[發(fā)明專利]小型精加工用球頭銑刀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110284906.7
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102350533A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程祥;田忠強(qiáng);劉軍營;楊先海;賈鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: B23C5/14
• 分類號: B23C5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及小型精加工用球頭銑刀，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著微納米技術(shù)的不斷發(fā)展，微細(xì)加工技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和重要基礎(chǔ)，成為當(dāng)今制造業(yè)最為活躍的研究熱點(diǎn)之一。目前工業(yè)制造中存在著大量三維小型及meso-scale(尺寸介于數(shù)微米至數(shù)百微米)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特征，要求具有高的幾何精度和表面粗糙度，對于這些要求，機(jī)械微細(xì)銑削加工具有電化學(xué)等其他微細(xì)加工方法無法替代的精度和柔性。在機(jī)械微細(xì)銑削領(lǐng)域，微納米加工機(jī)床已經(jīng)在德國、日本和美國等研制成功并商業(yè)化，但是這些微納米加工機(jī)床上所用銑削刀具還處于起步階段，一般是將大型刀具小型化來獲得，所具有的缺陷如下：大型銑削刀具的前角一般均為正值，使得小型化的微細(xì)銑削刀具也具有正前角，不但使得這些微細(xì)銑削刀具剛度差，而且尤其不適合于微細(xì)加工硬脆材料，難于形成切屑并生產(chǎn)高質(zhì)量的切削表面；大型銑削刀具微型化過程中，由于切削刃特征影響，難于小型化到1毫米以內(nèi)的切削半徑；小型化得來的微細(xì)球頭銑刀在精加工微細(xì)復(fù)雜曲面特征零件時，加工精度和效率難以保證；而且小型化得來的小型精加工用球頭銑刀在制造時，由于球頭銑刀本身存在復(fù)雜的幾何特征，使得制造效率低，并且難于獲得高精度的切削刃。

研究開發(fā)適合于機(jī)械微細(xì)銑削加工的具有高剛度、高精度和高效率的小型銑削刀具，對于推動銑削刀具的創(chuàng)新開發(fā)，特別是對于推動微細(xì)銑削技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、具有高剛度、高精度和高加工效率的小型精加工用球頭銑刀。其技術(shù)方案為：

一種小型精加工用球頭銑刀，由刀具夾持柄、切削部分和位于刀具夾持柄與切削部分之間的過渡部分構(gòu)成，其中切削部分上均布有多個球面曲線切削刃，多個球面曲線切削刃的頭端相交于銑刀的頂點(diǎn)，沿銑刀旋轉(zhuǎn)方向，球面曲線切削刃的前刀面為平面，球面曲線切削刃的第一后刀面為球面，球面曲線切削刃的第二后刀面為平面，其特征在于：每個球面曲線切削刃的前刀面與球面的相貫線構(gòu)成球面曲線切削刃，-20°≤球面曲線切削刃的前角α＜0°，且90°≤球面曲線切削刃的中心角β≤120°，0.05毫米≤球面曲線切削刃的切削半徑為≤1毫米。

所述的小型精加工用球頭銑刀，球面曲線切削刃的第一后刀面的半徑與球頭銑刀的切削半徑相等。

所述的小型精加工用球頭銑刀，0°≤球面曲線切削刃的前刀面與球頭銑刀的旋轉(zhuǎn)中心線的夾角θ≤30°。

所述的小型精加工用球頭銑刀，球面曲線切削刃的前刀面和第二后刀面構(gòu)成排屑槽。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：

1、由于每個球面曲線切削刃的前角均小于等于0°，使得小型銑削刀具的剛度高，有利于獲得高的尺寸精度，并且在機(jī)械微細(xì)銑削加工中有利于生成切屑，尤其是加工具有復(fù)雜曲面特征的硬脆材料工件時，有利于形成切屑并生成高質(zhì)量的切削表面；

2、0.05毫米到1毫米的切削半徑，使本發(fā)明更適合于具有微細(xì)特征的零件加工；

3、球面曲線切削刃及其第一后刀面均參與微細(xì)精整銑削加工，有利于提高微細(xì)精銑削加工的效率和質(zhì)量；

4、球面曲線切削刃的前刀面和第二后刀面均為平面，使得本發(fā)明在制造時，有利于獲得具有高精度幾何形狀的球面曲線切削刃，制造效率也大大提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的A向視圖；

圖3是圖1所示的B-B剖面圖。

圖中：1、刀具夾持柄?2、過渡部分?3、球面曲線切削刃?4、前刀面?5、第一后刀面?6、第二后刀面?7、排屑槽

具體實(shí)施方式

在圖1-3所示的實(shí)施例中：由刀具夾持柄1、切削部分和位于刀具夾持柄1與切削部分之間的過渡部分2構(gòu)成，其中切削部分上均布有多個球面曲線切削刃3，多個球面曲線切削刃3的頭端相交于銑刀的頂點(diǎn)，沿銑刀旋轉(zhuǎn)方向，球面曲線切削刃3的前刀面4為平面，球面曲線切削刃3的第一后刀面5為球面，球面曲線切削刃3的第二后刀面6為平面；每個球面曲線切削刃3的前刀面4與球面的相貫線構(gòu)成球面曲線切削刃3，球面曲線切削刃3的前角α為負(fù)10°，球面曲線切削刃3的中心角β為114°，球面曲線切削刃3的切削半徑為0.2毫米。球面曲線切削刃3的第一后刀面5的半徑與球頭銑刀的切削半徑均為0.2毫米；球面曲線切削刃3的前刀面4與球頭銑刀的旋轉(zhuǎn)中心線的夾角θ為9°；球面曲線切削刃3的前刀面4和第二后刀面6構(gòu)成排屑槽7。