专利名称：可转位机床床身组合铣刀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高效粗加工组合铣削刀具，尤其是涉及一种用于加工机床床身山导轨的可转位组合铣刀。
背景技术：
机床行业作为工业的基础，近几年来发展迅猛。国内各大机床厂的年产量成倍或几倍地增长，如何大幅度提高生产效率与产品质量，已成为机床行业的燃眉之急。机床床身是整个机床的核心，是机床的重要组成部分，所以它的加工一直是行业中十分关注的课题。
机床厂现有的加工机床床身的组合铣刀其结构为可转位平装机夹式结构，刀片靠楔块夹紧，零件多，结构复杂，刀片转位不便。因刀片平装，刀片受力截面小，切削刃强度低，刀片磨损快，需频繁转位，占用了大量有效加工时间。由于刀片靠楔块夹紧，很难保证刀片互换精度。因其结构复杂，有效齿数少，切削不平稳产生振动，被加工工件表面粗糙度差，加工效率低，加工出的工件精度型线达不到尺寸精度要求。这种结构的组合铣刀寿命低，精度差，因此不能满足生产要求。目前国内其它刀具厂生产的硬质合金可转位组合铣刀，因其结构设计不尽合理，铣刀寿命低，精度差，效率低，满足不了日益增长的生产需求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构紧凑、设计合理，铣刀使用寿命长，加工精度高的可转位机床床身组合铣刀。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是是由多把刀片立装的硬质合金可转位铣刀组合与机床床身山导轨型线相对应，组合铣刀与床身山导轨相对应的部位由两把45°可转位角度铣刀搭接，与床身平面部分相对应的部位由多把相同的刀片立装的三面刃可转位铣刀搭接，每把铣刀上的各刀齿及相邻两把铣刀之间的刀齿交错排列。
本实用新型的优点是
1、结构紧凑、设计合理、易安装，排屑顺畅，加工效率高；2、本实用新型刀片刃口磨损后及时转位到新刀刃，转位方便，刀具寿命提高十倍以上。该铣刀是目前国内加工机床床身山导轨最为理想的国产刀具。刀片更换方便、转位灵活、定位可靠，精度高，寿命长。
图1是本实用新型可转位机床床身山导轨组合铣刀型线总搭接示意图；图2是第8把角度铣刀的搭接示意图；图3是图2的左视图；图4是图2的主视图；图5是第9把角度铣刀的刀片搭接示意图；图6是图5的左视图；图7是图5的主视图；图8是第8把角度铣刀、第9把角度铣刀的刀片搭接示意图；图9是图8的左视图；图10是第7把三面刃铣刀的刀片搭接示意图；图11是图10的左视图；图12是图10的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。
由图1-图12可知，本实用新型是由多把刀片立装的硬质合金可转位铣刀组合与机床床身山导轨8、9、13、14型线相对应，组合铣刀与床身山导轨8、9、13、14相对应的部位由两把45°可转位角度铣刀搭接，与床身平面部分相对应的部位由多把相同的刀片立装的三面刃可转位铣刀1、2、3、4、5、6、7、10、11、12搭接，每把铣刀上的各刀齿及相邻两把铣刀之间的刀齿交错排列。
可转位45°角度铣刀，其结构为45°主偏角，刀片切向排列在45°角度面上，刀片用一个螺钉固定在刀体上相应的刀片槽中，四个刀片相互搭接为一组，构成一组有效切削齿，8组有效齿在铣刀圆周上平均分布，各刀片之间交错排列。
与机床床身平面部位相对应的可转位三面刃铣刀1、2、3、4、5、6、7、10、11、12，其结构为90°主偏角，刀片切向排列在90°圆柱面上，两个刀片搭接为一组，构成一组有效齿，刀片分别转7°轴向前角，其方向以铣刀中心线对称，6组有效齿在铣刀圆周上平均分布，各刀片之间等分交错排列。
由图1所示，图中15为被加工工件，由1～14把铣刀的刀片搭接组成组合铣刀，第8把刀、第9把刀、第13把刀、第14把刀共四把刀为角度铣刀，其中第8把刀、第9把刀搭接成图中左侧山导轨型线，第13把刀、第14把刀搭接成右侧山导轨型线；1～7把刀、10～12把刀共十把刀是三面刃铣刀，其中1～7把刀搭接成机床左侧床身，10～12把搭接成机床左侧床身。这十四把刀的精确合理组合形成了这套机床床身山导轨组合铣刀。本实用新型所述的14把刀的所有刀片都采用搭接方式连接，精确地搭接成机床床身山导轨型线，然后将整个型线合理分割，每一段被设计成单独的一把铣刀。山导轨部分由两把45°角度铣刀组合加工，其它床身部分由三面刃铣刀组合加工。作为组合铣刀，要求每把铣刀的刀体厚十分精密，厚度公差控制在±0.01mm，精确计算每把刀的宽度，严格控制刀片的探出量，铣刀的外径控制严格。在设计、工艺、编程、加工的过程中严格控制铣刀的厚度及外径，以保证铣刀装配后的总体精度，确保加工出的床身山导轨型线。
