技术简介:
本专利针对传统立铣刀切削刃结构单一导致的切削热集中、刃口过热及刀具寿命短问题,提出多刃结构设计。通过沿圆周均布的三角形刃、扇形刃和圆形刃,使各切削刃径向尺寸沿旋转方向递增,实现间歇切削,分散热量并提升效率。
关键词:多刃散热,切削刃结构
一种立铣刀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种立铣刀。一种立铣刀,包括切削头,所述切削头包括两个以上的切削刃,所述切削刃具有用于切削工件的刃口部,所述切削刃具有朝向立铣刀径向中心的内侧面和朝向立铣刀径向外部的外侧面,各所述切削刃是沿圆周均布,各切削刃与刃口部对应的内侧面和外侧面之间的径向尺寸均不相同,相邻两切削刃的所述径向尺寸沿立铣刀的旋转方向依次增大。上述立铣刀能够将切削热分散,减小刃口的过热,并且能够提高切削效率,减少切削刃的磨损。
【专利说明】—种立铣刀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种立铣刀。
【背景技术】
[0002]在机械加工过程中,经常需要使用立铣刀对工件进行铣削,以实现开槽、铣削侧面、铣削阶梯面等目的。现有技术中立铣刀大多包括刀杆和设置在刀杆长度方向一端的切削头,切削头具有用于切削工件的切削刃,切削刃可以根据切削刃刃口部的径向尺寸分为中心刃型和中心孔型,中心刃型切削刃的径向尺寸较大,具有较好的强度,但是刃口锋利度较差,使用中容易出现磨损;而中心孔型切削刃的径向尺寸较小,刃口比较锋利,但是强度较低,切削效率低,特别是在粗加工过程中,中心孔型切削刃的铣刀承受的切削力更大,刀具寿命和切削效率的问题更加突出。另外,由于现有技术中各切削刃的形状相同,径向尺寸相同切削过程中各刃需要持续与工件接触并进行相同切削量的切削,因此热量比较集中,容易导致刀具的刃口过热,加工过程中容易出现积瘤、崩刃、刀具折断等问题,同样影响了刀具的使用寿命。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种立铣刀,以减小刃口过热的问题。
[0004]本实用新型一种立铣刀采用的技术方案是:一种立铣刀,包括切削头,所述切削头包括两个以上的切削刃,所述切削刃具有用于切削工件的刃口部,所述切削刃具有朝向立铣刀径向中心的内侧面和朝向立铣刀径向外部的外侧面,各所述切削刃是沿圆周均布,各切削刃与刃口部对应的内侧面和外侧面之间的径向尺寸均不相同,相邻两切削刃的所述径向尺寸沿立铣刀的旋转方向依次增大。
[0005]所述切削刃包括沿立铣刀的旋转方向依次排列的三角形刃、扇形刃和圆形刃,所述三角形刃、扇形刃和圆形刃的内侧面对应于各自刃口部的部分分别为平面、朝向立铣刀径向外部凹陷的弧形面和朝向立铣刀径向中心凸起的圆弧面,所述平面是由切削刃的根部到刃口部沿径向向外侧倾斜的倾斜平面。
[0006]所述三角形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立铣刀径向外部突出的球面和所述倾斜平面相交形成;所述扇形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立铣刀径向外部突出的弧面、所述弧形面和连接在两者之间的连接面形成;所述圆形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立铣刀径向外部突出的圆柱面、所述圆弧面和连接在两者之间的顶部平面形成;所述圆柱面的母线沿立铣刀轴向延伸,所述连接面的径向尺寸小于所述顶部平面的径向尺寸。
[0007]所述三角形刃的高度小于扇形刃及圆形刃的高度。
