CN103752929B

CN103752929B - 具有双层切削刃的旋转切削刀具

Info

Publication number: CN103752929B
Application number: CN201310742860.8A
Authority: CN
Inventors: 江爱胜
Original assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Cemented Carbide Cutting Tools Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-12-30
Also published as: CN103752929A

Abstract

本发明公开了一种具有双层切削刃的旋转切削刀具，包括刀体，所述刀体上设有至少一组刀槽，所述刀槽内通过紧固件固定有由第一切削刀片和第二切削刀片组成的切削刀片组，所述第一切削刀片压紧于第二切削刀片上，所述第二切削刀片压紧于刀槽上，切削加工时，所述第二切削刀片的切削进给大于或等于第一切削刀片的切削进给。该具有双层切削刃的旋转切削刀具具有切削效率高、制造方便、节约成本和排屑流畅的优点。

Description

具有双层切削刃的旋转切削刀具

技术领域

本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种具有双层切削刃的旋转切削刀具。

背景技术

旋转切削刀具为了提高加工效率，通常装有尽可能多数量的切削刀片，以便为旋转切削刀具设置尽可能多的切削刃，这样做的目的是在于相同进给下最大程度减少切削刀片上的切削力尤其是切向力。然而，旋转切削刀具在使用时，为了保证切屑顺利排出以及避免和刀体干涉，在周向上，需要在铣削刀片的顶面区域内有容屑空间一般为容屑槽，同时为了保证刀片安装槽能够为切削刀片提供足够的切削承载能力和抗冲击能力，需要在刀槽的底部保留相当厚的材料，因此，设计刀具时需兼顾容屑槽和刀槽两者的需求，在旋转切削刀具的周向上既要有足够大的容屑槽来排屑，又要有足够厚的实体来保证强度，这必然就导致了切削刀片的数量受到限制。由此可见，在现有技术中旋转切削刀具为了提高加工效率需要设置尽可能多的切削刀片，而为了保证排屑和刀具强度需要设置尽可能少的切削刀片，这一矛盾已成为限制旋转切削刀具切削性能的主要因素。

为了减少上述矛盾对旋转切削刀具的限制，目前出现了将具有双层切削刃结构的切削刀片装入旋转切削刀具的技术方案，一个刀槽内的切削刀片可以先后进行两次切削从而实现增加切削刃数的目的，此种结构较大程度的提高了旋转切削刀具参与切削的有效刃数，但是，为了保证双层切削刃结构的切削刀片中先参与切削的切削刃强度，该切削刃需具有足够饱满的后刀面，这使得后参与切削的切削刃对应的槽形空间很小，槽形设计也受到了很大的限制，对应的断屑与容屑能力也很差，因此，对这种双层切削刃结构的切削刀片进行设计时，需将后参与切削的切削刃相对于旋转切削中心轴的切削半径设置为小于先参与切削的切削刃相对于旋转切削中心轴的切削半径，从而减少后参与切削的切削刃对应的切削进给量，以使其在加工中产生更易折断、更易排出的切屑。换一个角度来看，由于后参与切削的切削刃对应的切削进给量很小，其切削贡献并不大，再加上这种具有双层切削刃的切削刀片结构复杂、精度控制困难、制造成本很高，并且两层切削刃中有一层切削刃磨损后就必须更换整个刀片，使用成本很高，可见其性价比实际上很低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供切削效率高、制造方便、节约成本和排屑流畅的具有双层切削刃的旋转切削刀具。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种具有双层切削刃的旋转切削刀具，包括刀体，所述刀体上设有至少一组刀槽，所述刀槽内通过紧固件固定有由第一切削刀片和第二切削刀片组成的切削刀片组，所述第一切削刀片压紧于第二切削刀片上，所述第二切削刀片压紧于刀槽上，切削加工时，所述第二切削刀片的切削进给大于或等于第一切削刀片的切削进给。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一切削刀片由第一顶面、第一底面及连接于第一顶面与第一底面之间的第一侧面围成，所述第二切削刀片由第二顶面、第二底面及连接于第二顶面与第二底面之间的第二侧面围成，所述第一侧面与第一顶面相交形成第一切削刃，所述第二侧面和第二顶面相交形成第二切削刃，所述第二切削刃与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离大于第一切削刃与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离。

