CN208825658U - 一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀 - Google Patents
一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其包括刀柄以及与刀柄一体成型的刀头，所述刀头上不等分设置有5个沿刀柄轴向螺旋排布的主刀刃，相邻主刀刃之间形成排屑槽，每个所述主刀刃靠近刀头的一端设有端刃，相邻端刃间的夹角在0~90°范围内均不相同；本实用新型的铣刀，相邻端刃的角度不一样，每个端刃的进给量不同，铣削过程所产生的波形不同，可以减少工件与铣刀产生共振，从而防止在工件表面产生冷作硬化层，使本申请的铣刀适用于加工钛合金和高温合金的工件。
Description
技术领域
本实用新型涉及铣刀的技术领域，尤其是涉及一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀。
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。
现有的授权公告号为CN103658796A的中国专利公开了一种铣刀，包括铣刀体和螺旋切削刃，所述螺旋切削刃至少为三个，各切削刃中至少有一个切削刃的导程为前端角度小到后端角度大的变导程。
使用现有技术中的铣刀，切削钛合金或者高温合金材料制成的工件时，刀具的螺旋切削刃的齿间距相同，在加工过程中以固定的频率敲击工件，从而导致工件在加工过程中与铣刀容易形成共振，工件表面会形成冷作硬化层，提高了对工件铣削的难度，有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，可以减少铣刀与工件产生共振，防止在工件表面产生冷作硬化层。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，包括刀柄以及与刀柄一体成型的刀头，所述刀头上不等分设置有5个沿刀柄轴向螺旋排布的主刀刃，相邻主刀刃之间形成排屑槽，每个所述主刀刃靠近刀头的一端设有端刃，相邻端刃间的夹角在0~90°范围内均不相同。
通过采用上述技术方案，钛合金和高温合金均属于高强合金，加工钛合金和高温合金的工件时，对铣刀的参数要求提高，由于相邻端刃的角度不一样，每个端刃的进给量不同，铣削过程所产生的波形不同，可以减少工件与铣刀产生共振，从而防止在工件表面产生冷作硬化层，使本申请的铣刀适用于加工钛合金和高温合金的工件。
本实用新型进一步设置为：相邻所述端刃间顺时针依次形成第一夹角72°、第二夹角77°、第三夹角67°、第四夹角75°和第五夹角69°。
通过采用上述技术方案，限定第一夹角、第二夹角、第三夹角、第四夹角与第五夹角分别为72°、77°、67°、75°和69°，角度越小，工件所承受的挤压力越大，表明使用该铣刀加工时，工件间隔性的经历不同程度力的挤压，有助于减小铣刀和工件产生共振，防止在工件表面产生冷作硬化层；同时有效降低铣削噪音，减少工件变形，显著提高了工件的表面质量。
本实用新型进一步设置为：所述主刀刃的前角α为10~12°，所述主刀刃的后角β为8~12°。
通过采用上述技术方案，主刀刃的前角越大，刀刃越锋利，抗冲击性越差，散热体积越小，耐高温性越差，制作适合加工钛合金和高温合金的铣刀时，所以前角不易过大，限定主刀刃的前角α为10~12°为宜；主刀刃的后角越大，摩擦减小，降低了切削力，同样也会降低刀尖强度，减小散热体积，所以后角不易过大，限定主刀刃的后角为8~12°为宜；同时，该后角角度范围的主刀刃，有助于引导切屑流向。
本实用新型进一步设置为：所述端刃的刃口表面为钝化处理层。
通过采用上述技术方案，对端刃的刃口采用细砂研磨，在刃口表面形成钝化处理层，减小端刃刃口的微观缺口，防止造成铣刀的磨损，有助于提高铣刀的强度，同时也延长了铣刀的使用寿命。
本实用新型进一步设置为：所述排屑槽的螺旋角γ为38~42°。
通过采用上述技术方案，由于主刀刃的切削强度较大，切削能力较强，限定排屑槽的螺旋角在38~42°，可有助于废屑排出，进而提高主刀刃的切削性能。
本实用新型进一步设置为：所述刀柄和刀头均涂覆有AlCrona涂层。
通过采用上述技术方案，利用AlCrona涂层的高耐磨性，可以加强铣刀的强度；同时利用AlCrona涂层的耐高温性，可以减少工件上的热量传导至铣刀上，有效防止铣刀产生较多的热量，有利于延长铣刀的寿命。
本实用新型进一步设置为：所述排屑槽与端刃之间的连接处设有排屑口。
通过采用上述技术方案，在铣刀进行切削工件时，端刃切入工件中，废屑经过排屑口流向排屑槽中，再从排屑槽排出，可以减少废屑堆积在端刃上，有利于铣刀顺利进行铣削工件。
本实用新型进一步设置为：所述主刀刃和端刃相交形成有刀尖，所述刀尖的圆弧半径R为1.0~3.0mm。
通过采用上述技术方案，刀尖的圆弧越小，刀尖越尖，刀尖的强度越小，刀尖的圆弧越大，刀尖越钝，刀尖的强度越大，设置刀尖的圆弧半径在1.0~3.0mm之间，有利于产出足够的蠕变，特别是对镍基高温合金，铁屑产生接近断裂的变形，形成可控的铁屑形状，此范围的R有利于扩大刀具的散热区。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1.端刃的进给量不同，铣削过程所产生的波形不同，可以减少工件与铣刀产生共振，从而防止在工件表面产生冷作硬化层；
