专利名称：用于加工钛合金的铣刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属切削加工领域，尤其涉及用于加工钛合金的铣刀。
背景技术：
在金属切削领域，钛合金导热系数低，变形系数小，是一种典型的难加工材料，特别是铣削加工时，对铣刀的刚性和容屑空间有很高的要求。普通的立铣刀很难兼顾刀具刚性和容屑空间的要求，因为保证较好的刚性会导致刀具容屑空间小，而保证较大的容屑空间会导致刀具的刚性差。在加工钛合金时，设计一种能同时满足刀具刚性和容屑空间要求的刀具显得尤为重要。专利文献CN201455382U公开了一种变槽型铣刀，该铣刀采用抛物线槽型，槽型截面图形为y=ax2+bx+c，在Ll长度内，芯厚为dl ；在Ll长度外，芯厚为d2，且d2为dl的1.4 倍。该铣刀虽然经过优化，但铣刀槽型仅由一段抛物线构成，不利于槽型的调整和加工；其次，不等的芯厚dl和d2相差太大，因此在Ll处会形成较大的突变，从而降低了刀具的强度。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼顾刀具刚性和容屑空间、能大幅提高刀具寿命、降低加工成本的用于加工钛合金的铣刀。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种用于加工钛合金的铣刀，由柄部和切削部组成，所述切削部包括端面切削刃、 外周切削刃和位于相邻两外周切削刃之间的容屑槽，有效切削刃长为L，所述有效切削刃长 L自所述端面切削刃向柄部延伸的Ll长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆的直径为dl， 所述有效切削刃长L其余长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆的直径为d2，d2>dl，Ll= (0. 25 0. 55)L ；在径向剖面上，所述外周切削刃的槽后刀面和槽前刀面均为凹圆弧，所述槽后刀面所对应的凹圆弧分别与所述外圆和槽前刀面所对应的凹圆弧相切。所述铣刀直径为D，0. 55D≤dl≤0. 7D, 1. Idl≤d2≤1. 3dl。所述槽后刀面在径向剖面上的凹圆弧的半径为ivO. 5D ≤ T1 ≤ 1. 5D，所述槽前刀面在径向剖面上的凹圆弧的半径为r2，0. 15D≤r2≤0. 18D。相邻所述外周切削刃的螺旋角β相差1° 3°。与现有技术相比，本实用新型的优点在于本实用新型的用于加工钛合金的铣刀，其整个刃长L范围内，铣刀芯厚形成的外圆的直径有两个值，用本实用新型的铣刀加工钛合金时，前段铣刀芯厚直径小，容屑空间大，有利于进刀，后端铣刀芯厚大，保证了铣刀的刚性，可减小刀具的偏摆，保证加工精度， 可见本实用新型采用的这种芯厚直径变化的结构，既提高了刀具的刚性，又增大了容屑空间，用于钛合金加工时优势明显；同时，在径向剖面上，外周切削刃的槽后刀面和槽前刀面均为凹圆弧，槽后刀所对应的凹圆弧分别与外圆和槽前刀面所对应的凹圆弧相切，槽内光滑流畅，没有陡壁的存在，能够顺畅的进行排屑，有效避免切屑对外周切削刃的破坏性挤压，可大幅度提高刀具使用寿命。相邻外周切削刃的螺旋角β相差1° 3°，为不等螺旋角结构，可减小刀具振动，大幅提高工件的表面质量。
图1是本实用新型的主视图。图2是本实用新型的切削部径向剖面放大图。图中各标号表示1、柄部；2、切削部；3、端面切削刃；4、外周切削刃；5、容屑槽；6、槽后刀面；7、槽
前刀面；8、外圆。
具体实施方式
图1和图2示出了本实用新型的一种用于加工钛合金的铣刀实施例，该铣刀为四刃铣刀，由柄部1和切削部2组成，切削部2包括端面切削刃3、外周切削刃4和位于相邻两外周切削刃4之间的容屑槽5，有效切削刃长为L，有效切削刃长L自端面切削刃3向柄部1 延伸的Ll长度范围内，铣刀芯厚形成的外圆的直径为dl，在有效切削刃长L其余长度范围内，铣刀芯厚形成的外圆的直径为d2，d2>dl, Ll= (0. 25 0. 55) L，本实施例中，L=13mm， Ll=O. 5L=6. 5mm。