3是本实用新型的刀片5的立体示意图；图4是图3的主视图；图5是图3的D向剖视图；图6是图3的后视图；图7是本实用新型的刀体1的主视图；图8是图7的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图1、图2所示，本实用新型的球头端铣刀，包括刀体1、刀片5和夹紧螺钉9；刀体1前端部具有由槽4分隔的一上半部2和一下半部3，上半部2具有一通孔10，下半部3具有与夹紧螺钉9的外螺纹配合的内螺纹部11，通孔10与内螺纹部11同轴；刀片5具有贯穿前主表面7和后主表面8的通孔6；刀片5插入刀体1的槽4中，螺钉9穿过刀体1上半部3的孔10和刀片5的孔6，拧入刀体1的下半部3的内螺纹部11中，将刀片5和刀体1连为一体。夹紧螺钉9是锥面夹紧螺钉；刀体1的上半部2的孔10是与夹紧螺钉9的锥面相同锥度的锥孔，且锥孔大端朝向夹紧螺钉9的头部，用以容纳夹紧螺钉9的头部；刀片5的通孔6接近前主表面7a和后主表面8a的部分均为与夹紧螺钉9的锥面相同锥度的倒角锥孔，且锥孔大端分别朝向主表面7和后主表面8；当夹紧螺钉9穿过刀体1上半部3的孔10和刀片5的孔6，拧入刀体1的下半部3的内螺纹部11时，将刀片5的通孔6的倒角锥面与夹紧螺钉9的锥面紧紧挤压贴合在一起，使刀体1的上半部2的内表面12和下半部3的内表面13分别夹紧刀片5的主表面7和后主表面8，使刀片5夹紧在刀体1上。
刀片5具有上表面20和下表面21，在上表面20和下表面21上分别设计有包括前主表面7a的前表面楔形凸起7和包括后主表面8a后表面楔形凸起8；见图3～6。前表面楔形凸起7和后表面楔形凸起8在垂直于刀片5的通孔6的轴线的平面上，以一定角度θ呈空间交叉设置；上表面20具有前、后两条切削刃16、17，由前表面楔形凸起7分隔开；下表面21具有前、后两条切削刃18、19，由前表面楔形凸起8分隔开。刀片5上、下表面分别具有两条切削刃，这样使刀片5的寿命提高了一倍，减少刀片消耗、节约加工成本，经济效益大大提高。
刀片的前、后表面楔形凸起7、8的空间交叉角度θ在60°～120°之间，最佳为90°。
如图7所示，刀体1的上半部2、下半部3分别在朝向槽4的方向上设计有刀片上接触面14、刀片下接触面15；刀片上接触面14是从一个上半部2的前端一侧向刀体1后端倾斜扩展的平面，与刀片1的前表面楔形凸起7的斜面7b配合；刀片下接触面15的是一个从下半部3的前端一侧向刀体1后端倾斜扩展的平面，与刀片1的后表面楔形凸起8的斜面8b配合；刀片上接触面14与刀片下接触面15形成一个空间交叉的、角度β为60°～120°的V形限位区，且角度β与前、后表面楔形凸起7和8的交叉角度θ相同，最佳值为90°。
由于本实用新型的刀片中心孔6的倒角锥面与锥头紧定螺钉9具有相同锥度，使两者在夹紧过程中始终同轴，同时刀片5空间交叉的前、后楔形凸起7、8与刀体1的槽4中的上、下刀片接触面14、15形成的V形限位区接触贴合，一方面形成刀片的预定位，另一方面可防止刀片的转动，即使切削力较大；既保证可靠的定位，同时结构简单。
本实用新型的刀片5的前表面楔形凸起7和后表面楔形凸起(8)分别与上下表面的突起高度H1是刀片5的厚度H的1/3～2/3，最佳值是1/2，如图4所示。
刀片5的上表面20上的切削刃16、17和下表面21的切削刃18、19所在侧面分别与上、下表面呈一定角度(即具有一定后角)，范围是10°～35°，最佳值为20°。
权利要求1.一种球头端铣刀，包括刀体(1)、刀片(5)和夹紧螺钉(9)；所述刀体(1)前端部具有由槽(4)分隔的一上半部(2)和一下半部(3)，所述上半部(2)具有一通孔(10)，所述下半部(3)具有与夹紧螺钉(9)的外螺纹配合的内螺纹部(11)，所述通孔(10)与所述内螺纹部(11)同轴；所述刀片(5)具有贯穿前主表面(7)和后主表面(8)的通孔(6)；所述刀片(5)插入所述刀体(1)的槽(4)中，所述螺钉(9)穿过刀体(1)上半部(3)的孔(10)和刀片(5)的孔(6)，拧入所述刀体(1)的下半部(3)的内螺纹部(11)中，将所述刀片(5)和刀体(1)连为一体，其特征是所述夹紧螺钉(9)是锥面夹紧螺钉；所述刀体(1)的上半部(2)的孔(10)