所述刀槽由第一槽侧面、第二槽侧面及槽底面围成，所述槽底面设有用于连接紧固件的固定孔，所述第一底面与第二顶面压紧接触，所述第二底面与槽底面压紧接触。

所述槽底面设有交叉的凸起，所述第二底面设有交叉的凹台，所述凸起与凹台卡紧配合。

所述第二槽侧面与第二侧面之间设有间隙，所述第一侧面与第一槽侧面压紧接触。

所述第一侧面与第一顶面相交形成第一切削刃，所述第二侧面和第二顶面相交形成第二切削刃，所述第一切削刃和第二切削刃均为连续切削刃。

所述第一侧面与第一顶面相交形成第一切削刃，所述第二侧面和第二顶面相交形成第二切削刃，所述第一切削刃为连续切削刃，所述第二切削刃设有多个刃口凹进。

所述第一侧面与第一顶面相交形成第一切削刃，所述第二侧面和第二顶面相交形成第二切削刃，所述第一切削刃设有多个刃口凹进，所述第二切削刃为连续切削刃。

所述第一侧面与第一顶面相交形成第一切削刃，所述第二侧面和第二顶面相交形成第二切削刃，所述第一切削刃和第二切削刃均设有多个刃口凹进，所述第一切削刃的刃口凹进与第二切削刃的刃口凹进互补。

所述第一切削刀片和第二切削刀片之间设有通向第一侧面的冷却槽，所述刀体上设有冷却通道，所述冷却通道与冷却槽连通。

所述紧固件上套设有密封件，所述紧固件通过密封件对第一切削刀片的中心孔两端密封。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的具有双层切削刃的旋转切削刀具，在单个刀槽内设有叠加的第一切削刀片和第二切削刀片，两个刀片相互独立，加工制作时可以单独分别加工，对各自的后刀面、槽形等关键部位的设计限制大大减少，可以使两切削刀片的断屑与容屑能力接近，因此切削加工时，第二切削刀片的切削进给可以大于或等于第一切削刀片的切削进给，使两个切削刀片在旋转切削时作出相近的切削贡献，提高单个刀槽内两个切削刃的实际切削效率；并且各刀片自身的结构简单，相比于具有双层切削刃的刀片，其加工难度、制造成本大大降低，且制作精度的控制更容易；单个切削刃磨损后，可以只更换对应的一个刀片，使用成本降低；单个刀槽内参与切削的两条切削刃相对于切削刀具回转中心的周向尺寸不再是固定的，通过匹配不同的刀片，两条切削刃的切削半径差值成为可以调整的切削参数，从而可以满足更多不同切削场合的需求，提高旋转切削刀具的适用能力，利用这一功能调整两条切削刃的切削半径，可以使其具有接近或相同的切削进给量，从而使两切削刀片具有接近的使用寿命，减少使用中的换刀频率，使用更方便。

附图说明

图1是本发明旋转切削刀具第一实施例的立体结构示意图。

图2是本发明旋转切削刀具第一实施例的仰视结构示意图。

图3是本发明旋转切削刀具第一实施例中切削刀片组的结构示意图。

图4是本发明旋转切削刀具第一实施例中第一切削刀片的仰视结构示意图。

图5是本发明旋转切削刀具第一实施例中第一切削刀片的立体结构示意图。

图6是本发明旋转切削刀具第一实施例中第二切削刀片的仰视结构示意图。

图7是本发明旋转切削刀具第一实施例中第二切削刀片的立体结构示意图。

图8是本发明旋转切削刀具第二实施例的立体结构示意图。

图9是本发明旋转切削刀具第二实施例的仰视结构示意图。

图10是本发明旋转切削刀具第二实施例中切削刀片组的结构示意图。

图11是本发明旋转切削刀具第二实施例中第一切削刀片的仰视结构示意图。

图12是本发明旋转切削刀具第二实施例中第一切削刀片的立体结构示意图。

图13是本发明旋转切削刀具第二实施例中第二切削刀片的仰视结构示意图。

图14是本发明旋转切削刀具第二实施例中第二切削刀片的立体结构示意图。

图15是本发明旋转切削刀具第三实施例的立体结构示意图。

图中各标号表示：

1、刀体；11、冷却通道；2、刀槽；21、第一槽侧面；22、第二槽侧面；23、槽底面；24、固定孔；3、第一切削刀片；31、第一顶面；32、第一底面；33、第一侧面；34、第一切削刃；35、中心孔；4、第二切削刀片；41、第二顶面；42、第二底面；43、第二侧面；44、第二切削刃；5、紧固件；6、冷却槽；7、凸起；8、凹台；9、密封件。

