铣刀
技术领域
本实用新型涉及一种铣刀,尤其涉及一种应用于机械加工的铣刀。
背景技术
在机械加工中,例如CNC加工中,铣刀因其切削平稳等优点,较常用于切削金属、塑料等材料制成的工件。但有些产品的外观形状要求特殊,产品轮廓曲线较为复杂时,通常的铣刀不能满足加工需求。
实用新型内容
鉴于上述状况,有必要提供一种适合加工特定轮廓的铣刀。
一种铣刀,其包括至少一个切削刃,该至少一个切削刃包括第一刃部,该第一刃部绕铣刀的轴线旋转时形成第一旋转轨迹,该第一旋转轨迹与通过该铣刀的轴线的任一平面相交形成两条第一轮廓线,每个该第一轮廓线包括7个点分成的6段曲线段,以该7个点中的一个点设为二维坐标原点(0,0),其他6个点的坐标点选自以下8组:
第1组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.088±0.04,1.137±0.04)、(2.574±0.04,1.665±0.04)、(4.149±0.04,1.553±0.04)、(5.534±0.04,0.801±0.04)、(6.409±0.04,-0.507±0.04)、(6.672±0.04,-2.068±0.04);
第2组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.208±0.04,1.209±0.04)、(2.854±0.04,1.69±0.04)、(4.547±0.04,1.413±0.04)、(5.916±0.04,0.386±0.04)、(6.584±0.04,-1.191±0.04)、(6.697±0.04,-2.879±0.04);
第3组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.182±0.04,1.194±0.04)、(2.791±0.04,1.69±0.04)、(4.46±0.04,1.445±0.04)、(5.841±0.04,0.497±0.04)、(6.562±0.04,-1.022±0.04)、(6.702±0.04,-2.712±0.04);
第4组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.181±0.04,1.193±0.04)、(2.791±0.04,1.687±0.04)、(4.459±0.04,1.45±0.04)、(5.837±0.04,0.488±0.04)、(6.556±0.04,-1.031±0.04)、(6.707±0.04,-2.721±0.04);
第5组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(0.806±0.04,0.957±0.04)、(1.912±0.04,1.546±0.04)、(3.153±0.04,1.733±0.04)、(4.389±0.04,1.516±0.04)、(5.479±0.04,0.898±0.04)、(6.407±0.04,0.046±0.04);
第6组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.271±0.04,1.187±0.04)、(2.92±0.04,1.713±0.04)、(4.64±0.04,1.49±0.04)、(6.071±0.04,0.52±0.04)、(6.822±0.04,-1.037±0.04)、(6.99±0.04,-2.773±0.04);
第7组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(1.147±0.04,1.139±0.04)、(2.626±0.04,1.769±0.04)、(4.235±0.04,1.75±0.04)、(5.696±0.04,1.081±0.04)、(6.688±0.04,-0.178±0.04)、(7.088±0.04,-1.743±0.04);
第8组:除二维坐标原点外的6个点的二维坐标分别为(0.939±0.04,1.024±0.04)、(2.211±0.04,1.591±0.04)、(3.603±0.04,1.671±0.04)、(4.936±0.04,1.267±0.04)、(6.041±0.04,0.414±0.04)、(7.074±0.04,-0.532±0.04)。
进一步地,该至少一个切削刃进一步包括一与该第一刃部相连的第二刃部,该第二刃部为端刃。
进一步地,该第二刃部绕该铣刀的轴线旋转时形成第二旋转轨迹,该第二旋转轨迹与通过该铣刀的轴线的任一平面相交形成两个第二轮廓线,每个该第二轮廓线包括第一直线段、第二直线段及连接该第一直线段与该第二直线段的圆弧线段,该第一直线段与相对应的第一轮廓线连接。
进一步地,该第一直线段的长度范围为0.1mm~6mm,该第一直线段与该铣刀的轴线的夹角为0°±45°。
进一步地,该第一直线段的长度范围为0.1mm~6mm,该第一直线段与该铣刀的轴线平行。