是与所述夹紧螺钉(9)的锥面相同锥度的锥孔，且锥孔大端朝向夹紧螺钉(9)的头部，用以容纳夹紧螺钉(9)的头部；所述刀片(5)的通孔(6)接近前主表面(7a)和后主表面(8a)的部分均为与所述夹紧螺钉(9)的锥面相同锥度的倒角锥孔，且锥孔大端分别朝向前主表面(7a)和后主表面(8a)；当所述夹紧螺钉(9)穿过刀体(1)上半部(3)的孔(10)和刀片(5)的孔(6)，拧入所述刀体(1)的下半部(3)的内螺纹部(11)时，将所述刀片(5)的通孔(6)的倒角锥面与夹紧螺钉(9)的锥面紧紧挤压贴合在一起，使所述刀体(1)的上半部(2)的内表面(12)和下半部(3)的内表面(13)分别夹紧所述刀片(5)的主表面(7)和后主表面(8)，使刀片(5)夹紧在刀体(1)上。
2.一种如权利要求1所述的球头端铣刀，其特征是所述刀片(5)具有上表面(20)和下表面(21)，在所述上表面(20)和下表面(21)上分别设计有包括前主表面(7a)的前表面楔形凸起(7)和包括后主表面(8a)后表面楔形突起(8)；所述前表面楔形凸起(7)和后表面楔形突起(8)在垂直于所述刀片(5)的通孔(6)的轴线的平面上，以一定角度υ呈空间交叉设置；所述上表面(20)具有由所述前表面楔形凸起(7)分隔开的前、后两条切削刃(16)、(17)；所述下表面(21)具有由所述前表面楔形凸起(8)分隔开的前、后两条切削刃(18)、(19)。
3.如权利要求2所述的球头端铣刀，其特征是所述角度Y为60°～120°，最佳为90°。
4.如权利要求2或3所述的球头端铣刀，其特征是所述刀体(1)的上半部(2)在朝向槽(4)的方向设计有刀片上接触面(14)，下半部(3)在朝向槽(4)的方向设计有刀片下接触面(15)；所述刀片上接触面(14)是一个从所述的上半部(2)的前端一侧向刀体(1)后端倾斜扩展的平面，所述平面(14)与所述刀片(1)的前表面楔形凸起(7)的斜面(7b)配合；所述刀片下接触面(15)是一个从所述的下半部(3)的前端一侧向刀体(1)后端倾斜扩展的平面，所述平面(15)与所述刀片(1)的后表面楔形凸起(8)的斜面(8b)配合；所述刀片上接触面(14)与刀片下接触面(15)形成一个空间交叉的、交叉角度β为60°～120°的V形限位区，且所述交叉角度β与前、后表面楔形突起(7)和(8)的交叉角度υ相同，最佳值为90°。
5.如权利要求2或3所述的球头端铣刀，其特征是所述刀片(5)前表面楔形凸起(7)和后表面楔形突起(8)的突起高度是所述刀片(5)的厚度的1/3～2/3，最佳值是1/2。
6.如权利要求2或3所述的球头端铣刀，其特征是所述刀片(5)的上表面(20)的切削刃(16)、(17)和下表面(21)的切削刃(18)、(19)所在侧面分别与上、下表面(20)、(21)呈一定角度，所述角度α为10°～35°，最佳值为20°。
7.如权利要求5所述的球头端铣刀，其特征是所述刀片(5)的上表面(20)的切削刃(16)、(17)和下表面(21)的切削刃(18)、(19)所在侧面分别与上、下表面(20)、(21)呈一定角度，所述角度α为10°～35°，最佳值为20°。
专利摘要本实用新型提供了一种结构简单、定位可靠、成本低的球头端铣刀，包括刀体、刀片和夹紧螺钉，刀片插入刀体的槽中，螺钉穿过刀体上半部的孔和刀片的孔，拧入刀体的下半部的内螺纹部中，将刀片和刀体连为一体；夹紧螺钉的锥面、刀体的上半部的锥孔和刀片的通孔倒角锥度相同，夹紧时刀片的通孔的倒角锥面与夹紧螺钉的锥面紧紧挤压贴合在一起，使刀体的上、下半部的内表面分别夹紧刀片的主、后主表面，使刀片夹紧在刀体上；刀片具有空间交叉设置前、后表面凸起，与刀体的V形限位区配合防止刀片的精确定位和加工中防转；由前、后表面凸起分隔开的前、后共四条切削刃，提高刀片利用效率，减少消耗。
文档编号B23C5/10GK2650916SQ20032011421
公开日2004年10月27日 申请日期2003年11月26日 优先权日2003年11月26日
发明者汤爱民, 王社权, 李屏, 谭水华, 欧文辉, 邓剑, 刘敏, 李明 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司