钛合金是一种很难加工的材料，其导热系数低，变形系数小，用本实用新型的铣刀加工钛合金时，前段铣刀芯厚直径小，容屑空间大，有利于进刀，后端铣刀芯厚大，保证了铣刀的刚性，可减小刀具的偏摆，保证加工精度，可见本实用新型采用的这种芯厚直径变化的结构，既提高了刀具的刚性，又增大了容屑空间，用于钛合金加工时优势明显；同时， 在径向剖面上，外周切削刃4的槽后刀面6和槽前刀面7均为凹圆弧，槽后刀面6所对应的凹圆弧分别与外圆8和槽前刀面7所对应的凹圆弧相切，槽内光滑流畅，没有陡壁的存在， 能够顺畅的进行排屑，有效避免切屑对外周切削刃4的破坏性挤压，可大幅度提高刀具使用寿命。本实施例中，铣刀直径为D，0. 55D彡dl彡0. 7D，1. Idl彡d2彡1. 3dl，槽后刀面6在径向剖面上的凹圆弧的半径为r1; 0. 5D < Γι < 1. 5D，槽前刀面7在径向剖面上的凹圆弧的半径为r2，0. 15D彡r2彡0. 18D,本实施例中，D = 6mm, dl=0. 62D=3. 72mm, d2=l. 2dl=4. 464mm, T1=O. 8D=4. 8mm, r2=0. 17D=1. 02mm。相邻外周切削刃 4 的螺旋角 β 相差1° 3°，本实施例的四个螺旋角分别为38°、40°、38°和40°，相邻螺旋角β相差 2°，为不等螺旋角结构，可减小刀具振动，大幅提高工件的表面质量。上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。
权利要求1.一种用于加工钛合金的铣刀，由柄部(1)和切削部(2)组成，所述切削部(2)包括端面切削刃(3)、外周切削刃(4)和位于相邻两外周切削刃(4)之间的容屑槽(5)，有效切削刃长为L，其特征在于所述有效切削刃长L自所述端面切削刃(3)向柄部(1)延伸的Ll长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆(8)的直径为dl，所述有效切削刃长L其余长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆(8)的直径为d2，d2>dl，Ll= (0. 25 0. 55)L ；在径向剖面上，所述外周切削刃(4)的槽后刀面(6)和槽前刀面(7)均为凹圆弧，所述槽后刀面(6)所对应的凹圆弧分别与所述外圆(8)和槽前刀面(7)所对应的凹圆弧相切。
2.根据权利要求1所述的用于加工钛合金的铣刀，其特征在于所述铣刀直径为D，0. 55D ≤ dl ≤ 0. 7D, 1. Idl ≤ d2 ≤ 1. 3dl。
3.根据权利要求2所述的用于加工钛合金的铣刀，其特征在于所述槽后刀面(6)在径向剖面上的凹圆弧的半径为ri，0. 5D ^ T1 ^ 1. 5D，所述槽前刀面(7)在径向剖面上的凹圆弧的半径为 r2,0. 15D ^ r2 ^ 0. 18D。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于加工钛合金的铣刀，其特征在于相邻所述外周切削刃(4)的螺旋角β相差1° 3°。
专利摘要本实用新型公开了一种用于加工钛合金的铣刀，由柄部和切削部组成，所述切削部包括端面切削刃、外周切削刃和位于相邻两外周切削刃之间的容屑槽，有效切削刃长为L，所述有效切削刃长L自所述端面切削刃向柄部延伸的L1长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆的直径为d1，所述有效切削刃长L其余长度范围内，所述铣刀芯厚形成的外圆的直径为d2，d2>d1，L1=(0.25～0.55)L；在径向剖面上，所述外周切削刃的槽后刀面和槽前刀面均为凹圆弧，所述槽后刀面所对应的凹圆弧分别与所述外圆和槽前刀面所对应的凹圆弧相切。该用于加工钛合金的铣刀兼顾刀具刚性和容屑空间、能大幅提高刀具寿命、降低加工成本。
文档编号B23C5/10GK202317206SQ201120476748
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘敏, 张于波, 方曙璋, 王社权, 许晋 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司