具体实施方式

图1至图7示出了本发明的第一种具有双层切削刃的旋转切削刀具实施例，该旋转切削刀具包括刀体1，刀体1上设有至少一组刀槽2，刀槽2内通过紧固件5固定有由第一切削刀片3和第二切削刀片4组成的切削刀片组，第一切削刀片3压紧于第二切削刀片4上，第二切削刀片4压紧于刀槽2上，第二切削刀片4较第一切削刀片3具有更大的旋转切削半径，切削加工时，第二切削刀片4的切削进给大于或等于第一切削刀片3的切削进给，在单个刀槽内设有叠加的第一切削刀片3和第二切削刀片4，两个刀片相互独立，加工制作时可以单独分别加工，对各自的后刀面、槽形等关键部位的设计限制大大减少，可以使两切削刀片的断屑与容屑能力接近，因此第二切削刀片4的切削进给大于或等于第一切削刀片3的切削进给，从而单个刀槽2内的第一切削刀片3、第二切削刀片4可以在相近的切削深度下先后两次进行稳定的周向切削，使两个切削刀片在旋转切削时作出相近的切削贡献，提高单个刀槽2内两个切削刃的实际切削效率；并且各刀片自身的结构简单，相比于具有双层切削刃的刀片，其加工难度、制造成本大大降低，且制作精度的控制更容易；单个切削刃磨损后，可以只更换对应的一个刀片，使用成本降低；单个刀槽2内参与切削的两条切削刃相对于切削刀具回转中心的周向尺寸不再是固定的，通过匹配不同的刀片，两条切削刃的切削半径差值成为可以调整的切削参数，从而可以满足更多不同切削场合的需求，提高旋转切削刀具的适用能力，利用这一功能调整两条切削刃的切削半径，可以使其具有接近或相同的切削进给量，从而使两切削刀片具有接近的使用寿命，减少使用中的换刀频率，使用更方便。

本实施例中，第一切削刀片3由第一顶面31、第一底面32及连接于第一顶面31与第一底面32之间的第一侧面33围成，第二切削刀片4由第二顶面41、第二底面42及连接于第二顶面41与第二底面42之间的第二侧面43围成，第一侧面33与第一顶面31相交形成第一切削刃34，第二侧面43和第二顶面41相交形成第二切削刃44，第二切削刃44与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离大于第一切削刃34与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离。刀槽2由第一槽侧面21、第二槽侧面22及槽底面23围成，槽底面23设有用于连接紧固件5的固定孔24，第一底面32与第二顶面41压紧接触，第二底面42与槽底面23压紧接触，第二槽侧面22与第二侧面43之间设有间隙，第一侧面33与第一槽侧面21压紧接触。

本实施例中，槽底面23设有交叉的凸起7，第二底面42设有交叉的凹台8，凸起7与凹台8卡紧配合，可有效限制第二切削刀片4在切削时产生松动，提高切削稳定性。

本实施例中，第一侧面33与第一顶面31相交形成第一切削刃34，第二侧面43和第二顶面41相交形成第二切削刃44，第一切削刃34和第二切削刃44均为连续切削刃，可以广泛应用于精加工、半精加工场合。

本实施例中，第一切削刀片3和第二切削刀片4之间设有通向第一侧面33的冷却槽6，刀体1上设有冷却通道11，冷却通道11与冷却槽6连通。冷却介质通过冷却通道11、冷却槽6能够到达切削区域，可以对切削区域进行充分冷却，并对第二切削刀片4产生的切屑形成冲击快速排出切屑；同时当冷却介质采用高压冷却时，可以使切屑快速折断，从而增加第二切削刀片4的切削能力，提高可承受的切削进给和切削负载。紧固件5上套设有密封件9，紧固件5通过密封件9对第一切削刀片3的中心孔35两端密封，紧固件5通过密封件9对第一切削刀片3的中心孔35两端密封，从而提高高压冷却效果。