进一步地,该第二直线段的长度范围为1mm~10mm,该第二直线段与该铣刀的轴线的夹角为90°±45°。
进一步地,该第二直线段的长度范围为1mm~10mm,该第二直线段与该铣刀的轴线垂直。
进一步地,该第二刃部绕该铣刀的轴线旋转时形成第二旋转轨迹,该第二旋转轨迹与通过该铣刀的轴线的任一平面相交形成两个第二轮廓线,每个该第二轮廓线包括依次连接的第一直线段、第二直线段、圆弧线段及第三直线段,该第一直线段与相对应的第一轮廓线连接。
进一步地,该第一直线段的长度范围为0.1mm~6mm,该第一直线段与该铣刀的轴线的夹角范围为0°±45°。
进一步地,该第一直线段的长度范围为0.1mm~6mm,该第一直线段与该铣刀的轴线平行。
进一步地,该第二直线段的长度范围为0.1mm~6mm,该第二直线段与该铣刀的轴线的夹角范围为45°±20°。
进一步地,该第三直线段的长度范围为1mm~10mm,该第三直线段与该铣刀的轴线的夹角范围为90°±45°。
进一步地,该第三直线段的长度范围为1mm~10mm,该第三直线段与该铣刀的轴线的垂直。
进一步地,该至少一个切削刃的轴向前角的角度范围为0°~30°。
上述铣刀,能够通过控制第一轮廓线的坐标参数,来控制刀刃的轮廓精度,实现加工特定轮廓外观需求的工件。第二刃部可辅助铣刀在CNC加工中作为对刀基准,且第一刃部与第二刃部同时加工工件的不同部位,减少换刀动作,节约加工时间,降低成本。
附图说明
图1为本实用新型的铣刀的使用状态截面示意图。
图2为本实用新型第一实施方式的铣刀的立体示意图。
图3为图2所示铣刀的侧视示意图。
图4为图2所示铣刀的另一视角的侧视放大示意图。
图5为图2所示铣刀的仰视示意图。
图6为图2所示铣刀的使用状态示意图。
图7为本实用新型第二实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图8为本实用新型第三实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图9为本实用新型第四实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图10为本实用新型第五实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图11为本实用新型第六实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图12为本实用新型第七实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图13为本实用新型第八实施方式的铣刀的使用状态示意图。
图14为本实用新型第九实施方式的铣刀的使用状态示意图。
主要元件符号说明
铣刀 |
100 |
轴线 |
110 |
第一工件 |
201 |
第二工件 |
202 |
第一加工面 |
204 |
第二加工面 |
205 |
刀杆 |
10 |
切削刃支撑部 |
30 |
凹槽 |
301 |
排屑槽 |
31 |
第一切削刃 |
50 |
第二切削刃 |
70 |
第一刃部 |
51 |
第一旋转轨迹 |
510 |
第二刃部 |
53 |
第二旋转轨迹 |
530 |
第一轮廓线 |
511、512、513、514、515、516、517、518 |
第二轮廓线 |
531、541 |
第一直线段 |
533、543 |
第二直线段 |
535、545 |
圆弧线段 |
537、547 |
第三直线段 |
549 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参阅图1,本实用新型的铣刀,其通过其他部件带动旋转,例如由机床的主轴带动旋转,实现铣削工件。铣刀为一刀两用型,能够用于切削第一工件201及第二工件202,铣刀对第一工件201的第一加工面204进行切削加工,且还可对第二工件202的第二加工面205进行切削加工。可以理解,本实用新型的铣刀不局限于对两个不同的工件加工,可对同一工件的不同部位进行加工。
请同时参阅图2,本实用新型第一实施方式中的铣刀100为具有四个刀刃的铣刀,铣刀100包括刀杆10、设置在刀杆10一端的至少一个切削刃支撑部30、及设置在切削刃支撑部30上的至少一个切削刃50(70)。本实施方式中,至少一个切削刃的数量为四个,分别为两个第一切削刃50和两个第二切削刃70。相对应地,用于支撑切削刃的切削刃支撑部30的数量同样为四个。
刀杆10大致呈柱状,其用于安装在机台上。
切削刃支撑部30沿绕刀杆10的轴线的圆周方向间隔设置在刀杆10的一端。相邻两个切削刃支撑部30之间形成凹槽301,每个切削刃支撑部30的周壁上凹陷形成弧形的排屑槽31。
两个第一切削刃50分别对应设置在两个相对设置的切削刃支撑部30的侧壁上,两个第二切削刃70分别对应设置在另外两个相对设置的切削刃支撑部30的侧壁上,且两个第一切削刃50和两个第二切削刃70部分收容在对应的凹槽301中。因此,两个第一切削刃50与两个第二切削刃70交错间隔设置,即每一第一切削刃50设置在两个相邻第二切削刃70之间,且与另一第一切削刃50相对设置;每一第二切削刃70设置在两个相邻第一切削刃50之间,且与另一第二切削刃70相对设置。
