CN103433542B - 一种精密铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种精密铣刀及其加工方法，该铣刀包括：刀体以及设置在刀体外周的多个刀齿；所述刀齿之间设置有一平整段使所述刀齿之间的螺旋槽底部形成一平整底面，所述平整底面与所述螺旋槽按相同的螺旋角在所述刀体上布置，所述平整底面上各点到所述铣刀轴心的距离相等。由于该平整段的设置，增加了刀齿之间的间隔距离，这样增加了铣刀的排屑空间，使得切屑排出更加流畅。并且，由于平整段的设置，刀齿之间的间隔增大，使得刀刃前角可以设置更大使得刀刃更加锋利，而刀刃后角可以相应的调小，保证了刀齿的厚度，避免出现断齿现象。再者，由于平整段的设置，使得螺旋槽底部变平，这样可以增大铣刀的芯径，提高铣刀强度，进而可以减少断刀率。

Description

一种精密铣刀

技术领域

本发明涉及加工刀具领域，更具体的说，涉及一种精密铣刀及其加工方法。

背景技术

精密铣刀一般用于各种零件的精密加工制造，其加工精度一般较高。以加工PCB为例，PCB铣刀是铣外形(成型)过程中的切削刀具。

如图1及图2所示，以目前国内外生产和使用的多刃断屑槽型铣刀为例，该多刃断屑槽型铣刀包括：刀体100以及设置在刀体外周的刀齿110，刀齿110之间的空间为螺旋槽180，其中刀齿110包括刀刃111、前刀面112以及后刀面114，相邻的两刀齿110之间的前刀面112以及后刀面114分别组成了螺旋槽180的壁面。

铣刀的螺旋槽180的形状都是完全由加工时砂轮的形状决定的，如图3所示为用于图1及图2所示的铣刀的砂轮10的侧面视图，从图中可看出，砂轮10的边缘为尖端形状。在确定刀齿110或刀刃111的数量后，如图1和图2所示，为保证刀具的锋利，要前角112角度γ确定的情况下，但这样的话其后角α，排屑空间(及螺旋槽180)及芯径都被限制，无法自由调整。因此，这种铣刀排屑空间较小，切削刃不够锋利，芯径由于受砂轮10的限制设计较小，使得铣刀在铣削过程中容易发生断刀，造成铣刀寿命较短，从而增加加工成本和降低加工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种排屑流畅、加工性能更优的精密铣刀及其加工方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种精密铣刀，包括：刀体以及设置在刀体外周的多个刀齿；所述刀齿之间设置有一平整段使所述刀齿之间的螺旋槽底部形成一平整底面，所述平整底面与所述螺旋槽按相同的螺旋角在所述刀体上布置，所述平整底面上各点到所述铣刀轴心的距离相等。

优选的，以所述刀齿的刀刃为第一点，以所述平整段距离所述刀刃较远的一端为第二点，所述第一点到所述第二点之间的跨越弧度θ为15°～35°，所述跨越弧度θ为以所述铣刀轴心为中心的朝角。朝角θ的大小直接决定了平整段的长度，也决定了刀齿之间的间隔距离，进而决定了刀齿之间螺旋槽的大小，当θ在15°～35°范围内，螺旋槽的大小可以达到较优的排屑性能。

优选的，所述跨越弧度θ为20°～25°。其中，当θ角在20°～25°时，螺旋槽的排屑性能最优。

优选的，所述刀齿的刀刃前角角度为0°～10°。刀刃前角的大小决定了铣刀的锋利程度，太小则铣削过程较为困难，太大则容易断齿，本发明选择0°～10°，该范围内，保持了铣刀的锋利和强度。