图8至图14示出了本发明的第二种具有双层切削刃的旋转切削刀具实施例，本实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：第一切削刃34和第二切削刃44均设有多个刃口凹进，第一切削刃34的刃口凹进与第二切削刃44的刃口凹进互补，这种切削刃组合可以最大程度加强排屑能力和降低刃口冲击力，从而广泛应用于半精加工、粗加工场合。

图15示出了本发明的第三种具有双层切削刃的旋转切削刀具实施例，本实施例与第一实施例基本相同，区别仅在于：第一切削刃34为连续切削刃，第二切削刃44设有多个刃口凹进。此外，在其它实施例中，还可以将第一切削刃34设为多个刃口凹进，第二切削刃44设为连续切削刃。这两种切削刃组合可以广泛应用于半精加工、粗加工场合。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种具有双层切削刃的旋转切削刀具，包括刀体（1），所述刀体（1）上设有至少一组刀槽（2），其特征在于：所述刀槽（2）内通过紧固件（5）固定有由第一切削刀片（3）和第二切削刀片（4）组成的切削刀片组，所述第一切削刀片（3）压紧于第二切削刀片（4）上，所述第二切削刀片（4）压紧于刀槽（2）上，切削加工时，所述第二切削刀片（4）的切削进给大于或等于第一切削刀片（3）的切削进给。

2.根据权利要求1所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一切削刀片（3）由第一顶面（31）、第一底面（32）及连接于第一顶面（31）与第一底面（32）之间的第一侧面（33）围成，所述第二切削刀片（4）由第二顶面（41）、第二底面（42）及连接于第二顶面（41）与第二底面（42）之间的第二侧面（43）围成，所述第一侧面（33）与第一顶面（31）相交形成第一切削刃（34），所述第二侧面（43）和第二顶面（41）相交形成第二切削刃（44），所述第二切削刃（44）与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离大于第一切削刃（34）与旋转切削刀具的旋转中心轴的距离。

3.根据权利要求2所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述刀槽（2）由第一槽侧面（21）、第二槽侧面（22）及槽底面（23）围成，所述槽底面（23）设有用于连接紧固件（5）的固定孔（24），所述第一底面（32）与第二顶面（41）压紧接触，所述第二底面（42）与槽底面（23）压紧接触。

4.根据权利要求3所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述槽底面（23）设有交叉的凸起（7），所述第二底面（42）设有交叉的凹台（8），所述凸起（7）与凹台（8）卡紧配合。

5.根据权利要求3所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第二槽侧面（22）与第二侧面（43）之间设有间隙，所述第一侧面（33）与第一槽侧面（21）压紧接触。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一侧面（33）与第一顶面（31）相交形成第一切削刃（34），所述第二侧面（43）和第二顶面（41）相交形成第二切削刃（44），所述第一切削刃（34）和第二切削刃（44）均为连续切削刃。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一侧面（33）与第一顶面（31）相交形成第一切削刃（34），所述第二侧面（43）和第二顶面（41）相交形成第二切削刃（44），所述第一切削刃（34）为连续切削刃，所述第二切削刃（44）设有多个刃口凹进。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一侧面（33）与第一顶面（31）相交形成第一切削刃（34），所述第二侧面（43）和第二顶面（41）相交形成第二切削刃（44），所述第一切削刃（34）设有多个刃口凹进，所述第二切削刃（44）为连续切削刃。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一侧面（33）与第一顶面（31）相交形成第一切削刃（34），所述第二侧面（43）和第二顶面（41）相交形成第二切削刃（44），所述第一切削刃（34）和第二切削刃（44）均设有多个刃口凹进，所述第一切削刃（34）的刃口凹进与第二切削刃（44）的刃口凹进互补。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述第一切削刀片（3）和第二切削刀片（4）之间设有通向第一侧面（33）的冷却槽（6），所述刀体（1）上设有冷却通道（11），所述冷却通道（11）与冷却槽（6）连通。

11.根据权利要求10所述的具有双层切削刃的旋转切削刀具，其特征在于：所述紧固件（5）上套设有密封件（9），所述紧固件（5）通过密封件（9）对第一切削刀片（3）的中心孔（35）两端密封。