CN114147271A - 一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀 - Google Patents

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孙赫武
郭国强
李建华
丁守岭
王鹏
王鑫锋
薛锴
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Abstract

本发明公开了一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，属于刀具技术领域，该刀具包括：柄部和刀刃部；所述柄部的一端和所述刀刃部的一端固定连接，所述刀刃部上设有两条周刃；每条所述周刃绕所述刀刃部的轴线，从所述刀刃部的一端螺旋弯曲至所述刀刃部的另一端，且两条所述周刃对称设置。本发明的切屑面积大、避免应力集中，且提高高速高温切削时的稳定性、延长工作寿命。

Description

一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀
技术领域
本发明涉及刀具技术领域，更具体地说是涉及一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀。
背景技术
铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。在优化铣削效果时，铣刀的刀片是另一个重要因素，在任何一次铣削时如果同时参加切削的刀片数多于一个是优点，但同时参加切削的刀片数太多就是缺点，在切削时每一个切削刃不可能同时切削，所要求的功率和参加切削的切削刃多少有关，就切屑形成过程，切削刃负载以及加工结果来说，铣刀相对于工件的位置起到了重要作用。而现有技术中，对铣刀的周刃、螺旋槽轮廓形状、螺旋角等参数没有任何限定，因此存有周刃强度小、刀刃极易损伤、崩刃概率大、切屑面积小、应力集中的技术问题。
因此，如何提供一种切屑面积大、避免应力集中的具有多段圆弧刃陶瓷刀具是本领域亟需解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀。目的就是为了解决上述之不足而提供。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，包括:柄部和刀刃部；所述柄部的一端和所述刀刃部的一端固定连接。
优选地，所述刀刃部上设有两条周刃；每条所述周刃绕所述刀刃部的轴线，从所述刀刃部的一端螺旋弯曲至所述刀刃部的另一端，且两条所述周刃对称设置；每条所述周刃切线L1与所述刀刃部轴线的夹角为螺旋角。
优选地，所述周刃21的轴线与所述周刃21的切线L1的夹角为螺旋角；所述螺旋角为30°～45°。
优选地，每条所述周刃的顶端上与所述周刃弯曲反向一侧切削有刃带。
此技术方案的有益效果是：通过所述刃带可有效增大切削面积。
优选地，所述刀刃部的表面上设有两道螺旋槽，且两道所述螺旋槽与两条所述周刃互相交错设置。
优选地，每道所述螺旋槽上远离所述柄部的一端设有阶梯波状刃；所述阶梯波状刃的左右两端分别与一所述周刃连接。
优选地，每个所述阶梯波状刃的截面为一外径圆弧和一内径圆弧，且两者相切。
优选地，所述外径圆弧的半径为第一段圆弧半径为0.3～1mm；所述内径圆弧的半径为2～6mm。
优选地，外径圆弧在刀尖上的切线L2，与刀尖、轴心的连线L3的夹角为周刃径向前角，所述周刃径向前角～12°～～18°。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1、本发明通过限定所述外径圆弧的半径为第一段圆弧半径为0.3～1mm，所述内径圆弧的半径为2～6mm，增大了切削的圆弧半径，同时增加了端部底刃的长度，改变了圆弧段的弧度，从而改变受力的方向，使径向的切削分力变小，一定程度可以抑制陶瓷刀具的振颤和弯曲，提高陶瓷铣刀的抗振性能；
2、所述螺旋角为30°～45°，使所述周刃上远离所述柄部的转角处的强度增大，且能够减少刀刃的损伤，降低崩刃概率；
3、所述阶梯波状刃通过特定尺寸的所述周刃径向前角，增加了切屑过程中的接触面积，且所述外径圆弧和所述内径圆弧能够有效减小刀具受到的切削阻力，减少应力集中的现象，提高陶瓷铣刀在高速高温切削时的稳定性，延长铣刀工作寿命。
附图说明
图1为本发明一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀的结构示意图；
图2为本发明一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀的侧视图；
图3为本发明一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀的A-A截面示意图；
图4为本发明一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀的B处放大示意图；