2.主刀刃的前角α为10~12°，主刀刃的后角β为8~12°，该主刀刃具有较高的切削强度，还可增大散热体积，以及有助于引导废屑流向；
3.主刀刃和端刃相交形成有刀尖，限定刀尖的圆弧半径R为1.0~3.0mm，有利于发生断裂变形，还有利于扩大刀具散热区。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是用于体现实施例中刀柄、刀头的剖视图。
图3是主刀刃的结构示意图。
图4是用于体现端刃间不同夹角的结构示意图。
图中：1、刀柄；2、刀头；3、主刀刃；4、排屑槽；5、端刃；6、钝化处理层；7、AlCrona涂层；8、排屑口；9、刀尖。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型公开的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，包括刀柄1以及与刀柄1一体成型的刀头2，刀柄1为圆柱体，刀柄1和刀头2均涂覆有AlCrona涂层7（图2），刀头2上不等分设置有5个沿刀柄1轴向螺旋排布的主刀刃3，相邻主刀刃3之间形成排屑槽4。
参照图3，主刀刃3的前角α为10~12°，保证主刀刃3的锋利性良好，同时具有优异的抗冲击性、较大的散热体积和良好的耐高温性；限定主刀刃3的后角β为8~12°，角度较小，切削力较大，切割能力较强，增大散热体积；每个主刀刃3靠近刀头2的一端设有端刃5，主刀刃3和端刃5相交形成有刀尖9，刀尖9的圆弧半径R为1.0~3.0mm，可增大铁屑变形和散热区，从而保证刀尖9的强度较高。
参照图1，排屑槽4为螺旋状，排屑槽4的螺旋角γ为38~42°，优选为40°，有助于切割所产生的废屑的排出，进一步提高主刀刃3的切削性能；排屑槽4与端刃5之间的连接处设有排屑口8，端刃5切削在工件表面，切削产生的废料经由排屑口8排至排屑槽4内，废料在排屑槽4内逐渐堆积，再从排屑槽4远离刀头2的一端排出。
参照图1和图4，端刃5的刃口表面为钝化处理层6，可减小端刃5刃口的微观缺口，防止造成铣刀的磨损；相邻端刃5间的夹角在0~90°范围内不等，沿顺时针依次形成第一夹角72°、第二夹角77°、第三夹角67°、第四夹角75°和第五夹角69°，由于相邻端刃5的夹角不一样，每个端刃5的进给量不同，铣削过程所产生的波形不同，可以减少工件与铣刀产生共振，从而防止在工件表面产生冷作硬化层；另外，夹角越小，工件所承受的挤压力越大，铣刀转一周，依次经过第一夹角~第五夹角的挤压，表明使用该铣刀加工时，工件间隔性的经历不同程度力的挤压，有助于减小铣刀和工件产生的共振，防止在工件表面形成冷作硬化层；同时有效降低铣削噪音，减少工件变形，显著提高了工件的表面质量。
本实施例的实施原理为：在铣削钛合金和高温合金的工件时，限定第一夹角A1、第二夹角A2、第三夹角A3、第四夹角A4和第五夹角A5的角度各不相同，端刃5的每次进给量不同，减少工件和铣刀之间产生共振，防止在工件表面产生冷作硬化层。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，包括刀柄(1)以及与刀柄(1)一体成型的刀头(2)，其特征在于：所述刀头(2)上不等分设置有5个沿刀柄(1)轴向螺旋排布的主刀刃(3)，相邻主刀刃(3)之间形成排屑槽(4)，每个所述主刀刃(3)靠近刀头(2)的一端设有端刃(5)，相邻端刃(5)间的夹角在0~90°范围内均不相同。
2.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：相邻所述端刃(5)间顺时针依次形成第一夹角72°、第二夹角77°、第三夹角67°、第四夹角75°和第五夹角69°。
3.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述主刀刃(3)的前角α为10~12°，所述主刀刃(3)的后角β为8~12°。
4.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述端刃(5)的刃口表面为钝化处理层(6)。
5.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述排屑槽(4)的螺旋角γ为38~42°。
6.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述刀柄(1)和刀头(2)均涂覆有AlCrona涂层(7)。
7.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述排屑槽(4)与端刃(5)之间的连接处设有排屑口(8)。
8.根据权利要求1所述的一种适合加工钛合金和高温合金的精加工铣刀，其特征在于：所述主刀刃(3)和端刃(5)相交形成有刀尖(9)，所述刀尖(9)的圆弧半径R为1.0~3.0mm。
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