可转位铣削刀片及其铣削刀具的制作方法

1.本发明涉及刀具设计技术领域，具体地，涉及一种可转位铣削刀片及其铣削刀具。


背景技术：

2.普通可转位铣削刀具的最小直径一般由铣削刀片的大小决定，而普通的铣削刀片由于螺钉孔结构和刀槽制作等原因无法制作得过小。因此，在小直径铣削刀具上，普通的可转位刀具难以设计和制作成较小的直径规格，使得细小型腔加工时，不得不选用价格较贵的整体硬质合金铣削刀具。这在一定程度上限制了可转位铣削刀具在小直径铣削刀具领域的应用，从而增加了细小型腔零件铣削加工的生产成本。
3.此外，铣削刀具在切削加工过程中，不可避免会产生切削振动，等齿距铣削刀具的铣削振动频率高，不适用于高表面质量要求的铣削零件加工。
4.公告号为cn203437718u的专利公开一种抗振高速可转位铣刀，该铣刀包括：刀头、刀片、第一刀柄和第二刀柄；所述刀头连接于第一刀柄的第一端，刀头有若干安装部，刀片安装在安装部上，第二刀柄的第一端焊接于第一刀柄的第二端，焊接面呈v型；刀头、第一刀柄和第二刀柄为不同材料制成。通过上述方式，本抗振高速可转位铣刀能够有效地降低刀柄在加工时产生的振动幅度，从而提高加工孔的表面光洁度、圆度，减少刀片的磨损，降低产生锥孔的可能，并进一步提升切削加工效率。
5.虽然上述可转位铣刀能起到一定得抗振效果，但该种铣刀主要针对深孔加工，在对型腔加工时不一定能起到相同的技术效果。因此，需要开发一种可适用于细小型腔加工且振动小的铣削刀片。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种能应用于较小切削直径的可转位铣削刀片，且能显著降低铣削振动。
7.本发明同时提供一种应用上述可转位铣削刀片的铣削刀具。
8.本发明的目的通过以下技术方案实现：
9.一种可转位铣削刀片，包括在铣削刀片长度方向分布的第一切削部和第二切削部，第一切削部和第二切削部外形轮廓相同；第一切削部包括垂直于铣削刀片厚度方向分布的两个主定位面，两个主定位面之间贯穿通孔作为铣削刀片的安装孔；第一切削部和第二切削部的相接处为在垂直于主定位面方向具有偏移量的错位结构，错位结构包括位于第一切削部上的第一轴向定位面和位于第二切削部上的第二轴向定位面；第二切削部绕错位结构中心旋转180
°
后的投影与第一切削部重合；第一切削部包括两个呈中心对称设置的切削单元，切削单元包括平行于铣削刀片长度方向设置的主切削刃。
10.进一步地，切削单元还包括分别与主切削刃两端相接的角部切削刃和副角部切削刃。
11.更进一步地，切削单元还包括与角部切削刃连接的修光刃。
12.再进一步地，修光刃为圆弧修光刃。
13.还进一步地，第一切削部的两个主切削刃所形成的切削圆的圆心不在两个主切削刃的连线上。
14.进一步地，第一切削部和第二切削部厚度相等。
15.进一步地，第一切削部上与第一轴向定位面相对的表面为铣削刀片的定位端面，定位端面和第一轴向定位面平行。
16.一种铣削刀具，包括刀体，刀体端部具有第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部之间具有可供铣削刀片嵌入的凹槽，第一夹持部和第二夹持部上均开设连接孔供连接件安装以定位铣削刀片。
17.进一步地，连接件为锁紧螺钉。
18.进一步地，刀体为一体成型结构。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.1)铣削刀片上共设计四个主切削刃，在投入切削时，具有圆周上不等齿距的两个主切削刃参与切削，同时另外两个主切削刃则位于切削直径以内；这种独特的切削刃布置结构，能较好地应用于较小切削直径的铣削刀具上，在相同的铣削刀片尺寸情况下，本发明的铣削刀具的最小直径较普通铣削刀具的直径更小，尤其适用于细小型腔零件的铣削加工；
21.2)铣削刀片在每次切削时是由圆周上不等齿距的两个主切削刃参与切削，能起到较小切削振动的效果；
