本發(fā)明涉及金屬切削技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種銑削刀具。
背景技術(shù):
在可轉(zhuǎn)位銑削刀具領(lǐng)域中,立裝結(jié)構(gòu)的刀片已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。立裝刀片優(yōu)點(diǎn)在于:在同等直徑的刀具上,立裝刀片可以布置更多的齒數(shù),從而提高了加工效率。同時(shí)在切削力方向上,相對(duì)于平裝刀片,立裝刀片結(jié)構(gòu)尺寸更大,能夠抵抗更大的切削力而不致刀片破碎。同時(shí)為了提供更多的切削刃數(shù)量來(lái)降低成本,基本成四邊形形狀的立裝刀片得到了廣泛的應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)刀具的使用功能,刀片需要在刀具上傾斜一定的角度來(lái)避免干涉,該角度一般稱之為后角,而由于立裝刀片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),后角需要更大一些。隨著刀具直徑的減小,后角需要越來(lái)越大,隨之刀片受到的切削力造成的扭矩也越來(lái)越大,上述的扭矩需要用于固定刀片的螺釘來(lái)平衡,因此螺釘會(huì)存在由于承擔(dān)過大的力而斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
圖1和圖2所示的裝配好的切削刀具包括切削刀體91,成四邊形的銑削刀片92和用于將銑削刀片92固定在切削刀體91上的固定螺釘3。所示的銑削刀片92即為現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的立裝銑削刀片,基本成四邊形形狀,包括用于切削加工的多個(gè)切削刃口910和用于定位的切削側(cè)定位面911和切削定位底面912,所示的銑削刀片92在使用過程中圍繞切削刀體91的軸線旋轉(zhuǎn),從而完成切削加工功能。
圖2為圖1中的截面A-A詳圖,描述了銑削刀片92在工作時(shí)的狀態(tài)。如圖2所示,銑削刀片92通過固定螺釘3固定在切削刀體91上,切削定位側(cè)面911和切削定位底面912與切削刀體91相接觸來(lái)完成銑削刀片92的準(zhǔn)確定位,同時(shí)將切削力傳遞給切削刀體91。在工作時(shí),銑削刀片92圍繞切削刀體91軸線做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),圖2中所示的軌跡圓Q即為銑削刀片92的切削刃口910圍繞切削刀體91旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。為方便描述,連接切削刃口910與銑削刀片92中心繪制基準(zhǔn)線M,過切削刃口910垂直于基準(zhǔn)線M繪制基準(zhǔn)線P。在工作時(shí),刀片端面94需要處于軌跡圓Q以內(nèi)以防止刀片端面94干涉加工面,因此,銑削刀片92需要在切削刀體91中傾斜一定的角度,在圖2中,用角度N來(lái)描述刀片傾斜程度的大小。
在圖2中,銑削刀片92在工作時(shí),受到的主要的切削力作用在切削刃口910上,方向沿著基準(zhǔn)線P向下,而銑削刀片92主要承擔(dān)切削力的面為切削定位側(cè)面911。因此,切削力對(duì)刀片造成一個(gè)順時(shí)針的扭矩,而該扭矩需要通過緊固螺釘3對(duì)刀片產(chǎn)生的拉力來(lái)平衡。在圖2中,隨著刀具直徑越來(lái)越小,軌跡圓Q的直徑也逐漸變小,角度N需要不斷增大來(lái)避免刀片端面94干涉加工面。由于銑削刀片92的支點(diǎn)始終為切削定位側(cè)面,隨著角度N的增大,切削力對(duì)刀片的力臂也隨之增加,因此,刀片受到的扭矩逐漸增加,緊固螺釘3受到的力也逐漸增加,最終,緊固螺釘3由于受力過大而損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種定位穩(wěn)定、可減小刀片緊固件扭矩、避免刀片緊固件斷裂的銑削刀具。