[0008]各所述切削刃均包括连接在立铣刀的刀柄与刃口部之间的连接部,各切削刃的外侧面与连接部对应的部分是在回转轴线与立铣刀的轴线重合的同一圆周上。
[0009]各所述切削刃的根部与立铣刀的刀柄相连处的相贯线均为弧线。
[0010]所述切削刃刃口部的外表面设有由超硬材料单晶或超硬材料聚晶形成的超硬材料层。
[0011]本实用新型一种立铣刀采用上述技术方案,立铣刀的切削刃具有朝向立铣刀径向中心的内侧面和朝向立铣刀径向外部的外侧面,各所述切削刃是沿圆周均布,各切削刃与刃口部对应的内侧面和外侧面之间的径向尺寸均不相同,相邻两切削刃的所述径向尺寸沿立铣刀的旋转方向依次增大,这样,各切削刃与工件是间歇接触,并且径向尺寸较小的切削刃切削时的锋利度好,能够先对工件进行切削用量小的加工,而径向尺寸较大的切削刃具有良好的强度,可以承受更大的切削力,能够在径向尺寸较小的切削刃切削的基础上对工件进行切削用量大的加工,从而将切削热分散,减小了刃口的过热,并且能够提高切削效率,减少切削刃的磨损。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1:本实用新型中一种立铣刀的一个实施例的主视图;
[0013]图2:图1中立铣刀的仰视图;
[0014]图3:图1中立铣刀的切削头的立体结构示意图;
[0015]图4:图1中立铣刀的切削头另一个角度的立体结构示意图。
[0016]图中各附图标记对应的名称为:I刀柄,2切削头,31刃口部,32连接部,4三角形刃,41倾斜平面,42球面,5扇形刃,51弧形面,52弧面,6圆形刃,61圆弧面,62圆柱面,63顶部平面,7相贯线。
【具体实施方式】
[0017]本实用新型一种立铣刀的一个实施例如图f图4所示,包括刀柄I和切削头2,所述切削头2包括三个切削刃,分别为沿圆周均布并沿立铣刀的旋转方向依次排列的三角形刃4、扇形刃5和圆形刃6,各切削刃均沿轴向伸出刀柄1,具有朝向立铣刀中心的内侧面和朝向立铣刀外部的外侧面。各切削刃包括设置在顶部的用于切削工件的刃口部31和连接在立铣刀的刀柄I与刃口部31之间的连接部32,如图2所示,各切削刃的外侧面与连接部对应的部分是在回转轴线与立铣刀的轴线重合的同一圆周上。
[0018]三角形刃4、扇形刃5和圆形刃6的内侧面对应于各自刃口部31的部分分别为平面、朝向立铣刀径向外部凹陷的弧形面51和朝向立铣刀径向中心凸起的圆弧面61,其中三角形刃4上的平面是由切削刃的根部到刃口部沿径向向外侧倾斜的倾斜平面41,而弧形面51和圆弧面61的回转轴线均垂直于立统刀的轴线;三角形刃4、扇形刃5和圆形刃6的外侧面对应于各自刃口部31的部分分别为朝向立铣刀径向外部突出的球面42、朝向立铣刀径向外部突出的弧面52和母线的延伸方向与立铣刀轴向一致的圆柱面62,扇形刃5的顶部具有连接在弧面52和弧形面51之间并与立铣刀轴向垂直的连接面,圆形刃6的顶部具有连接在其圆柱面62和圆弧面61之间并与立铣刀轴向垂直的顶部平面63。三角形刃4的刃口部是由球面42和倾斜平面41相交形成,扇形刃5的刃口部是由弧面52、弧形面51和上述连接面形成,圆形刃6的刃口部是由圆柱面62、圆弧面61和上述顶部平面63形成;连接面的径向尺寸小于顶部平面63的径向尺寸。
[0019]采用上述结构,由于三角形刃4、扇形刃5和圆形刃6与刃口部对应的内侧面和外侧面之间的径向尺寸均不相同,相邻两切削刃的上述径向尺寸沿立铣刀的旋转方向依次增大,因此三角形刃4、扇形刃5和圆形刃6的强度依次增大,虽然锋利度依次降低,但径向尺寸较小的切削刃和径向尺寸较大的切削刃相互协同,在切削过程中各切削刃间歇与工件接触,从而能够避免刃口部31过热,并能够提高切削效率,减少切削刃的磨损,有利于延长刀具寿命。为达到更好的防过热效果和延长刀具寿命的目的,三角形刃4的高度小于扇形刃5及圆形刃6的高度。