图中：1-柄部；2-刀刃部；21-周刃；211-刃带；22-螺旋槽；221-阶梯波状刃；2211-外径圆弧；2212-内径圆弧；2213-周刃径向前角；23-螺旋角；24～芯圆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-4所示一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，该刀具全长为60～70mm，的直径为8～12mm，其包括：柄部1和刀刃部2，柄部1与刀刃部2一体成型，且采取的材料为氮化硅陶瓷或者SiAlON陶瓷，此材料硬度更高、强度更高。
刀刃部2上设有两条周刃21，每条周刃21绕刀刃部2的轴线，从刀刃部2的一端螺旋弯曲至刀刃部2的另一端，且两条周刃21对称设置。在每条周刃21的顶端上与周刃21弯曲反向一侧切削有刃带211，刃带211有利于增大刀具与加工件的接触面积，且提高了切刃的强度。
周刃21的轴线与所述周刃21的切线L1的夹角为螺旋角23，螺旋角23为30°～45°，使周刃21上远离柄部1转角处的强度增大，且能够减少刀刃的损伤，降低崩刃概率。
刀刃部2的表面上还设有两道螺旋槽22，且两道螺旋槽22与两条周刃21互相交错设置。在每道螺旋槽22上远离柄部1的一端设有两个阶梯波状刃221，且每个阶梯波状刃221的左右两端分别与一周刃21连接。
每个阶梯波状刃221的截面为相切的外径圆弧2211和内径圆弧2212，以两者的交点至轴心的长度为芯圆24的半径，芯圆24的半径为刀尖至轴心距离的60％～70％。每个阶梯波状刃221的外径圆弧2211半径为0.3～1mm，内径圆弧2212半径为2～6mm。外径圆弧2211在刀尖上的切线L2，与刀尖、轴心的连线L3的夹角为周刃径向前角2213，周刃径向前角2213为～12°～～18°。本发明通过阶梯波状刃221上特定尺寸的周刃径向前角2213，增加了切屑接触面积，且外径圆弧2211和内径圆弧2212能够有效减小刀具受到的切削阻力，减少应力集中的现象，提高该铣刀在高速高温切削时的稳定性，延长铣刀工作寿命。
工作原理：
铣削加工时，周刃21上远离柄部1的一端与加工件接触；在该铣刀转动过程中，周刃21通过刃带211增大刀具与加工件的接触面积，且提高了切刃的强度；螺旋角23为30°～45°，使周刃21上远离柄部1转角处的强度增大；再通过阶梯波状刃221上特定尺寸的周刃径向前角2213，增加了切屑接触面积，且外径圆弧2211和内径圆弧2212能够有效减小刀具受到的切削阻力，减少应力集中的现象，提高该铣刀在高速高温切削时的稳定性，延长铣刀工作寿命。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，包括：柄部(1)和刀刃部(2)；所述柄部(1)的一端和所述刀刃部(2)的一端固定连接；
所述刀刃部(2)上设有两条周刃(21)；每条所述周刃(21)绕所述刀刃部(2)的轴线，从所述刀刃部(2)的一端螺旋弯曲至所述刀刃部(2)的另一端，且两条所述周刃(21)对称设置。
2.根据权利要求1所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，所述周刃(21)的轴线与所述周刃(21)的切线L1的夹角为螺旋角(23)；所述螺旋角(23)为30°～45°。
3.根据权利要求1所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，每条所述周刃(21)的顶端上与所述周刃(21)弯曲反向一侧切削有刃带(211)。
4.根据权利要求1所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，所述刀刃部(2)的表面上设有两道螺旋槽(22)，且两道所述螺旋槽(22)与两条所述周刃(21)互相交错设置。
5.根据权利要求4所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，每道所述螺旋槽(22)上远离所述柄部(1)的一端设有两个阶梯波状刃(221)；每个所述阶梯波状刃(221)的左右两端分别与一所述周刃(21)连接。
6.根据权利要求5所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，每个所述阶梯波状刃(221)的截面为一外径圆弧(2211)和一内径圆弧(2212)，且两者相切。
7.根据权利要求6所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，所述外径圆弧(2211)的半径为0.3～1mm；所述内径圆弧(2212)的半径为2～6mm。
8.根据权利要求6所述的一种具有多段圆弧刃陶瓷铣刀，其特征在于，所述外径圆弧(2211)在刀尖上的切线L2，与刀尖、轴心的连线L3的夹角为周刃径向前角(2213)，所述周刃径向前角(2213)为～12°～～18°。
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