变前角铣削刀片的制作方法

本发明涉及金属切削刀具领域，特别涉及一种对被加工工件施行快速进给铣削的变前角铣削刀片。

背景技术：

本发明源自配备了单面、可转位铣削刀片的铣削刀具，它通常由硬质合金制成，在同一个主体中包括多个可用的切削刃，即沿着铣削刀片的前刀面中包括多个相同切削刃的铣削刀片。在工业生产中，经常需要在初始阶段对金属材料进行较大程度的材料去除，快进给可转位铣削刀片利用其减薄切屑原理成为这道工序的不二之选，但是刀具切削刃对每一次加工材料的切入都会受到巨大的冲击载荷作用，故切削刃及其前刀面的结构设计的合理性将对刀具切削性能产生重大的影响。

在现有技术中，用于快进给可转位铣削刀片的切削刃及对应的前角面的结构形式主要有两种：一种是前角面设计成直线段并和切削刃的上表面重合；还有一种是前角面设计成直线但不平行于切削刃的上表面，而是与之形成一定的正角度。但是，这两种前角面的结构都存在一定的缺陷。第一种前角面的结构形式主要应用于不带容屑槽的平板铣削刀片，切屑从前角面上直接摩擦会产生大量的切削热，从而降低刀片的性能和使用寿命；第二种的前角面结构一般都设计有容屑槽，例如公开号为由于前角面直接倾斜向下，切削刃的强度将会被急剧削弱，虽然此结构能降低切削热，但是切削刃的抗冲击稳定性将受到很大影响。

鉴于此，研发一种新的切削刃及前刀面结构的铣削刀片，以克服或缓解上述缺陷，是非常有必要的。

技术实现要素：

本发明提供了一种变前角铣削刀片，其目的是为了克服现有技术的不足，解决铣削刀片的切削刃的强度和散热性不能同时得到较好的改善，影响切削性能和使用寿命的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种变前角铣削刀片，包括：刀片本体，所述刀片本体包括前刀面、后角面和底面，所述前刀面的四周设置有4条刀片切削刃，每条所述刀片切削刃均包括一呈弧形的主切削刃和分别设置在所述主切削刃两端的呈直线形的修光刃，相邻两条所述刀片切削刃之间通过一刀尖圆弧过渡连接；所述后角面包括主切削刃后角面、修光刃后角面和刀尖圆弧后角面，分别由所述主切削刃、所述修光刃和所述刀尖圆弧延伸形成；所述刀片本体的中部设置有带螺纹的通孔，所述通孔垂直贯通所述前刀面和所述底面，所述通孔的四周设置有容屑槽，所述主切削刃在所述前刀面内延伸至所述容屑槽的外边缘上形成变化前角面。

进一步地，所述刀片切削刃上还设置有负倒棱，所述负倒棱与所述刀片切削刃之间形成倒棱面。

进一步地，所述倒棱面的宽度在0.1mm至0.3mm之间，与刀片切削刃所在平面的夹角在5°至25°之间。

进一步地，所述变化前角面由一段位于垂直所述主切削刃的平面上的凸圆弧沿所述主切削刃扫掠形成。

进一步地，所述变化前角面与所述主切削刃所在平面相切，且所述变化前角面的切线与所述主切削刃所在平面之间的夹角沿所述容屑槽的方向逐渐增大。

进一步地，所述变化前角面沿伸至靠近所述容屑槽的位置处产生断裂，形成前角凹槽，所述前角凹槽与所述容屑槽相连通。

进一步地，相邻两个所述变化前角面之间还设置有过渡前角面，所述过渡前角面由修光刃和刀尖圆弧沿相邻两个所述变化前角面的侧轮廓线延伸至容屑槽形成。

进一步地，所述过渡前角面上还设置有一标记点。

进一步地，所述后角面还包括有4个定位面，分别设置于每个所述主切削刃后角面与所述底面之间，所述定位面在与所述主切削刃后角面的连接处向内凹陷形成断面。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

首先，本发明将主切削刃设计成一个凸型圆弧结构，这种凸型圆弧结构结合该洗削刀片的特定轴向与径向前角设计，使该铣削刀片在刚切入工件时受力平衡、耐冲击，同时，本发明将变化前角面设计成夹角逐渐增大的结构形式，既能满足切削刃的强度，又能保证切屑的流动和切削刃的散热性。

其次，本发明通过在刀片切削刃上设置倒棱，使得在刀片切削时，倒棱可以为刀片切削刃引流相当一部分的切屑摩擦刀片产生的热量。同时，在前刀面上设置的容屑槽，在切削加工进行时，能使切屑更顺畅的流通，进一步减少因切屑摩擦刀片而产生的切削热，使得前刀面不会过早地产生月牙洼，提高使用寿命

最后，本发明采用了在铣削刀片的后角面上设置内凹的定位面的结构。通过铣削刀片的两组相邻的定位面与铣削刀体上的外凸面接触贴合，加上螺钉对铣削刀片的法向定位，使得铣削刀片被牢牢地固定在铣削刀体上；在切削加工时，铣削刀片在来自轴向和法向的力的作用下，会有一个使其脱离安装螺钉的力，这时由于铣削刀体的外凸面与铣削刀片的定位面贴合施压，在螺钉夹紧力的共同作用下，铣削刀片能较好地定位，使得其在切削过程中更加平稳。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3是本发明的中心剖面图；