优选的，所述刀齿的刀刃前角角度为4°～9°。当铣刀的刀齿刀刃前角角度为4°～9°时，其铣削效果最好，刀刃锋利度较好。

优选的，所述铣刀直径为0.4mm～2.5mm。

优选的，所述铣刀表面涂覆有耐磨性涂层。耐磨性涂层可提高铣刀的耐磨性能，进而增加铣刀的寿命。

优选的，所述耐磨性涂层为金刚石涂层。金刚石涂层具有良好的耐磨性能。

优选的，所述铣刀为断屑型铣刀。

一种如权利要求1所述的精密铣刀的加工方法，包括步骤：

S1，在砂轮的边缘磨出平整部；

S2，在棒料上进行磨削形成铣刀的刀齿。

本发明由于在铣刀的刀齿之间设置一平整段，在刀体的螺旋槽底部形成了一个平整底面，该平整底面沿螺旋槽按相同的螺旋角在刀体上延伸，由于该平整段的设置，增加了刀齿之间的间隔距离，这样，与其它铣刀相比，其会相应的减少刀齿以及螺旋槽的数量，铣刀的螺旋槽空间得到增大，进而增加了铣刀的排屑空间，使得切屑排出更加流畅。并且，由于平整段的设置，刀齿之间的间隔增大，使得刀刃前角可以设置更大使得刀刃更加锋利，而刀刃后角可以相应的调小，保证了刀齿的厚度，避免出现断齿现象。再者，由于平整段的设置，使得螺旋槽底部变平，这样可以增大铣刀的芯径，提高铣刀强度，进而可以减少断刀率。

附图说明

图1是现有断屑型铣刀的结构示意图，

图2也是现有断屑型铣刀的结构示意图，

图3是现有断屑型铣刀的磨削砂轮结构侧面示意图，

图4是本发明实施例的断屑型铣刀结构示意图，

图5是本发明实施例的断屑型铣刀的局部结构示意图，

图6也是本发明实施例的断屑型铣刀结构示意图，

图7是本发明实施例断屑型铣刀的磨削砂轮结构示意图。

其中：10、砂轮，12、平整部；

100、刀体，110、刀齿，111、刀刃，112、前刀面，114、后刀面，116、过度弧面，117、平整底面，180、螺旋槽。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图4-6所示，本发明以多刃断屑槽型精密铣刀进行说明，该铣刀包括：刀体100以及设置在刀体100外周的多个刀齿110；其中刀齿110包括刀刃111、前刀面112以及后刀面114；所述刀齿110之间设置有一平整段，在刀体100上形成一平整底面117，相邻的两刀齿110之间的前刀面112以、刀面114以及所述平整底面117分别组成了螺旋槽180的壁面，该平整底面117使所述刀齿110之间的螺旋槽180底部形成一相对较为平整的底面，所述平整底面117与所述螺旋槽180按相同的螺旋角在所述刀体100上布置，该平整底面117上各点到所述铣刀轴心的距离相等。由于在铣刀的刀齿110之间设置一平整段，在刀体100的螺旋槽180底部形成了一个平整底面117，该平整底面117沿螺旋槽180按相同的螺旋角在刀体100上延伸，由于该平整段的设置，增加了刀齿110之间的间隔距离。这样，与其它铣刀相比，其会相应的减少刀齿以及螺旋槽的数量，本实施例中，刀齿或螺旋槽的数量会减少1～2条，铣刀的螺旋槽180空间得到增大，进而增加了铣刀的排屑空间，使得切屑排出更加流畅；而加工铣刀的效率，也可以提高15％～30％。并且，由于平整段的设置，刀齿110之间的间隔增大，使得刀刃111前角γ可以设置更大使得刀刃111更加锋利，而刀刃111后角α可以相应的调小，保证了刀齿110的厚度，避免出现断齿现象。再者，由于平整段的设置，使得螺旋槽180底部变平，这样可以增大铣刀的芯径，最大可以提升至普通断屑槽的110％，提高铣刀强度，进而可以减少断刀率，其寿命可比普通断屑铣刀的寿命高1.5倍。

如图5所示，在平整底面117与前刀面112的衔接处，设置有过度弧面116，这样避免刀齿容易发生疲劳破裂，造成断齿。

在本实施例中，如图6所示，以所述刀齿110的刀刃111为第一点，以所述平整段距离所述刀刃较远的一端为第二点(即平整底面117的一边缘)，所述第一点到所述第二点之间的跨越弧度0为20°～30°，所述跨越弧度θ为以所述铣刀轴心为中心的朝角。朝角θ的大小直接决定了平整段的长度(即平整底面117的宽度)，也决定了刀齿110之间的间隔距离，进而决定了刀齿之间螺旋槽的大小，当θ在15°～30°范围内，螺旋槽的排屑空间增加了25％～40％，可以达到较优的排屑性能，而对于铣刀直径稍大的，θ的范围可以增至15°～35°。