请同时参阅图3至图5,每一第一切削刃50的轴向前角β1的角度范围为0°~30°,每一第二切削刃70的轴向前角β2的角度范围为0°~30°,第一切削刃50与其相邻的第二切削刃70之间的夹角β3的角度范围为20°~100°。两个第一切削刃50的偏心距d1的范围为1.0mm±5mm。两个第二切削刃70的偏心距d2的范围为1.7mm±5mm。在本实施方式中,β1的角度为20°,β2的角度为15°,β3的角度为85°,两个第一切削刃50的偏心距为1.0mm,两个第二切削刃70的偏心距为1.7mm。
每一第一切削刃50或每一第二切削刃70均包括第一刃部51和与第一刃部51相连的第二刃部53。第一刃部51用于切削第一工件201,第二刃部53用于切削第二工件202。第二刃部53为端刃,其位于第一刃部51背离刀杆10的一端。
请同时参阅图6,第一刃部51为内弧刃,其绕铣刀100的轴线110(即刀杆10的轴线)旋转时形成第一旋转轨迹510,第一旋转轨迹510为围绕轴线110的环形旋转轨迹。第一旋转轨迹510与通过铣刀的轴线110的任一平面相交形成两条第一轮廓线511。两条第一轮廓线511相对轴线110对称。
每一第一轮廓线511为弧线,其包含起始点在内的7个点A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7分成的6段曲线段,A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7的公差为±0.04mm,其中,A1为曲线起点,将A1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出A2、A3、A4、A5、A6、A7如下表。需要说明的是,为了图面美观度,将坐标XY轴移到图面右上角表示,实际上,坐标原点与A1点重合。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
A1 |
0 |
0 |
A2 |
1.088±0.04 |
1.137±0.04 |
A3 |
2.574±0.04 |
1.665±0.04 |
A4 |
4.149±0.04 |
1.553±0.04 |
A5 |
5.534±0.04 |
0.801±0.04 |
A6 |
6.409±0.04 |
-0.507±0.04 |
A7 |
6.672±0.04 |
-2.068±0.04 |
第二刃部53为外凸刃,其绕铣刀100的轴线110旋转时形成第二旋转轨迹530,第二旋转轨迹530为围绕轴线110的环形轨迹。第二旋转轨迹530与通过铣刀的轴线110的任一平面相交形成两条第二轮廓线531。两条第二轮廓线531相对轴线110对称。
第二轮廓线531包括第一直线段533、第二直线段535及圆弧线段537,圆弧线段537连接第一直线段533与第二直线段535。第一直线段533与第一轮廓线511的起点(即A1点)相连,且平行铣刀100的轴线。在其他实施例中,该第一直线段533的长度范围为0.1mm~6mm,第一直线段533与铣刀的轴线的夹角为0°±45°。在本实施方式中,第一直线段533的长度为4mm,第一直线段533与铣刀的轴线的夹角为0°,即第一直线段533与铣刀的轴线平行。在其他实施例中,该第二直线段535的长度范围为1mm~10mm,第二直线段535与铣刀的轴线的夹角为90°±45°。在本实施方式中,第二直线段535的长度为5mm,第二直线段535与铣刀的轴线的夹角为90°,即第二直线段535与铣刀的轴线垂直。圆弧线段537的R角半径大小范围为0.2mm~5mm。在本实施方式中,圆弧线段537的R角半径大小为1mm。另,需说明的是,权利要求书中所使用的术语“垂直”、“平行”,并非仅涵盖绝对垂直/平行的实施例,亦应包含,例如:标准差范围内的大致垂直/大致平行的实施例。
第一轮廓线的形状不限于上述形状,请同时参阅图7,如本实用新型第二实施方式的铣刀的第一轮廓线512的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线512包含起始点在内的7个点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7分成6段曲线段,B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7的公差为±0.04mm,其中,B1为曲线起点,将B1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出B2、B3、B4、B5、B6、B7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
B1 |
0 |
0 |
B2 |
1.208±0.04 |
1.209±0.04 |