图4是图3的f处放大图；

图5是本发明的变前角铣削刀片安装示意图。

【附图标记说明】

1-刀片本体；2-主切削刃；3-修光刃；4-刀尖圆弧；5-主切削刃后角面；6-修光刃后角面；7-刀尖圆弧后角面；8-通孔；9-容屑槽；10-变化前角面；11-负倒棱；12-倒棱面；13-前角凹槽；14-过渡前角面；15-标记点；16-定位面。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的铣削刀片，其切削刃的强度和散热性不能同时得到较好的改善，影响切削性能和使用寿命的问题，提供了一种新型的变前角铣削刀片。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种变前角铣削刀片，包括：刀片本体1，所述刀片本体1包括前刀面、后角面和底面，所述前刀面的四周设置有4条刀片切削刃，每条所述刀片切削刃均包括一呈弧形的主切削刃2和分别设置在所述主切削刃2两端的呈直线形的修光刃3，相邻两条所述刀片切削刃之间通过一刀尖圆弧4过渡连接；所述后角面包括主切削刃后角面5、修光刃后角面6和刀尖圆弧后角面7，分别由所述主切削刃2、所述修光刃3和所述刀尖圆弧4延伸形成；所述刀片本体1的中部设置有带螺纹的通孔8，所述通孔8垂直贯通所述前刀面和所述底面，所述通孔8的四周设置有容屑槽9，所述主切削刃2在所述前刀面内延伸至所述容屑槽9的外边缘上形成变化前角面10。

本发明所述的变前角铣削刀片，通过前刀面、后角面和底面形成呈方形的刀片本体1。在前刀面的四周轮廓上，一共设置有4条主切削刃2，使得铣削刀片可以转位4次，使用效率高，主切削刃2设置成凸起的圆弧形，使得在切削时主切削刃2能以一个合理的角度与加工件接触，改善主切削刃3切削时受力过大或不均匀带来的不利影响。同时，前刀面的四周轮廓上还一共设置有8条修光刃3，能在主切削刃2切削时辅助磨平，改善加工件表面的粗糙度，减少后续工序加工因残料多而发生的主切削刃2意外破损情况。主切削刃后角面5、修光刃后角面6和刀尖圆弧后角面7分别由主切削刃2、修光刃3和刀尖圆弧4按一定的角度延伸形成，改善了铣削刀片在铣削刀体上的定位和受力状况。设置在刀片本体1的通孔8四周的容屑槽9，在切削加工进行时，能使切屑更顺畅流通，减少因切屑摩擦刀片而产生的切削热。

进一步地，所述刀片切削刃上还设置有负倒棱11，所述负倒棱11与所述刀片切削刃之间形成倒棱面12。所述倒棱面12的宽度在0.1mm至0.3mm之间，与刀片切削刃所在平面的夹角在5°至25°之间。

本发明所述的变前角铣削刀片，负倒棱11与刀片切削刃之间形成的倒棱面12是沿刀片切削刃做出的比主切削刃2的变化前角面10小的窄棱面，当铣削刀片切削时，切屑流动摩擦主切削刃，产生大量的切削热，而倒棱面12能为主切削刃2分担部分热量，使得前刀面不会过早产生月牙洼，提高刀片的使用寿命。优选地，倒棱面12的宽度在0.1mm至0.3mm之间，与主切削刃2所在平面的夹角在5°至25°之间，能较好地改善铣削刀片的散热性。

如图3和图4所示，所述变化前角面10由一段位于垂直所述主切削刃2的平面上的凸圆弧沿所述主切削刃2扫掠形成。所述变化前角面10与所述主切削刃2所在平面相切，且所述变化前角面10的切线与所述主切削刃2所在平面之间的夹角沿所述容屑槽9的方向逐渐增大。

本发明所述的变前角铣削刀片，变化前角面10通过一位于垂直主切削刃2的平面上的凸圆弧沿主切削刃2扫掠形成，其前角截面上各点的角度从切削刃开始逐渐变大：γ>β>α，优选地，范围在0°至20°之间。在切削加工时，切屑流过主切削刃2及变化前角面10，产生一个使主切削刃2变形的向下的力，而设计的这种变化前角面10的结构既能保证切屑流动的顺畅，减少其与变化前角面10摩擦产生的切削热，又能提高主切削刃2及变化前角面10的强度，增加其使用寿命。

进一步地，所述变化前角面10沿伸至靠近所述容屑槽9的位置处产生断裂，形成前角凹槽13，所述前角凹槽13与所述容屑槽9相连通。相邻两个所述变化前角面10之间还设置有过渡前角面14，所述过渡前角面14由修光刃3和刀尖圆弧4沿相邻两个所述变化前角面10的侧轮廓线延伸至容屑槽9形成。所述过渡前角面14上还设置有一标记点15。

本发明所述的变前角铣削刀片，在变化前角面10和容屑槽9之间设置的前角凹槽13，在和变化前角面10的边界处形成断面，起到切削时优化切屑的卷曲和自动断屑的作用。相邻两个变化前角面10之间设置的过渡前角面14，是为了保持整个前刀面的完整性，支撑变化前角面10以及容屑槽9等，并分担切削应力，改善铣削刀片的强度。设置在过渡前角面10上的标记点15，能起到标记的作用，提高使用的方便性。

如图1和图5所示，所述后角面还包括有4个定位面16，分别设置于每个所述主切削刃后角面5与所述底面之间，所述定位面16在与所述主切削刃后角面5的连接处向内凹陷形成断面。

本发明所述的变前角铣削刀片，在后角面上设置内凸的定位面16，与铣削刀体上的外凸面贴合，在刀片加工过程中，切削力的作用将铣削刀片紧紧压在铣削刀体的外凸面上，铣削刀体产生的反作用力将减小铣削刀片由于切削力等的作用产生的位移，改善铣削刀片在切削过程中的稳定性。铣削刀片通过紧固螺钉固定在铣削刀体上，形成的切削主偏角k的优选范围为5°至20°。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。