CN103357940A - 一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，该立铣刀的刀齿数为8-10齿的密齿型，相邻刀刃夹角为36°－45°，侧刀刃相邻刀刃的螺旋角不相等，分别为35°和30°。本发明特别适宜精铣机床四大件，即床身，立柱，拖板，工作台中安置精密直线导轨的水平支承面与侧支承面，也可适宜精铣平面与台阶面，是一种属精加工，半精加工数控硬质合金立铣刀。本发明不仅在硬质合金刀片的材质上选用了新材料，而且在刀具几何参数上作了很大变化，该刀具加工的平侧导轨面，精度高，可不需铲刮或精磨，完全符合图纸精度，而且刀具寿命长，性价此低，仅进口刀具的1/4价格，切削性能不逊色于如日本OSG，住友等品牌同类进口刀具。

Description

一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀
技术领域
本发明涉及了一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，为CNC数控刀具属机械加工金属切削领域。 
背景技术
CNC加工中心电火花慢走丝线切割机，电火花成型机等精密机床的床身（底座）、立柱、拖板、工作台等大件上均装有精度非常高的直线导轨，定位固定直线导轨是二个相互垂直的，二组精加工面，俗称侧导轨面与平导轨面，通常导轨面长1.2-2米，二导轨的直线度要求0.005mm，相互平行度为0.005-0.008mm，粗糙要求在Ra0.8-1.6mm，加工难度非常大，如图5所示。为保证如此高精度，很多公司选择精度高的母机上加工导轨面，如大畏，马扎克，沃克曼等，加工刀具选用进口硬质合金立铣刀或进口机夹可转位立铣刀来切削，刀具价格既昂贵，但加工出导轨质量波动大，往往要人工铲刮来修正，或上龙门磨床返修。也有企业尝试选用国产硬质合金螺旋立铣刀加工导轨面，精度根本达不到，一支铣刀勉强加工二只床身都困难，还要进行程序插补处理，因此有些大中型机床厂，直接在CNC龙门导轨磨床来精磨导轨面，加工成本就更高了，效率也低，精铣高精度的导轨面成了不少企业瓶颈。 
 发明内容
     本发明所要解决的技术问题是提供一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，加工导轨面精度高，加工后不用铲刮返修，磨刀具耐用度高，成本低。
     为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 
一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的刀齿数为8-10齿的密齿型，相邻刀刃夹角为36°-45°。
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的侧刀刃相邻刀刃的螺旋角不相等，分别为35°和30°。 
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的刀尖为圆弧状，该圆弧的半径为0.1mm-0.15mm。 
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的侧刀刃长度不大于立铣刀直径的二分之一。 
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的第一端面副偏角为40′-1°。 
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于该立铣刀还具有第二端面副偏角，副偏角为3°。 
前述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的硬质合金材质为YL10.2，刀条为螺旋状，刀头厚度大于4.5mm，宽度不小于8mm。 
本发明的有益效果是： 
1、刀具采用密齿型结构，使切削更稳定；
2、相邻刀刃的螺旋角不等，减小刀具切削时的跳动，使刀具切削更稳定，耐磨；
3、刀尖处采用圆弧型结构，降低了切削工件的粗糙度；
4、侧刀刃的长度较短，减小刀具切削时的跳动；
5、刀头采用YL10.2材质制造，断面尺寸大，厚度大于4.5mm，宽度不小于8mm，使刀具的刚性和耐磨性更好，
6、刀头的第一副偏角为40′－1°，使切削的工件更加光滑，并存在第二副偏角为3°，能减小相应的切削力。
附图说明
图1是本发明一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀的立体图； 
图2是本发明一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀的俯视图；
图3是图2中E-E截面图；
图4是本发明一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀的端面刀刃图；
图5是待加工平面导轨与侧导轨工件剖面示意图。
  
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。 
如图1-图4所示，一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，本发明的精铣导轨面硬质合金螺旋立铣刀，有刀体与焊接在刀体上的若干条硬质合金螺旋刀片组成，刀体材质用9crsi合金钢，刀片材质为YL10.2。简单生产工序是：断料，车，铣，淬火HRC56-60，焊接研磨中心孔，外磨，CNC五轴联动工具磨，开侧刃口与端面刃口及精磨刀尖圆弧。 
为保证侧刀刃和端面刀刃对刀柄基准跳动小于0.008mm，要求CNC磨床夹持刀柄的夹头精度非常高，车离夹头端面4D长度处，刀具外圆对夹持基准跳动小于0.004mm，对这类高精度弹性夹头，可选用日本BIG，NIKKEN或德国可调中心夹头。该立铣刀的刀齿数为8-10齿的密齿型，相邻刀刃夹角为36°-45°，相对于现有的齿数为6齿的，相邻刀刃夹角为60°的刀具，本发明的立铣刀在切削时更稳定，耐磨性好。 
立铣刀的侧刀刃相邻刀刃的螺旋角不相等，分别为35°和30°，减小刀具切削时的跳动，使刀具切削更稳定。 
立铣刀的刀尖为圆弧状，该圆弧的半径R为0.1mm-0.15mm，降低加工工件的粗糙度。 
立铣刀的侧刀刃长度不大于立铣刀直径的二分之一，减小刀具切削时的跳动。 
立铣刀的第一端面副偏角a为40′－1°，使切削的工件更加光滑，立铣刀的第二端面副偏角b为3°，能减小相应的切削力。 
立铣刀的硬质合金材质为YL10.2，刀头厚度大于4.5mm，宽度不小于8mm，保证了刀具的刚性和耐磨性。 
刀具刃磨时，要注意以下几点，侧刀刃留宽0.05-0.07mm圆弧面，俗称白刃，外圆段倒锥量为0.03/100，相邻二刀齿螺旋角不相同，刀尖圆弧要用380#金钢石砂轮精磨。 
刀刃外型尺寸，可根据导轨面的规格来确定设计。通常选用铣刀直径为50mm，刀柄直径Φ42mm，刀刃长25mm，总长116mm，刀齿数为8-10齿。 
加工FC250灰铸铁切削参数，精加工时：V=78-80m/mim，F=200mm/min，t=0.05-0.1mm。 
下面提供多年使用本刀具的苏州沙迪克三光（现称三光科技）的切削试验报告：对本刀具的性能作进一步描述。 
Figure 2013103388071100002DEST_PATH_IMAGE001
  
对比以上两个表格，我们不难得出结论：新硬质合金螺旋立铣刀与以前同规格硬质合金铣刀相比，不仅刀具耐用度提高近2倍，而且生产效率分别提高11%和38%。
综上所述，本发明提供的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，加工导轨面精度高，加工后不用铲刮返修，磨刀具耐用度高，成本低。 
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。    

Claims (7)

1.一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的刀齿数为8-10齿的密齿型，相邻刀刃夹角为36°－45°。
2.根据权利要求1所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的侧刀刃相邻刀刃的螺旋角不相等，分别为35°和30°。
3.根据权利要求1或2所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的刀尖为圆弧状，该圆弧的半径R为0.1mm-0.15mm。
4.根据权利要求3所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的侧刀刃长度不大于立铣刀直径的二分之一。
5.根据权利要求4所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的第一端面副偏角为40′－1°。
6.根据权利要求5所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀还具有第二端面副偏角，副偏角为3°。
7.根据权利要求6所述的一种精铣高精度导轨面焊接式硬质合金螺旋立铣刀，其特征在于：该立铣刀的硬质合金材质为YL10.2，刀条为螺旋状，刀头厚度大于4.5mm，宽度不小于8mm。
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