在本实施例中铣刀的刀刃111前角角度可设置为0°～10°，以确保刀刃的锋利程度。刀刃111前角的大小决定了铣刀的锋利程度，太小则锋利度不够造成铣削过程较为困难，太大则使得刀齿110较薄容易断齿，本发明选择0°～10°，该范围内，保持了铣刀的锋利和刀齿110的强度。然而对于本实施例来说，由于螺旋槽180变得更宽更大，则刀刃111的后角α可以对应前角γ的变化而进行调整，确保了刀齿110的厚度，而不受磨削砂轮的限制。

其中，当所述刀齿110的刀刃111前角角度γ为4°～9°时，其铣削效果较优，刀刃锋利度较好。

在下表中，本实施例提供当刀刃111前角γ为4°时，θ角为15°、24°、26°以及30°时的四种铣刀的实验数据，具体见下表：

θ角	15°	20°	25°	30°
					切削效率	105％	107％	110％	114％
排屑效率	115％	123％	128％	132％
					寿命	120％	125％	135％	120％

表1

在下表中，本实施例又提供了当刀刃111前角γ为9°时，θ角为20°、24°、26°以及30°时的四种铣刀的实验数据，具体见下表：

θ角	15°	20°	25°	30°
					切削效率	115％	125％	130％	134％
排屑效率	115％	123％	128％	132％
					寿命	130％	140％	150％	135％

表2

由上表可知，前角γ越大，刀具的切削效率越高，θ角越大，排屑效率越好，当θ角在25°时，在γ角为4°和9°时，刀具寿命分别达到了135％和150％，拥有较好的应用效果；而当θ角在30°时，刀具寿命开始降低，因此，θ角不能一直保持增大，否则会影响刀具的寿命。

对于γ角的选择，在实际应用中，还需考虑砂轮的磨损，经过测试和实验，前角的角度再6～7°时，达到最佳的效果。

本实施例的铣刀为直径在0.4mm～2.5mm的断屑型精密铣刀，铣刀的表面涂覆有耐磨性涂层以提高铣刀的耐磨性能，进而增加铣刀的寿命，具体的，可选用金刚石涂层，金刚石涂层具有良好的耐磨性能，当然，也可以选择其他类型的耐磨性涂层，具体可根据加工情况而定。

本实施例同时提供了该断屑型精密铣刀的加工方法，包括步骤：

S1，如图7所示，在砂轮10的边缘磨出平整部12；

S2，在棒料上进行磨削形成铣刀的刀齿，该步骤与现有铣刀的加工方式相同。

从图3和图7可以看出，为了获得铣刀刀体100上的平整底面117，砂轮10的结构发生了改变。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种精密铣刀，包括：刀体以及设置在刀体外周的多个刀齿；其特征在于，所述刀齿之间设置有一平整段使所述刀齿之间的螺旋槽底部形成一平整底面，所述平整底面与所述螺旋槽按相同的螺旋角在所述刀体上布置，所述平整底面上各点到所述铣刀轴心的距离相等；以所述刀齿的刀刃为第一点，以所述平整段距离所述刀刃较远的一端为第二点，所述第一点到所述第二点之间的跨越弧度θ为15°～35°，所述跨越弧度θ为以所述铣刀轴心为中心的朝角；所述刀齿的刀刃前角角度为0°～10°。

2.如权利要求1所述的精密铣刀，其特征在于，所述跨越弧度θ为20°～25°。

3.如权利要求1所述的精密铣刀，其特征在于，所述刀齿的刀刃前角角度为4°～9°。

4.如权利要求1所述的精密铣刀，其特征在于，所述铣刀直径为0.4mm～2.5mm。

5.如权利要求1所述的精密铣刀，其特征在于，所述铣刀表面涂覆有耐磨性涂层。

6.如权利要求5所述的精密铣刀，其特征在于，所述耐磨性涂层为金刚石涂层。

7.如权利要求1所述的精密铣刀，其特征在于，所述铣刀为断屑型铣刀。