[實(shí)用新型]基于仿生學(xué)具有特殊槽型和微刃結(jié)構(gòu)的立銑刀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420717528.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204277048U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫杰;姜振喜;李國(guó)超;熊青春;李衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B23C5/10
• 分類號(hào): B23C5/10
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 寧欽亮

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于加工鈦合金的整體硬質(zhì)合金立銑刀，屬于立銑刀技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鈦合金具有比強(qiáng)度高、高溫強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在航空航天、石油化工、醫(yī)藥器械、汽車工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是，由于鈦合金化學(xué)活性高、導(dǎo)熱系數(shù)低、彈性模量小，切削過(guò)程中振動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重、切削溫度高，容易加劇刀具磨損，對(duì)生產(chǎn)效率和表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。立銑刀的結(jié)構(gòu)對(duì)切削力、振動(dòng)和溫度具有重要影響，是實(shí)現(xiàn)鈦合金高效加工的關(guān)鍵因素。

目前，在加工鈦合金時(shí)，一般的立銑刀很難既保證刀具強(qiáng)度高、排屑性能好，又保證散熱性好。在設(shè)計(jì)立銑刀過(guò)程中考慮了不同數(shù)學(xué)模型改進(jìn)銑刀的槽型。專利文獻(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。但是，該銑刀槽型沒(méi)有具體定義參數(shù)a、b、c的取值，如果取值不當(dāng)可能導(dǎo)致齒厚小，切削刃強(qiáng)度不夠，并且沒(méi)有考慮切削刃后刀面槽型的影響。

專利文獻(xiàn)CN102303158A公開(kāi)了一種具有雙圓弧槽型的立銑刀，其容屑槽徑向剖面由槽前刀面圓弧和后刀面圓弧構(gòu)成。槽前刀面圓弧上所有點(diǎn)坐標(biāo)滿足(x-a₁)²+(x-b₁)²＝r₁²，槽后刀面圓弧上所有點(diǎn)坐標(biāo)滿足(x-a₂)²+(x-b₂)²＝r₂²，其中r₁為0.18-0.25倍銑刀刃徑，r₂為2.0-2.5倍銑刀刃徑。該銑刀槽型具有流暢的排屑能力和一定的刀具強(qiáng)度，但是切屑和刀具接觸長(zhǎng)度大，傳入刀具的熱量大，容易加劇刀具磨損，并且切屑不易折斷，可能導(dǎo)致切屑纏繞刀具的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有銑刀難以兼顧刀具剛性、排屑性和散熱性的問(wèn)題，提供一種具有良好的剛性，并且排屑和散熱性能好的基于仿生學(xué)具有特殊槽型和微刃結(jié)構(gòu)的立銑刀。

本實(shí)用新型的基于仿生學(xué)具有特殊槽型和微刃結(jié)構(gòu)的立銑刀，采用以下技術(shù)方案：

該立銑刀，包括柄部和切削部，切削部包括外周切削齒和容屑槽；外周切削齒的齒數(shù)為4，外周切削齒由第一前刀面、第二前刀面和后刀面組成，第一前刀面的徑向剖面為直線型，第二前刀面的徑向剖面為拋物線型，其上所有點(diǎn)的坐標(biāo)滿足拋物線方程；后刀面的徑向剖面為直線型；容屑槽包括主槽和副槽兩部分，主槽與第二前刀面連接，主槽的徑向剖面為拋物線型，其上所有點(diǎn)的坐標(biāo)均滿足拋物線方程，副槽向外凸起，連接主槽和后刀面，副槽的徑向剖面上所有點(diǎn)的坐標(biāo)均滿足方程y＝ax³+bx²+cx+d，其中a、b、c和d為常數(shù)，對(duì)于每一個(gè)外周切削刃的徑向剖面，以刀具旋轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，以旋轉(zhuǎn)中心和刀尖的連線為y軸。

外周切削齒的螺旋角為38°～40°。

第一前刀面的徑向剖面的直線長(zhǎng)度為1mm-2mm。

第一前刀面形成的第一前角γ₁為7°～10°。

第二前刀面形成的第二前角γ₂為55°～60°。

第二前刀面的徑向剖面上所有點(diǎn)的坐標(biāo)滿足拋物線方程y=-(139.60~139.65)Dx2+(1.30~1.35)x+(0.460~0.465)D,]]>D為立銑刀的刃徑。