B3 |
2.854±0.04 |
1.69±0.04 |
B4 |
4.547±0.04 |
1.413±0.04 |
B5 |
5.916±0.04 |
0.386±0.04 |
B6 |
6.584±0.04 |
-1.191±0.04 |
B7 |
6.697±0.04 |
-2.879±0.04 |
请同时参阅图8,本实用新型第三实施方式的铣刀的第一轮廓线513的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线513包含起始点在内的7个点C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7分成6段曲线段,C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7的公差为±0.04mm,其中,C1为曲线起点,将C1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出C2、C3、C4、C5、C6、C7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
C1 |
0 |
0 |
C2 |
1.182±0.04 |
1.194±0.04 |
C3 |
2.791±0.04 |
1.69±0.04 |
C4 |
4.46±0.04 |
1.445±0.04 |
C5 |
5.841±0.04 |
0.497±0.04 |
C6 |
6.562±0.04 |
-1.022±0.04 |
C7 |
6.702±0.04 |
-2.712±0.04 |
请同时参阅图9,本实用新型第四实施方式的铣刀的第一轮廓线514的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线514包含起始点在内的7个点D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分成6段曲线段,D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7的公差为±0.04mm,其中,D1为曲线起点,将D1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出D2、D3、D4、D5、D6、D7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
D1 |
0 |
0 |
D2 |
1.181±0.04 |
1.193±0.04 |
D3 |
2.791±0.04 |
1.687±0.04 |
D4 |
4.459±0.04 |
1.45±0.04 |
D5 |
5.837±0.04 |
0.488±0.04 |
D6 |
6.556±0.04 |
-1.031±0.04 |
D7 |
6.707±0.04 |
-2.721±0.04 |
请同时参阅图10,本实用新型第五实施方式的铣刀的第一轮廓线515的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线515包含起始点在内的7个点E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7分成6段曲线段,E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7的公差为±0.04mm,其中,E1为曲线起点,将E1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出E2、E3、E4、E5、E6、E7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
E1 |
0 |
0 |
E2 |
0.806±0.04 |
0.957±0.04 |
E3 |
1.912±0.04 |
1.546±0.04 |
E4 |
3.153±0.04 |
1.733±0.04 |
E5 |
4.389±0.04 |
1.516±0.04 |
E6 |
5.479±0.04 |
0.898±0.04 |
E7 |
6.407±0.04 |
0.046±0.04 |
请同时参阅图11,本实用新型第六实施方式的铣刀的第一轮廓线516的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线516包含起始点在内的7个点F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7分成6段曲线段,F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7的公差为±0.04mm,其中,F1为曲线起点,将F1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出F2、F3、F4、F5、F6、F7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