[0020]沿对应切削刃外侧面的切向方向观察,各切削刃均具有连接在刀柄I和各自的刃口部31之间的倾斜面,并且,沿立铣刀的轴向观察,各切削刃的根部与刀柄I相连处的相贯线7均为弧线,这样就增大了各切削刃与刀柄I的连接面面积,从而有助于提升各切削刃与刀柄I的连接强度,避免刃口部31出现变形、崩刃、断裂的情况。
[0021]在上述实施例中,切削刃设有三个,并且各切削刃的刃口部分别为三角形、扇形和圆形,在本实用新型的其他实施例中,切削刃的数量也可以设置成两个或四个以上,这是本领域技术人员不需付出创造性劳动即可实现的,并且各切削刃刃口部的形状也不限于上述三种形状,例如可以将上述实施例中三角形刃4对应于刃口部的外侧面设置成圆柱面,只要设置有与其径向尺寸不同的切削刃,同样能够起到提高相互协同的作用。另外,在加工普通铣刀难以切削的材料,比如硬度较大的材料时,也可以在各切削刃刃口部的外表面设置由超硬材料单晶或超硬材料聚晶形成的超硬材料层,该超硬材料层不影响各切削刃的刃口部形状,并且能够使加工过程更顺利,提高加工效率。
【权利要求】
1.一种立铣刀,包括切削头,所述切削头包括两个以上的切削刃,所述切削刃具有用于切削工件的刃口部,其特征在于:所述切削刃具有朝向立铣刀径向中心的内侧面和朝向立铣刀径向外部的外侧面,各所述切削刃是沿圆周均布,各切削刃与刃口部对应的内侧面和外侧面之间的径向尺寸均不相同,相邻两切削刃的所述径向尺寸沿立铣刀的旋转方向依次增大。
2.根据权利要求1所述的一种立铣刀,其特征在于:所述切削刃包括沿立铣刀的旋转方向依次排列的三角形刃、扇形刃和圆形刃,所述三角形刃、扇形刃和圆形刃的内侧面对应于各自刃口部的部分分别为平面、朝向立铣刀径向外部凹陷的弧形面和朝向立铣刀径向中心凸起的圆弧面,所述平面是由切削刃的根部到刃口部沿径向向外侧倾斜的倾斜平面。
3.根据权利要求2所述的一种立铣刀,其特征在于:所述三角形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立铣刀径向外部突出的球面和所述倾斜平面相交形成;所述扇形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立铣刀径向外部突出的弧面、所述弧形面和连接在两者之间的连接面形成;所述圆形刃的刃口部是由其外侧面上朝向立统刀径向外部突出的圆柱面、所述圆弧面和连接在两者之间的顶部平面形成;所述圆柱面的母线沿立铣刀轴向延伸,所述连接面的径向尺寸小于所述顶部平面的径向尺寸。
4.根据权利要求2或3所述的一种立铣刀,其特征在于:所述三角形刃的高度小于扇形刃及圆形刃的高度。
5.根据权利要求1一3中的任意一项所述的一种立铣刀,其特征在于:各所述切削刃均包括连接在立铣刀的刀柄与刃口部之间的连接部,各切削刃的外侧面与连接部对应的部分是在回转轴线与立铣刀的轴线重合的同一圆周上。
6.根据权利要求1一3中的任意一项所述的一种立铣刀,其特征在于:各所述切削刃的根部与立铣刀的刀柄相连处的相贯线均为弧线。
7.根据权利要求1一3中的任意一项所述的一种立铣刀,其特征在于:所述切削刃刃口部的外表面设有由超硬材料单晶或超硬材料聚晶形成的超硬材料层。
【文档编号】B23C5/10GK203664783SQ201320726465
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】张颂, 韩倩斐, 李剑 申请人:河南富耐克超硬材料股份有限公司