本发明涉及金属切削加工刀具领域，特别涉及一种组合材料双向可调立铣刀。
背景技术：
以往精铣台阶状零件，如机床的床身、立柱等，上面有安装直线导轨的水平支承面与侧靠山面。若用螺旋立铣刀加工，耐用度低，生产效率不高。倘若选用cbn端铣刀加工，垂直度不好，而且不能保证直角处清角，即台阶根部要是直角而不能有圆弧，目前市场上尚未有精度高又耐用的精铣台阶的立铣刀。
以往精铣这类带台阶零件，刀具选择很局限，只能是硬质合金整体立铣刀或硬质合金焊接式螺旋立铣刀，但这里两种刀加工不久加工表面粗糙度就变高，刀具耐用度低，工件精度不合格。而且当加工面上有螺孔、凹槽、空洞等，还容易因切削力不均匀，造成崩刀、打刀。
现有技术中的cbn(立方氮化硼)刀片与硬质合金铣刀片，允许切削速度不同，组合在一起后选择合适切削速度矛盾很大。若单独选用cbn材料制成刀具，因材料原因不宜加工侧面，台阶处也不清角。若用cbn材料刀片焊接在硬质合金螺旋立铣刀刃上，工艺上做不到或难度较大。
技术实现要素：
本发明提供一种组合材料双向可调立铣刀，其具有同时发挥硬质合金螺旋立铣刀、cbn刀具的长处，具有精铣台阶的平面、侧面并清角的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种组合材料双向可调立铣刀，包括刀体，所述刀体侧面设有2-7片硬质合金螺旋刀片，以及1-2片cbn刀片，刀体侧面设有通至刀体铣削端面的开口槽，开口槽内设有具有弹性的刀片座，cbn刀片安装于刀片座上并从刀体的铣削端面露出，刀体上还设有将刀片座固定在开口槽中的夹紧机构。
通过采用上述技术方案，将cbn刀片与硬质合金螺旋刀片这两种不同材料的刀具组合在一起，能发挥各自材料的长处，既能发挥硬质合金螺旋刀片切削锋利、精度高、较耐冲击的长处，又能发挥cbn刀片加工时工件粗糙度低、耐用度高的优点，从而可精铣零件台阶处的平面、侧面及台阶根部的角落。
优选的，还包括使刀片座带着cbn刀片作轴向调正的微调机构。
通过采用上述技术方案，可根据加工需要对刀片进行轴向微调。
优选的，所述开口槽的槽底设有依次远离刀体铣削端面的第一螺纹孔、第二螺纹孔，刀片座通过内六角锥形螺钉锁紧于开口槽中，微调机构包括调节楔块，调节楔块通过双头螺钉定位于第二螺纹孔处。
通过采用上述技术方案，拧紧第一螺纹孔处的螺钉时，刀片座与开口槽的两侧壁挤压，具有弹性的刀片座受挤压后变形，紧紧抵住开口槽内壁；拧紧第二螺纹孔处的螺钉时，调节楔块推动刀片座，可作轴向微调，兼作轴向支撑。
优选的，所述夹紧机构包括作径向微调的调节螺钉，调节螺钉设于第一螺纹孔内，定位刀片座的内六角锥形螺钉从调节螺钉中穿过。
通过采用上述技术方案，旋转调节螺钉可沿刀体径向微调刀片座的位置。
优选的，cbn刀片为hbm310材质，硬质合金螺旋刀片表面设有涂层，涂层材质为yl10.2。
通过采用上述技术方案，材质为hbm310的cbn刀片，允许的切削速度vc＝200～500米/分，硬质合金螺旋刀片经过涂层处理后允许的切削速度在80～250米/分，两者在切削速度上有一重合区域，可供选择合适的切削速度。
优选的，硬质合金螺旋刀片的螺旋角为30°～35°。
通过采用上述技术方案，可兼顾到硬质合金螺旋刀片的结构强度及切削效果。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明将cbn刀片与硬质合金螺旋刀片组合成新颖立铣刀，不同材料的两种刀具发挥各自材料的长处，提高了切削性能，铣削后表面精度高，粗糙度低，耐用度较硬质合金刀具提高了1/3；刀具磨钝后还可修磨多次，降低了成本；cbn刀片在轴向与径向均可微调，实用性较强，可刀具系列化。
附图说明
图1是组合材料双向可调立铣刀的整体结构示意图；
图2是未装刀片座、调节楔块及硬质合金螺旋刀片等的组合材料双向可调立铣刀结构示意图；
图3是组合材料双向可调立铣刀的局部正视图；
图4是图3的a-a向剖视图；
图5是图4中隐藏刀体的正视图；
图6是刀头座的结构示意图。
图中，1、刀体；2、硬质合金螺旋刀片；3、cbn刀片；4、开口槽；5、刀片座；51、凹槽；52、沉头孔；53、长槽；6、第一螺纹孔；7、第二螺纹孔；8、调节楔块；9、内六角锥形螺钉；10、调节螺钉；11、双头螺钉。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种组合材料双向可调立铣刀，如图1、图2所示，该型铣刀包括淬硬合金钢制成的刀体1，刀体1使用端的侧面上加工有2-7片螺旋角为30°～35°的硬质合金螺旋刀片2，刀体1侧面未设硬质合金螺旋刀片2处开设有1-2处开口槽4，开口槽4呈与刀体1轴线平行的直长型，并与刀体1的铣削端面相通。每个开口槽4内均安装有一个具有弹性的刀片座5，三角形的cbn刀片3旋紧固定在刀片座5上。