22.3)铣削刀片在切削时存在两个主切削刃在铣削刀具上的旋转直径小于切削直径，避免该两个主切削刃参与切削，达到可转位和保护切削刃的功能；
23.4)四个主切削刃和四个角部切削刃承担了主要的切削任务。主切削刃、角部切削刃、副角部切削刃、修光刃形成的主切削刃后刀面、角部切削刃后刀面、副角部切削刃后刀面和修光刃后刀面构成了切削运动过程中的切削后角，保证了切削的正常进行；主切削刃前刀面为切屑控制提供了导向作用，主切削刃前刀面与主切削刃后刀面形成的楔角兼顾了刀片的锋利性和强度要求。
附图说明
24.图1为实施例1所述的铣削刀片的立体结构图；
25.图2为实施例1中铣削刀片的应用示意图及实施例3所述的铣削刀具的俯视图；
26.图3为实施例3中所述的铣削刀具的立体结构图；
27.图4为图3中铣削刀具的侧视图。
具体实施方式
28.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本技术方案进行详细阐述。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
30.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.实施例1
34.如图1所示的可转位铣削刀片，包括在铣削刀片长度方向分布的第一切削部2和第二切削部3，第一切削部2和第二切削部3外形轮廓相同，以下对第一切削部2的结构进行阐述。
35.第一切削部2包括垂直于铣削刀片厚度方向分布的两个主定位面21，两个主定位面21之间贯穿通孔22作为铣削刀片的安装孔；第一切削部2和第二切削部3的相接处为在垂直于主定位面方向具有偏移量的错位结构，错位结构包括位于第一切削部2上的第一轴向定位面(图1中未示出)和位于第二切削部3上的第二轴向定位面31；第二切削部3绕错位结构中心旋转180
°
后的投影与第一切削部2完全重合。
36.第一切削部2包括两个呈中心对称设置的切削单元，切削单元包括平行于铣削刀片长度方向设置的主切削刃41，还包括分别与主切削刃41两端相接的角部切削刃42和副角部切削刃43，角部切削刃42末端还连接有修光刃44，本实施例中，修光刃44为圆弧修光刃；主切削刃41和角部切削刃42承担了主要的切削任务。主切削刃41、角部切削刃42、副角部切削刃43和修光刃44在后刀面方向延伸分别形成了主切削刃后刀面45、角部切削刃后刀面46、副角部切削刃后刀面47(因第一切削部上该结构未示出，因此编号47标记在第二切削部上)和修光刃后刀面48，因而形成了切削运动过程中的切削后角，保证了切削的正常进行。
37.主切削刃41在前刀面方向延伸形成了主切削刃前刀面49，为切屑控制提供了导向作用，并且与主切削刃后刀面45形成楔角，兼顾了刀片的锋利性和强度要求。
38.如图2所示，本铣削刀片安装到刀具上进行铣削作业时，在垂直于刀具旋转轴线的
方向上看，图中虚线圆为圆心在刀具回转轴线上并且由第一切削部2的两个主切削刃41形成的切削圆a，该切削圆的圆心不在第一切削部2两个主切削刃的垂直连线上(此时该圆心可在或不在第二切削部的两个主切削刃之间的垂直连线上)，即该两个主切削刃41在刀具上产生了偏心，在圆周上存在了不等齿距的效果，这对降低刀具铣削振动有显著效果。同理，因错位结构的存在，将铣削刀片调换方位，使第二切削部3投入切削时，第二切削部3上的两个主切削刃也是在刀具上具有偏心防振动效果的。
39.此外，图2中，当第一切削部2投入切削时，第二切削部3的两个主切削刃处于切削圆内，且与切削圆之间具有距离s，从而对第二切削部3的两个主切削刃进行了保护，防止其参与切削。第一切削部2的两个主切削刃被磨损后，可通过调转铣削刀片方位，使第二切削部3的两个主切削刃处于切削状态，实现刀片可转位功能。
40.本实施例中，第一切削部2和第二切削部3厚度相等；第一切削部2上与第一轴向定位面相对的表面为铣削刀片的定位端面23，定位端面和第一轴向定位面平行；同理，第二切削部3上与第二轴向定位面31相对的表面也为铣削刀片的定位端面，该定位端面和第二轴向定位面平行。