F1 |
0 |
0 |
F2 |
1.271±0.04 |
1.187±0.04 |
F3 |
2.92±0.04 |
1.713±0.04 |
F4 |
4.64±0.04 |
1.49±0.04 |
F5 |
6.071±0.04 |
0.52±0.04 |
F6 |
6.822±0.04 |
-1.037±0.04 |
F7 |
6.99±0.04 |
-2.773±0.04 |
请同时参阅图12,本实用新型第七实施方式的铣刀的第一轮廓线517的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线517包含起始点在内的7个点G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7分成6段曲线段,G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7的公差为±0.04mm,其中,G1为曲线起点,将G1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出G2、G3、G4、G5、G6、G7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
G1 |
0 |
0 |
G2 |
1.147±0.04 |
1.139±0.04 |
G3 |
2.626±0.04 |
1.769±0.04 |
G4 |
4.235±0.04 |
1.75±0.04 |
G5 |
5.696±0.04 |
1.081±0.04 |
G6 |
6.688±0.04 |
-0.178±0.04 |
G7 |
7.088±0.04 |
-1.743±0.04 |
请同时参阅图13,本实用新型第八实施方式的铣刀的第一轮廓线518的形状与第一实施方式中的第一轮廓线511的形状不同,第一轮廓线518包含起始点在内的7个点H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7分成6段曲线段,H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7的公差为±0.04mm,其中,H1为曲线起点,将H1作为XY二维坐标原点,依次以二维坐标点列出H2、H3、H4、H5、H6、H7如下表。
NO. |
X坐标 |
Y坐标 |
H1 |
0 |
0 |
H2 |
0.939±0.04 |
1.024±0.04 |
H3 |
2.211±0.04 |
1.591±0.04 |
H4 |
3.603±0.04 |
1.671±0.04 |
H5 |
4.936±0.04 |
1.267±0.04 |
H6 |
6.041±0.04 |
0.414±0.04 |
H7 |
7.074±0.04 |
-0.532±0.04 |
铣刀的第二轮廓线的形状也不限于实施方式一中的形状,请同时参阅图14,如本实用新型第九实施方式的铣刀的第二轮廓线541的形状与第一实施方式中的第二轮廓线531的形状不相同,第二轮廓线541包括依次连接的第一直线段543、第二直线段545、圆弧线段547及第三直线段549,其中第一直线段543与第一轮廓线的起点相连。在其他实施方式中,第一直线段543的长度范围为0.1mm~6mm,第一直线段543与铣刀的轴线的夹角范围为0°±45°,第二直线段545的长度范围为0.1mm~6mm,第二直线段545与铣刀的轴线的夹角范围为45°±20°,圆弧线段547的R角半径大小范围为0.2mm~5mm,第三直线段549的长度范围为1mm~10mm,第三直线段549与铣刀的轴线的夹角范围为90°±45°。在本实施方式中,第一直线段543的长度为4mm,第一直线段543与铣刀的轴线的夹角为0°,即第一直线段543与铣刀的轴线平行。第二直线段545的长度为3mm,第二直线段545与铣刀的轴线的夹角为45°。圆弧线段547的R角半径为1mm。第三直线段549的长度为4mm,第三直线段549与铣刀的轴线的夹角为90°,即第三直线段549与铣刀的轴线垂直。
可以理解,在其他实施方式中,刀刃的数量可为其他,例如刀刃的数量为一个、两个、三个、五个或五个以上。
上述实施方式中的铣刀,排屑顺畅,能够使加工表面美观度高,铣刀的使用寿命较长。通过控制第一轮廓线的坐标参数,来控制刀刃的轮廓精度,能够加工特定轮廓外观需求的工件。第二刃部可辅助铣刀在CNC加工中作为对刀基准,且第一刃部与第二刃部同时加工工件的不同部位,减少换刀动作,节约加工时间,降低成本。
可以理解,铣刀的切削刃也可以设置在刀把上。
另外,本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化,当然,这些依据本实用新型精神所做的变化,都应包含在本实用新型所要求保护的范围内。