结合图1与图5，cbn刀片3与轴向平行地固定在刀片座5顶部的侧面上，并且cbn刀片3的刀尖沿轴向高出硬质合金螺旋刀片0.02mm，凸出的cbn刀片3刀尖起到刮削台阶平面的作用。cbn刀片3的刀尖沿径向低于硬质合金螺旋刀片2约0.05mm，凸出的硬质合金螺旋刀片2起铣削台阶侧面和清角的作用。
结合图2与图4，开口槽4的槽底加工有第一螺纹孔6和第二螺纹孔7，第一螺纹孔6离刀体1的使用端较近，且第一螺纹孔6轴线与刀体轴线垂直，第二螺纹孔7轴线与第一螺纹孔6轴线的夹角为5°。第一螺纹孔6内有两段不同直径的内螺纹，第一螺纹孔6的口部内螺纹拧有调节螺钉10，用内六角锥形螺钉9将刀片座5固定在第一螺纹孔6上，内六角锥形螺钉9穿过调节螺钉10内。
结合图1与图4，若要微调cbn刀片3在径向上的位置，只需旋转调节螺钉10即可；而当需要沿刀体1轴向调节cbn刀片3的位置时，需要在第二螺纹孔7内旋转双头螺钉11，用双头螺钉11将调节楔块8固定于开口槽4孔内，调节楔块8斜面与刀片座5端面接触，调节楔块8的母线相对于刀片座5端面倾斜5°，该楔块楔角为5°，达到斜面与刀片座5端面平行，当旋转双头螺钉11时，调节楔块8向外推动刀片座5移动，具有弹性的刀片座5牢牢固定于开口槽4内。调节螺钉10和内六角锥形螺钉9构成用于紧固刀片座5的夹紧结构，调节楔块8和双头螺钉11构成用于轴向调正cbn刀片3位置的微调机构。
如图6所示，刀片座5近似于长方体形状，侧面开设有用于嵌入三角形cbn刀片3的凹槽51，上表面设有腰形沉头孔52及通至下表面的长槽53，长槽53沿刀片座5长度方向设置。当内六角锥形螺钉9拧紧时，向下挤压沉头孔52，刀片座5以长槽53为界向两边变形张开。
上述硬质合金螺旋刀片2表面经过涂层处理，刀尖刃磨r＝0.25圆弧，且侧刃和端刃的径向与轴向跳动精度均低于0.005mm，可分别提高切削力不匀时刀尖的耐冲击强度和铣削精度。硬质合金螺旋刀片2和cbn刀片3的切削速度vc均控制在200～250米/分，该速度是两种材料刀具均允许的速度范围，在此切削速度下工作可提高刀具的使用寿命。上述cbn刀片3采用的是hbm310材料，前刀面上还磨有负倒棱。
安装和调试过程如下：
1.先检查已涂层硬质合金螺旋刀片2的侧刃与端刃的精度，均要低于0.005，然后清洗刀体1上的开口槽4。
2.将已安装好cbn刀片3的刀片座5用内六角锥形螺钉9安装在刀体1的开口槽4中，轻微锁紧内六角锥形螺钉9，使有弹性的刀片座5通过侧向膨胀固定在开口槽4中。
3.在对刀仪上，先调正侧刀刃，通过旋动调节螺钉10，使cbn刀片3的刀尖在径向低于硬质合金螺旋刀片2侧刃约0.05mm，再微微锁紧内六角锥形螺钉9。
4.在对刀仪上，再调正端面刀刃，旋转双头螺钉11迫使调节楔块8上下移动，调节楔块8有5°斜角，可使刀片座5在开口槽4中轴向移动。调到cbn刀片3的刀尖沿轴向高出硬质合金螺旋刀片2端刃0.02mm。
5.锁紧内六角锥形螺钉9，使具有弹性的刀片座5经过膨胀变形牢牢紧固在开口槽4中。
6.复检该型铣刀的侧刀刃精度与轴向跳动精度，若达不到第“3”“4”条中条款，则继续调正，直到符合要求。
铣削效果：
用φ50的组合材料双向可调立铣刀，精铣f250铸铁表面有螺纹孔的导轨基准面，切削参数：n＝1260～1300转/分，vc＝196～204米/分，走刀量f＝300～400毫米/分，轴向进刀量ap＝0.05～0.1毫米，径向进刀量ae＝0.05毫米，加工后工件端面粗糙度达ra0.8，侧面粗糙度可稳定于ra1.6以下。加工760*200mm的面积，平面度小于0.005，两导轨侧面平行度达0.005/500，提高了零件加工精度，组合材料双向可调立铣刀的耐用度比硬质合金立铣刀提高1/3。
经过长时间切削试验与现场加工产品，得出结论：该组合材料双向可调立铣刀切削锋利，刀具寿命长，切削的工件较通常精度高、粗糙度低；具有双向微调功能，调正方便；还具有可多次重磨功能，可降低使用成本，实用性强。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。