專利名稱：一種不等螺旋角立銑刀的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬切削加工領域，尤其涉及一種不等螺旋角立銑刀。
背景技術：
銑削加工是一種不連續加工過程，在銑削過程中，立銑刀與被加工材料之間的切 削運動使其受到沖擊載荷，造成立銑刀的振動，當立銑刀的振動頻率接近工件的固有頻率 時，就會導致共振，從而嚴重影響加工質量和刀具壽命。為了減少或者消除銑削加工過程中 立銑刀的振動、提高加工質量和刀具壽命，目前對抗振立銑刀進行了許多的改進，例如公告 號為CN101530930的中國專利文獻公開了一種不等螺旋角立銑刀，該立銑刀形成有呈螺旋 狀扭轉的多個外周刃，各外周刃的螺旋角與其它外周刃的螺旋角不同，從而外周刃在立銑 刀旋轉方向上的銑削時間間隔不相等，各外周刃切入工件的時間間隔也不等，各外周刃之 間的夾角以及從底部外周刃到柄部的有效切削長度不相同，這樣可防止在立銑刀主體上產 生與工件的固有頻率相同的周期性振動，從而避免引起共振，同時提高工件表面質量以及 防止刀具過度磨損甚至崩刃。但是，在這樣的不等螺旋角立銑刀中，立銑刀從前到面起呈凹 曲線與芯厚圓相切，然后從該切點位置起呈直線狀地向立銑刀后刀面延伸，因此，其切屑排 出槽的槽底容屑空間較小，不利于切屑卷曲與排出。另外該切屑排出槽的直線部分與后刀 面的槽底面以鈍角交叉，在立銑刀旋轉方向后方側的切削刃的刃瓣寬度變窄，因此立銑刀 的切削刃的強度和剛性變差。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、抗振能力 強、排屑性和整體剛性提高的不等螺旋角立銑刀。為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案
一種不等螺旋角立銑刀，包括切削部和柄部，所述整個切削部設有多個自底端向柄部 螺旋延伸的排屑槽，各排屑槽朝向切削旋轉方向的面為前刀面，所述前刀面與切削部的外 周面相交形成外周刃，至少一個外周刃的螺旋角不同于其他外周刃的螺旋角，所述切削部 的外周面中與外周刃相接的面為后刀面，在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，所述排屑槽 的輪廓由PMJN和NQ三段曲線光滑連接而成，所述排屑槽的輪廓從外周刃的投影點P起呈 凹曲線狀延伸至前刀面的投影點M,從所述點M起呈凹曲線狀延伸至點N，再從所述點N起 呈凸曲線狀延伸并與外周刃的后刀面相交于點Q，所述MN段與立銑刀的芯厚圓相切于點D。所述PMJN和NQ三段曲線均為圓弧曲線，所述PM段的半徑為R1，所述麗段的半 徑為R2，所述NQ段的半徑為R3。所述PM、麗和NQ三段圓弧曲線的半徑大小關系為R3 > Rl > R2，所述PM、麗和 NQ三段圓弧曲線的圓弧長度大小關系為麗> NQ > PM。在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，立銑刀旋轉軸線的投影為點0，連線PO與連 線QO的夾角為Φ，45°彡Φ彡90°。
所述PM段圓弧曲線于P點的切線與連線PO的夾角為γ，4°彡γ彡12°。所述連線PO與連線DO的夾角為θ，15°彡θ彡35°。與現有技術相比，本發明的優點在于
本發明的不等螺旋角立銑刀，在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，排屑槽的輪廓采用 具有特定結構的三段曲線光滑連接而成，相比于現有排屑槽的結構，本發明中的排屑槽整 體的截面面積增大，在上述截面中排屑槽的NQ段為凸曲線狀，從前刀面流到排屑槽中的切 屑可沿該截面凸曲線的部分向立銑刀旋轉方向送出，因此即使生成較長或較厚的切屑，也 可順利排出，使本發明的立銑刀特別適合用于大切深、大進給的銑削加工；在上述截面中排 屑槽輪廓的三段曲線，使得在相同的有效切削長度的情況下，外周刃的強度和剛性均優于 傳統的不等螺旋角立銑刀，可以提高立銑刀的耐用度以及切屑排出性。本發明的不等螺旋 角立銑刀改進了立統刀的槽形結構和外周刃結構，刀具的強度和排屑性更好，有利于提高 刀具的切削效率和耐用度，同時能抑制銑削加工時的振動，提高工件的表面質量。
圖1是本發明的側視結構示意圖； 圖2是圖1中A — A的剖面放大圖； 圖3是圖1中B — B的剖面放大圖； 圖4是圖1中C 一 C的剖面放大圖。圖中各標號表示
1、切削部；2、柄部；3、外周刃；4、排屑槽；11、后刀面；12、芯厚圓；21、前刀面。
具體實施例方式圖1至圖4示出了本發明的一種不等螺旋角立銑刀實施例，該立銑刀由硬質合金 材料制成圓柱狀，其一端為保持圓柱狀的柄部2，另一端為切削部1，該柄部2用于連接機床 主軸，由機床主軸驅動立銑刀沿T向旋轉切削被加工件。整個切削部1設有多個自底端向柄 部2螺旋延伸的排屑槽4，本實施例中有四個排屑槽4，四個排屑槽4不等距間隔排列。各 排屑槽4朝向切削旋轉方向的面為前刀面21，前刀面21與切削部1的外周面相交形成外周 刃3，至少一個外周刃3的螺旋角不同于其他外周刃3的螺旋角，本實施例中，一對排屑槽 4的螺旋角β 為38°，另一對排屑槽4的螺旋角β2為41°。切削部1的外周面中與外 周刃3相接的面為后刀面11，在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，排屑槽4的輪廓由ΡΜ、ΜΝ 和NQ三段曲線光滑連接而成，排屑槽4的輪廓從外周刃3的投影點P起呈凹曲線狀延伸至 前刀面21的投影點Μ,從點M起呈凹曲線狀延伸至點N，再從點N起呈凸曲線狀延伸并與外 周刃3的后刀面11相交于點Q，該凸曲線于點Q的切線與后刀面11直線狀部分以鈍角交 叉，MN段與立銑刀的芯厚圓12相切于點D，相比于現有排屑槽4的結構，本發明中的排屑槽 4整體的截面面積增大，在上述截面中排屑槽4的NQ段為凸曲線狀，從前刀面21流到排屑 槽4中的切屑可沿該截面凸曲線的部分向立銑刀旋轉方向送出，因此即使生成較長或較厚 的切屑，也可順利排出，使本發明的立銑刀特別適合用于大切深、大進給的銑削加工；在上 述截面中排屑槽4的輪廓曲線，使得在相同的有效切削長度的情況下，外周刃3的強度和剛 性均優于傳統的不等螺旋角立銑刀，可以提高立銑刀的耐用度以及切屑排出性。
