[發(fā)明專(zhuān)利]具有雙圓弧槽型的立銑刀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110254903.9
• 申請(qǐng)日: 2011-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102303158A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪高明;孫振梅;左小陳;肖思來(lái);王社權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23C5/10
• 分類(lèi)號(hào): B23C5/10
• 代理公司: 湖南兆弘專(zhuān)利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬切削工具，尤其涉及具有雙圓弧槽型的立銑刀。

背景技術(shù)

在金屬切削領(lǐng)域，粗加工用立銑刀為了保證較大的容屑空間，一般要求芯厚值較小，這樣會(huì)導(dǎo)致刀具剛性差，切削刃強(qiáng)度低；精加工用立銑刀為了保證較好的剛性，要求芯厚值較大，這樣會(huì)導(dǎo)致刀具的容屑空間小。因此，一般結(jié)構(gòu)的立銑刀很難兼顧刀具剛性和容屑空間的要求，在加工鈦合金、高溫合金、不銹鋼等難加工材料時(shí)，表現(xiàn)尤為突出。

目前，公知的整體立銑刀如圖4所示，其容屑槽的槽型結(jié)構(gòu)一般由多段光滑曲線構(gòu)成，其中存在一個(gè)半徑很小的槽底圓弧8，切屑10流過(guò)槽底圓弧8時(shí)，卷曲變形非常嚴(yán)重，導(dǎo)致切削力變大，而且，切屑10卷曲的方向朝向外周切削齒，因此容易將外周切削齒打崩。此外，槽背圓弧9與槽底圓弧8彎曲方向不一致，切屑10通過(guò)槽底流向槽背時(shí)會(huì)受到槽背圓弧9的阻礙，導(dǎo)致切屑10不能順暢的排出，從而使刀具產(chǎn)生崩刃，甚至斷刀的現(xiàn)象，降低了刀具的使用壽命，增加了加工成本。

專(zhuān)利文獻(xiàn)CN201455382U公開(kāi)了一種變槽型銑刀，該銑刀采用拋物線槽型，槽型截面圖形為y=ax²+bx+c，在L1軸向長(zhǎng)度內(nèi)，芯厚為d1；在L1軸向長(zhǎng)度外，芯厚為d2，且d2為d1的1.4倍。該技術(shù)方案仍存在以下4個(gè)弊端：

1、該銑刀槽型與公知銑刀槽型不同，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后其截面槽型由一段拋物線構(gòu)成，排屑較公知的整體立銑刀順暢。由數(shù)學(xué)知識(shí)易知，拋物線上每點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓弧圓心的位置不同而且每點(diǎn)的曲率半徑也不同；由力學(xué)知識(shí)易知，切屑在流過(guò)容屑槽時(shí)，受到容屑槽對(duì)其阻力的大小與該點(diǎn)的曲率半徑有密切關(guān)系，受力方向則指向圓心。因此，當(dāng)切屑流經(jīng)拋物線型容屑槽時(shí)，受到阻力的大小和方向時(shí)刻都在變化，這也就意味著同一切屑不同位置上的阻力的大小和方向是不同的，且會(huì)形成互相影響，這將導(dǎo)致整片切屑產(chǎn)生復(fù)雜的三維扭曲變形，最終導(dǎo)致的結(jié)果就是排屑不順暢，切屑阻力變大，刀具易崩刃，刀具壽命低。

2、該技術(shù)方案中銑刀槽型截面圖形滿(mǎn)足y=ax²+bx+c，可供獨(dú)立調(diào)整的參數(shù)比較少，只有3個(gè)（a、b、c），若是取值不當(dāng)，有可能出現(xiàn)保證了刀具剛性和容屑空間，但切削齒后刀面寬度偏小、切削刃強(qiáng)度不夠的現(xiàn)象。

3、該技術(shù)方案中，只限定了a、b、c不為零。若a取負(fù)值，則拋物線開(kāi)口向內(nèi)，即形成容屑槽的拋物線為一段外凸的拋物線，這樣的槽型會(huì)導(dǎo)致切屑無(wú)法卷曲折斷，造成刀具無(wú)法使用。

4、由于存在2個(gè)不等的芯厚d1和d2，因此在L1處會(huì)存在芯厚突變臺(tái)階，該臺(tái)階的存在對(duì)切屑的沿容屑槽的順利排出形成了阻礙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，能兼顧刀具剛性、容屑和排屑能力，在加工鈦合金、高溫合金、不銹鋼等難加工材料時(shí)，尤其是在不銹鋼粗加工時(shí)能大幅提高刀具壽命、降低加工成本的具有雙圓弧槽型的立銑刀。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有雙圓弧槽型的立銑刀，包括柄部和切削部，所述切削部包括端面切削齒、外周切削齒和位于相鄰兩外周切削齒之間的容屑槽，所述容屑槽在徑向剖面上由槽前刀面圓弧和槽后刀面圓弧構(gòu)成，所述槽前刀面圓弧經(jīng)過(guò)點(diǎn)a、b，所述槽后刀面圓弧經(jīng)過(guò)點(diǎn)b、c，并且槽后刀面圓弧與槽前刀面圓弧內(nèi)切于點(diǎn)b，以立銑刀旋轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，所述槽前刀面圓弧上所有點(diǎn)的坐標(biāo)均滿(mǎn)足方程(x-a₁)²+(y-b₁)²=r₁²，其中r₁為槽前刀面圓弧的半徑，a₁和b₁的取值不等于0；所述槽后刀面圓弧上所有點(diǎn)的坐標(biāo)均滿(mǎn)足方程(x-a₂)²+(y-b₂)²=r₂²，其中r₂為槽后刀面圓弧的半徑，a₂和b₂的取值不等于0；設(shè)立銑刀刃徑為D。

所述槽前刀面圓弧半徑r₁為0.18?D～0.25D。

所述槽后刀面圓弧半徑r₂為2.0D～2.5D。

所述立銑刀的芯厚d為0.55?D～0.75D。

所述外周切削齒的后刀面寬度B為0.1?D～0.2?D。

所述立銑刀刃徑D的取值范圍為3mm~16mm。?