[發明專利]具有高斜面角能力的端銑刀

在審

• 申請號: 201410211329.2
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN104209566A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: D·R·戴維斯
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: B23C5/10
• 分類號: B23C5/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

技術領域

本發明涉及一種旋轉切削刀具。更確切地說，本發明涉及以下整體式(solid)端銑刀，該端銑刀具有使得該端銑刀能夠以極高的斜面角來進行斜面操作的一種雙正的末端幾何形狀(即，在前導刃和尾隨刃上具有正的軸向和徑向前刀面)。

背景技術

在其最基本的意義上，銑削是旋轉刀具與被夾緊的且靜止的工件的相遇，這不同于刀具靜止而工件材料旋轉的車削。實際上，工件具有由機床所賦予的進給運動。切割器的旋轉運動與這些刀具的切削刃的相遇產生了波動的切削力：振動、熱并且如果一切順利的話還有碎屑。

銑削機器可以具有豎直的或水平的轉軸取向，并且典型地端面銑削切出平坦表面，但是多軸CNC機器使得能夠包括三維移動。即，存在四個基本類別的銑削：端面銑削、周緣銑削、槽銑削以及專門應用。

端面銑削用于在工件上產生平坦表面(面)。切削平面通常垂直于旋轉軸線并且這些切割器最常見的特征是單一的一排鑲片，這些鑲片被設計成具有寬范圍的切削幾何形狀、鑲片、前導角和安裝適應性。表面光潔度要求對確定最佳刀具類型是重要的因素。典型地，端面銑削是由提供了針對長刀具壽命的前導角并且在離開工件時降低斷裂機會的刀具來進行的。

周緣銑削產生了平行于轉軸旋轉的主要表面。有時產生一個次要表面。切削平面通常平行于旋轉軸線。周緣銑刀可以是高速鋼、整體碳化物或基于可轉位鑲片。基于鑲片的切割器可以包括一排或多排鑲片并且可以產生同時的端面銑削操作。

槽銑削用于在工件中產生一個槽或通道。存在兩種主要類型的槽銑刀：盤形銑刀和端銑刀。盤形銑刀可以是高速鋼、硬焊碳化物或基于可轉位鑲片。它們典型地用于垂直于該轉軸旋轉的操作中。

用于槽銑削操作的端銑刀類似于用于周緣銑削的刀具。所產生的槽平行于該轉軸旋轉。然而，由于在周緣上的完全接合、差的切屑形成以及排空，端銑刀不是用于開槽操作的第一選擇。

雖然非常多用，但端銑刀由于較小的刀具直徑和較大的長度而是所有銑刀中最不穩定的。直徑由于橫過其的高的切向力而是刀具中的最薄弱部分。

專門應用包括Z軸切入式銑削、斜面加工、螺旋形和圓形插補、次擺線及其他。

Z軸切入式銑削普遍用于去除大量的工件材料。切削力軸向地進入切割器中以獲得更高的金屬去除速率和長行程能力。切削平面是垂直于旋轉軸線的。

斜面加工在工件上產生一個成角度的表面或在進入點處用于制作一個凹座(凹穴)。與切入式相比，斜面銑削取決于條件可能產率較低。這也是對于從整體式工件中銑削出一個凹座的普遍應用要求。

螺旋形和圓形插補普遍用于在工件上產生一個柱形表面或用于產生由于后續應用中的進入點。這個應用不一定要求現有的孔，這取決于所選擇的刀具類型。

次擺線銑削是典型地在難以機加工的材料中產生槽縫的一種應用。它使用在X和Y平面上的周緣銑削和圓形插補的組合。

在銑削中，斜面加工更顯著地逐漸發展。現代CNC機器的速度和精確插補使得小型刀具能夠在相對短時間內銑削出大得多的孔或凹座。斜面加工是做到這點的重要要素。刀具在特征之內從從一個等級的通程(passes)傾斜升降至下一等級，或者它以一個連續角遵循一條螺旋路徑一路下降至該特征的深度。

對斜面加工能力的限制總體上由該刀具產生。能夠進行斜面加工的許多端銑刀不必被設計成強調這種類型的切削。當該刀具在設計時考慮到了斜面加工，則多個特征發生改變。

具有斜面加工能力的刀具以更陡的角度更早到達特征的底部，從而潛在減少了機加工時間。因此希望的是設計一種在斜面加工操作過程中能夠實現極高斜面角(即，大于十(10)度)的端銑刀。

發明內容

設計能夠實現極高斜面角(即，至少十(10)度)的端銑刀這個問題通過提供以下端銑刀得以解決，該端銑刀具有的切削尖端具有一種雙正的幾何形狀(即，在前導刃和尾隨刃上的正的軸向和徑向前刀面)，此時尾隨面在斜面操作過程中接觸工件而在端銑刀的中心處不接觸工件。