本實施例中，PM、麗和NQ三段曲線均為圓弧曲線，PM段的半徑為Rl，MN段的半徑 為R2，NQ段的半徑為R3，PM、MN和NQ三段圓弧曲線的半徑大小關系為R3 > Rl > R2，PM、麗 和NQ三段圓弧曲線的圓弧長度大小關系為MN > NQ > PM,在正交于立銑刀旋轉軸線的平面 上，立銑刀旋轉軸線的投影為點0，連線PO與連線QO的夾角為Φ，45°彡Φ彡90°，本實 施例中，Φ =60° ；PM段圓弧曲線于P點的切線與連線PO的夾角為γ，4° (、彡12°， 本實施例中，Y =8° ；連線PO與連線DO的夾角為θ，15°彡θ彡35°，本實施例中，θ =25° ；本發明的不等螺旋角立銑刀改進了立銑刀的槽形結構，刀具的強度和排屑性更好， 有利于提高刀具的切削效率和耐用度，同時能抑制銑削加工時的振動，提高工件的表面質 量。本發明除了可以應用于本實施例的直角立銑刀外，還可以應用于球頭立銑刀、圓 弧頭立銑刀等。上述只是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明 已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫 離本發明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許 多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案 的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落 在本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
一種不等螺旋角立銑刀，包括切削部(1)和柄部(2)，所述整個切削部(1)設有多個自底端向柄部(2)螺旋延伸的排屑槽(4)，各排屑槽(4)朝向切削旋轉方向的面為前刀面(21)，所述前刀面(21)與切削部(1)的外周面相交形成外周刃(3)，至少一個外周刃(3)的螺旋角不同于其他外周刃(3)的螺旋角，所述切削部(1)的外周面中與外周刃(3)相接的面為后刀面(11)，其特征在于在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，所述排屑槽(4)的輪廓由PM、MN和NQ三段曲線光滑連接而成，所述排屑槽(4)的輪廓從外周刃(3)的投影點P起呈凹曲線狀延伸至前刀面(21)的投影點M，從所述點M起呈凹曲線狀延伸至點N，再從所述點N起呈凸曲線狀延伸并與外周刃(3)的后刀面(11)相交于點Q，所述MN段與立銑刀的芯厚圓(12)相切于點D。
2.根據權利要求1所述的不等螺旋角立銑刀，其特征在于所述PM、麗和NQ三段曲線 均為圓弧曲線，所述PM段的半徑為R1，所述MN段的半徑為R2，所述NQ段的半徑為R3。
3.根據權利要求2所述的不等螺旋角立銑刀，其特征在于所述PM、麗和NQ三段圓弧 曲線的半徑大小關系為R3 > Rl > R2，所述PM、麗和NQ三段圓弧曲線的圓弧長度大小關 系為 MN > NQ > PM。
4.根據權利要求2或3所述的不等螺旋角立銑刀，其特征在于在正交于立銑 刀旋轉軸線的平面上，立銑刀旋轉軸線的投影為點0，連線PO與連線QO的夾角為Φ， 45° 彡 Φ 彡 90°。
5.根據權利要求4所述的不等螺旋角立銑刀，其特征在于所述PM段圓弧曲線于P點 的切線與連線PO的夾角為γ，4°彡γ彡12°。
6.根據權利要求5所述的不等螺旋角立銑刀，其特征在于所述連線PO與連線DO的 夾角為θ，15°彡θ彡35°。
全文摘要
本發明公開了一種不等螺旋角立銑刀，包括切削部和柄部，整個切削部設有多個自底端向柄部螺旋延伸的排屑槽，各排屑槽朝向切削旋轉方向的面為前刀面，前刀面與切削部的外周面相交形成外周刃，至少一個外周刃的螺旋角不同于其他外周刃的螺旋角，切削部的外周面中與外周刃相接的面為后刀面，在正交于立銑刀旋轉軸線的平面上，排屑槽的輪廓由PM、MN和NQ三段曲線光滑連接而成，排屑槽的輪廓從外周刃的投影點P起呈凹曲線狀延伸至前刀面的投影點M，從點M起呈凹曲線狀延伸至點N，再從點N起呈凸曲線狀延伸并與外周刃的后刀面相交于點Q，MN段與立銑刀的芯厚圓相切于點D。該不等螺旋角立銑刀具有結構簡單、抗振能力強、能夠提高排屑性的優點。
文檔編號B23C5/10GK101983812SQ201010565819
公開日2011年3月9日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者方曙璋, 李屏, 王社權, 許晉 申請人:株洲鉆石切削刀具股份有限公司