铣刀的制作方法

本实用新型涉及一种适用于工业切削的加工刀具，尤其涉及一种铣刀，可适用于加工金属、工程塑料及纤维复合材料的切削，以提高提高加工效率。

背景技术：

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。由于绝大多数的刀具是机用的，基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。但材料科学发展，各种材料也已经在产品的生产和加工中得以广泛应用，如：工程塑料和碳纤维复合材料等(CN203401118U)。刀具按工件加工表面的形式可分为：加工各种外表面的刀具、孔加工刀具、螺纹加工刀具、齿轮加工刀具和切断刀具等若干种。

铣加工在机械加工领域内的分量正在变得越来越重要，已经在一定程度上逐步取代了车、钻等其他加工方式。由于铣加工的广泛多样性，除了传统的钢和铸铁等金属材料外，越来越多的新型金属/非金属材料也被逐步归入铣加工的被加工材料之列，这其中不仅包括含铝合金在内的各种金属合金，还包括高档工程塑料在内的各种树脂材料，以及各种碳纤维复合材料在内的碳纤维金属复合板。

对于外形复杂的工件，需要进行多维度的铣加工，如：纵向和横向。实践中，为了满足加工的要求，时常对这些刀具进行更换，影响了加工的效率

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种铣刀，满足对工件进行多维铣加工的要求，提高加工效率。

本实用新型提供的铣刀，包括一个柄部，其用于铣刀的装夹，切削部和至少一条槽体。切削部至少包括一个铣加工部，该铣加工部包括曲线。

本实用新型提供的铣刀，还包括曲线刃。曲线刃落于曲线上，或与曲线连接。

本实用新型提供的各种铣刀，铣加工部还包括前导刃，设于曲线刃之前(即切削部端面所在的方向为前方)。该前导刃至少包括平刃部和弧刃部，平刃部的长度如： 4mm～32mm。弧刃部的一端与平刃部的一端相交，相交处形成钝角刃尖，弧刃部的另一端设于铣加工部的端面，优先选择的弧刃部向外凸起，呈外凸状。

根据加工工件的需要，本实用新型提供的各种铣刀的前导刃至少包括至少一个凹部，沿切削部的轴向或径向，各个凹部底面与所述刃部轮廓的落差为0.01mm～0.2mm。凹部还设有斜刃部，其倾斜角为45°±15°。

在刃部表面可采用金刚石贴片，或采用含有涂层或非涂层的基体，如：但不仅限于硬质合金、金属陶瓷、立方氮化硼及其它粉末冶金烧结材料等。

适用于本实用新型的槽体，各处的深度相同或不同，其深度为该处切削主体直径的5％～65％，优先选择25％±10％。在各种形状的槽体中，本实用新型优先选择具有0°±45°螺旋角的螺旋槽，或具有0°±45°轴向前角的直槽。槽体的数量应当与切削部所含刃部的数量相适应，满足切削刃于铣加工的需要，如：但不仅限于1、2、3、4、5、 6、7和8。当槽体的数量大于1时，各槽所具有的螺旋角角度或轴向前角的角度相同或不同。槽体的开口角角度应满足公式20°-[槽体个数/360]°。

用于本实用新型铣刀的曲线刃，其由若干曲线段组成，任意曲线段均具有2°～50°的后角，2°～50°径向前角。各个曲线段所具有的后角角度或前角角度相同或不同。

为提高铣加工的效率，在铣加工部轮廓上设置坐标系原点(0,0)，相对于原点再至少设置7个坐标点，设置一枚曲线刃同时通过原点和7个坐标点。

一种用于本实用新型铣刀的曲线刃实施方案，至少设置8个点，其中一个点落于铣加工部轮廓，并以此为坐标系原点(0,0)，相对于原点，其它7个点相应的坐标分为(1.74±0.1，-0.17±0.1)、(3.15±0.1，-0.58±0.1)、(4.40±0.1，-1.28±0.1)、(5.50±0.1， -2.37±0.1)、(6.23±0.1，-3.69±0.1)、(6.56±0.1，-4.93±0.1)和(6.69±0.1，-6.64±0.1)。

由此在相邻坐标点之间形成多个曲线刃段，原点与坐标点(1.74±0.1，-0.17±0.1) 之间的曲线段曲率为11.30±0.1，坐标点(1.74±0.1，-0.17±0.1)和坐标点(3.15±0.1， -0.58±0.1)之间的曲线段曲率为7.26±0.1，坐标点(3.15±0.1，-0.58±0.1)和坐标点 (4.40±0.1，-1.28±0.1)之间的曲线段曲率为5.67±0.1，坐标点(4.40±0.1，-1.28±0.1) 和坐标点(5.50±0.1，-2.37±0.1)之间的曲线段曲率为5.42±0.1，坐标点(5.50±0.1， -2.37±0.1)和坐标点(6.23±0.1，-3.69±0.1)之间曲线段曲率为5.45±0.1，坐标点(6.23±0.1， -3.69±0.1)和坐标点(6.56±0.1，-4.93±0.1)之间曲线段曲率为6.30±0.1，坐标点(6.56±0.1， -4.93±0.1)和坐标点(6.69±0.1，-6.64±0.1)之间曲线段曲率为11.63±0.1。