41.铣削刀片第一切削部和第二切削部上的主定位面21为四个平行的平面，主要对铣削刀片在主定位面的法向方向进行定位；定位端面23、第一轴向定位面和第二轴向定位面31则主要对铣削刀片在刀具旋转轴线方向进行定位。
42.本发明中铣削刀片上述独特的切削刃相关设计，能够很好地应用在较小切削直径的铣削刀具上。在相同的铣削刀片尺寸情况下，本铣削刀具的最小直径较普通可转位铣削刀具的直径更小，能够适用于细小型腔零件的铣削加工。
43.实施例2
44.一种可转位铣削刀片，仍参考图1，其包括在铣削刀片长度方向分布的第一切削部和第二切削部，第一切削部和第二切削部外形轮廓相同，以下对第一切削部的结构进行阐述。
45.第一切削部包括垂直于铣削刀片厚度方向分布的两个主定位面，两个主定位面之间贯穿通孔作为铣削刀片的安装孔；第一切削部和第二切削部的相接处为在垂直于主定位面方向具有偏移量的错位结构，错位结构包括位于第一切削部上的第一轴向定位面和位于第二切削部上的第二轴向定位面；第二切削部绕错位结构中心旋转180
°
后的投影与第一切削部完全重合。
46.第一切削部包括两个呈中心对称设置的切削单元，切削单元包括平行于铣削刀片长度方向设置的主切削刃，还包括分别与主切削刃两端相接的角部切削刃和副角部切削刃，角部切削刃末端还连接有修光刃；主切削刃和角部切削刃承担了主要的切削任务。主切削刃、角部切削刃、副角部切削刃和修光刃在后刀面方向延伸分别形成了主切削刃后刀面、角部切削刃后刀面、副角部切削刃后刀面和修光刃后刀面，因而形成了切削运动过程中的切削后角，保证了切削的正常进行。
47.主切削刃在前刀面方向延伸形成了主切削刃前刀面18，为切屑控制提供了导向作用，并且与主切削刃后刀面形成楔角，兼顾了刀片的锋利性和强度要求。
48.参考图2，本铣削刀片安装到刀具上进行铣削作业时，在垂直于刀具旋转轴线的方向上看，图中虚线圆为圆心在刀具回转轴线上并且由第一切削部的两个主切削刃形成的切
削圆，该切削圆的圆心不在第一切削部两个主切削刃的垂直连线上(此时该圆心可在或不在第二切削部的两个主切削刃之间的垂直连线上)，即该两个主切削刃在刀具上产生了偏心，在圆周上存在了不等齿距的效果，这能对降低刀具铣削振动有显著效果。同理，因错位结构的存在，将铣削刀片调换方位，使第二切削部投入切削时，第二切削部上的两个主切削刃也是在刀具上具有偏心防振动效果的。
49.此外，图2中，当第一切削部投入切削时，第二切削部的两个主切削刃处于切削圆内，且与切削圆之间具有距离s，从而对第二切削部的两个主切削刃进行了保护，防止其参与切削。第一切削部的两个主切削刃被磨损后，可通过调转铣削刀片方位，使第二切削部的两个主切削刃处于切削状态，实现刀片可转位功能。
50.本实施例中，第一切削部和第二切削部厚度相等；第一切削部上与第一轴向定位面相对的表面为铣削刀片的定位端面，定位端面和第一轴向定位面平行；同理，第二切削部上与第二轴向定位面相对的表面也为铣削刀片的定位端面，该定位端面和第二轴向定位面平行。
51.本实施例与实施例1的区别之处在于：修光刃为直线修光刃。
52.实施例3
53.一种如图2和图3所示的铣削刀具，包括刀体5和实施例1所述的铣削刀片1，刀体5端部具有第一夹持部51和第二夹持部52，第一夹持部51和第二夹持部52之间具有可供铣削刀片1嵌入的凹槽53，第一夹持部51和第二夹持部52上均开设连接孔54供连接件6安装以定位铣削刀片1。
54.如图4所示，本实施例中连接件6为锁紧螺钉，连接孔54为螺纹孔，刀体5为一体成型结构，铣削刀片1从侧面插入凹槽53中后，往连接孔54中旋入锁紧螺钉，使锁紧螺钉依次通过第一夹持部连接孔、铣削刀片通孔和第二夹持部连接孔，随着锁紧螺钉在连接孔中拧动产生拧紧力，使刀体第一夹持部51和第二夹持部52发生弹性变形，将铣削刀片1牢固压紧并精准定位在凹槽53中，保证铣削刀具的切削性能。
55.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。