由图2、图3、图4所示的第8把角度铣刀，其上镶嵌有16、17、18、19四个刀片，搭接成一组有效齿，刀齿相互之间交错排列，减少振动，使切削平稳。刀片螺钉，将刀片固定在刀体上，刀片靠切削力夹紧。铣刀在设计中经过实体造型、反复计算、测量修正分析，确定刀具的径向前角α＝9°、轴向前角β＝3°。径向前角形成后角落差，轴向前角形成刃倾角。刀片为立装结构，承受切削力的截面大。铣刀技术参数设计合理、精确，保证了铣刀切削轻快并具有足够的强度。从图4中可以看出，8组有效齿在圆周上平均分布，也就是说这把角度刀共有8×4＝32个刀片，在保证铣刀强度及排屑顺畅的前提下，有效齿数尽可能多，以极大地提高加工效率。
由图5、图6、图7所示的第9把角度铣刀。由四个刀片搭接成一组有效齿，8组有效齿在圆周上平均分布。
由图8、图9所示各刀齿及相邻刀具之间刀齿交错排列，其错开的角度精确计算设计合理，既保证了相邻两刀片的搭接量又不发生干涉。整套铣刀的刀片相互之间都采用了这种交错排列方式，使得切削平稳，其加工系统的振动减小，对加工工件的精度和机床的精度都很有利，解决了铣削过程中的铣刀及机床的系统振动问题，从而可以获得满意的加工精度，并且延长了铣刀的寿命。
右图9所示，为了使切削平稳和刀片间互不干涉，同一把刀的刀齿以及相邻两把刀的刀齿间是交错排列的。为了能够切削，刀片在圆周上产生落差FRI从而形成径向后角，FRI值取1.0～1.2之间。
由图10、图11、图12所示三面刃铣刀，由两个刀片搭接成一组有效齿，两刀片21、22为一组有效齿，标识P2为排屑槽。铣刀在设计中经过实体造型、反复计算、测量修正分析，确定刀具的径向前角α＝9°、轴向前角β＝7°。同一组有效齿中的两个刀片分别转轴向前角7°、-7°，以铣刀中心线对称，以利于切削平稳轻快。
权利要求1.一种可转位机床床身组合铣刀，包括刀片，其特征在于由多把刀片立装的硬质合金可转位铣刀组合与机床床身山导轨(8)、(9)、(13)、(14)型线相对应，组合铣刀与床身山导轨(8)、(9)、(13)、(14)相对应的部位由两把45°可转位角度铣刀搭接，与床身平面部分相对应的部位由多把相同的刀片立装的三面刃可转位铣刀(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(10)、(11)、(12)搭接，每把铣刀上的各刀齿及相邻两把铣刀之间的刀齿交错排列。
2.根据权利要求1所述的可转位机床床身组合铣刀，其特征在于可转位45°角度铣刀，其结构为45°主偏角，刀片切向排列在45°角度面上，刀片用一个螺钉固定在刀体上相应的刀片槽中，四个刀片相互搭接为一组，构成一组有效切削齿，8组有效齿在铣刀圆周上平均分布，各刀片之间交错排列。
3.根据权利要求1所述的可转位机床床身组合铣刀，其特征在于与机床床身平面部位相对应的可转位三面刃铣刀(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(10)、(11)、(12)，其结构为90°主偏角，刀片切向排列在90°圆柱面上，两个刀片搭接为一组，构成一组有效齿，刀片分别转7°轴向前角，其方向以铣刀中心线对称，6组有效齿在铣刀圆周上平均分布，各刀片之间等分交错排列。
专利摘要一种可转位机床床身组合铣刀。是由多把刀片立装的硬质合金可转位铣刀组合与机床床身山导轨型线相对应，组合铣刀与床身山导轨相对应的部位由两把45°可转位角度铣刀搭接，与床身平面部分相对应的部位由多把相同的刀片立装的三面刃可转位铣刀搭接，每把铣刀上的各刀齿及相邻两把铣刀之间的刀齿交错排列。本实用新型具有结构紧凑、设计合理、易安装，排屑顺畅，加工效率高。
文档编号B23C5/02GK2853245SQ20052002219
公开日2007年1月3日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者李晓双, 丁慧敏, 陈晓杰, 于国华, 王世敏, 张国富, 顾永进 申请人:哈尔滨第一工具有限公司