曲线形状的刃部，切屑因不同方向受力而折断，细短的切屑减少刀具缠绕，也帮助散热从而改善刀具加工时的工况，使得刀具可以以更高的转速和工进速度进行，从而大大提高了刀具的使用效率和使用寿命，达到了高速高效加工的设计目的。因此，还可通过在曲线刃上设置更多的点方式，从而将曲线刃分解为更多更短小的曲线段，以适应不同切削材料，同时配合槽体形状和刃部数量的需要，从而提高铣刀的断屑、散热和耐磨等方面的性能。

本实用新型技术方案实现的有益效果：

本实用新型提供的铣刀，以平刃部和外凸的弧刃部形成组合的前导刃，使得径向进给力减少，同时轴向进给力虽然增加但力的指向更靠近刀柄端，有利于增加刚性减少切削震动，从而保护了115也提高了加工质量；与仅使用圆弧的刀刃保护相比，圆弧虽然也改善径向轴向力的分布，但力的指向为刀具几何中心，效果不及本实用新型。

本实用新型提供的铣刀，还以平刃部和弧刃部相交处形成钝角刃尖，使得刀具满足对工件进行多维(纵向和横向)铣加工的要求，提高加工效率至少1倍上。

本实用新型提供的铣刀，主要采用一段连续的曲线刃组成的刃部，适合于采用新材料制造的非标准形状进行高速加工，可以使刀具在超过5000转的高速加工机床上充分发挥切削性能。

通过将曲线刃分解为若干曲线段的方式不仅增加了刃部有效工作长度，连续曲线状刃部还对工件形成连续的点切屑，使得刀具始终有一个不断前移的最大切削力点与被加工工件接触，得到了类似于压强作用效果，可以更轻易地切削高韧性和高刚性的材料，使得各种新型材料的非标准形状加工效率大幅提升(铝合金材料为例，其效率可提高300％以上)。同时随着加工磨损最大切削力点不断后移，刀具仍能保持加工能力，可免去对刀具的人工维护。由于本实用新型的刃部在切削中对切屑施加了与卷屑角不同方向的额外折断力，通过对切削长度进行了控制，改善了刀具散热性能并减少了缠屑，改善了刀具加工工况并增加了刀具的使用寿命。

通过对曲线刃形态的设计，更适用于对工件的加工，也进一步降低了刃部的加工难度，提高加工效率。

同时，与其类似的铣刀相比，能实现非标准形状加工的一次成型，减少或避免后续的打磨，还能使加工中的震动现象得以显著下降或避免，进而使得材质加工的精度得以提高，表面更光滑。

附图说明

图1为本实用新型铣刀一实施例的结构示意图；

图2为图1所示铣刀的切削部端面的结构示意图；

图3为图1所示铣刀的刃部的放大结构示意图；

图4为对图3所示铣刀的曲线刃进行分段的放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的技术方案。本实用新型实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

图1为本实用新型铣刀一实施例的结构示意图，图2为图1所示铣刀的切削部端面的结构示意图，图3为图1所示铣刀的刃部的放大结构示意图。如图1、图2和图3 所示，该铣刀具有可安装到旋转机械上的柄部300、槽体200和切削部100。切削主体的任意径向截面均包括至少一个槽底部，相应具有一个槽深度。槽的深度应当理解为对切削轴部进行任意径向截面，而截面处的槽深度是相对于该处的切削主体的直径。对于螺旋槽，其是以螺旋方式设置于切削主体的连续槽体，各条螺旋槽的深度应当理解为对切削轴部进行任意径向截面，而截面处的槽深度相对于该处的切削主体的直径。本实施例中，槽体为直槽，0°±45°轴向前角AP8，2°～50°轴向后角AP9，以及该处的切削主体的直径5％-65％的槽深AP6。

本实施例中，切削部100包括端面120，还具有4个铣加工部110，具有2°～50°径向前角AP5，和2°～50°径向后角AP7，其轮廓包括一段连续的曲线111(参见图4)。在曲线上设置XY二维坐标系原点(0,0)，相对于该原点APP1再至少设置7个坐标点 APP2,APP3,APP4,APP5,APP6,APP7和APP8(参见表1)，设置一枚曲线刃112使得同时通过原点和6个坐标点，曲线刃112落于曲线111(参见图4)。

铣加工部110包括前导刃，该前导刃至少包括平刃部113和弧刃部114，平刃部 113的长度如：4mm～32mm。本实施例的弧刃部114呈外凸状，其一端与平刃部113 的一端相交，相交处形成钝角刃尖115，弧刃部114的另一端设于铣加工部的端面116 (参见图3)。

表1

还可上述各个实施例中所示的曲线刃上设置更多的点，从而将曲线刃分解为更多更短小的曲线段，可参见201420135545.9。