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種銑削刀具,包括具有回轉(zhuǎn)軸線的刀體和至少一個(gè)可轉(zhuǎn)位切削刀片,所述刀體上對(duì)應(yīng)所述可轉(zhuǎn)位切削刀片設(shè)有刀槽,所述可轉(zhuǎn)位切削刀片通過緊固件固定于所述刀槽內(nèi),所述可轉(zhuǎn)位切削刀片為三角體狀,所述可轉(zhuǎn)位刀片包括上端面、三個(gè)側(cè)面、下端面和至少一個(gè)余隙面,所述三個(gè)側(cè)面中至少有兩個(gè)側(cè)面為內(nèi)凹側(cè)面,所述余隙面位于所述上端面與所述內(nèi)凹側(cè)面之間且與所述內(nèi)凹側(cè)面相交形成切削刃,所述切削刃的高度低于上端面的高度,所述內(nèi)凹側(cè)面與下端面之間的夾角α為銳角,所述刀槽包括與所述下端面相抵的刀槽底面以及與所述內(nèi)凹側(cè)面相抵的刀槽側(cè)面。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
所述內(nèi)凹側(cè)面由側(cè)定位面和切削前刀面構(gòu)成,所述側(cè)定位面與切削前刀面平滑過渡且二者之間的夾角β為鈍角。
所述側(cè)定位面和切削前刀面之間的夾角β優(yōu)選范圍為140°~170°。
所述余隙面與所述切削前刀面相交形成所述切削刃。
所述三個(gè)側(cè)面均為內(nèi)凹側(cè)面,所述余隙面設(shè)置為三個(gè),所述切削刃對(duì)應(yīng)為三個(gè)。
兩個(gè)內(nèi)凹側(cè)面之間設(shè)有轉(zhuǎn)角面,所述轉(zhuǎn)角面、其中兩個(gè)余隙面三者之間相交形成刀尖圓角。
所述刀體上設(shè)有至少一個(gè)容屑槽,所述容屑槽數(shù)量與所述可轉(zhuǎn)位切削刀片數(shù)量相同,所述刀槽位于所述容屑槽內(nèi)。
所述緊固件為緊固螺釘。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明的銑削刀具,切削刀片基本成三角體結(jié)構(gòu),通過將刀片側(cè)定位面分布在切削刃兩側(cè),減小了切削力對(duì)刀片造成的扭矩,同時(shí)通過內(nèi)凹側(cè)面與燕尾槽結(jié)構(gòu)的刀槽配合,將刀片受到的扭矩傳遞給刀體,有效降低了刀片緊固件受到的力,降低了刀片緊固件斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中銑削刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A視圖。
圖3是本發(fā)明銑削刀具的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明銑削刀具的分解示意圖。
圖5是本發(fā)明中可轉(zhuǎn)位切削刀片的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明中可轉(zhuǎn)位切削刀片主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的B-B視圖。
圖8是本發(fā)明銑削刀具的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖8的C-C視圖。
圖10是圖8的D-D視圖。
圖中各標(biāo)號(hào)表示:
1、刀體;13、上端面;14、下端面;15、余隙面;18、切削刃;2、刀片;20、內(nèi)凹側(cè)面;201、側(cè)定位面;202、切削前刀面;21、轉(zhuǎn)角面;23、刀尖圓角;24、刀槽底面;25、刀槽側(cè)面;3、緊固件;4、刀槽;5、容屑槽;91、切削刀體;910、切削刃口;911、切削定位側(cè)面;912、切削定位底面;92、銑削刀片;94、刀片端面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖3至圖10示出了本發(fā)明銑削刀具的一種實(shí)施例,該銑削刀具包括具有回轉(zhuǎn)軸線的刀體1和至少一個(gè)可轉(zhuǎn)位切削刀片2,刀體1上對(duì)應(yīng)可轉(zhuǎn)位切削刀片2設(shè)有刀槽4,可轉(zhuǎn)位切削刀片2通過緊固件3固定于刀槽4內(nèi),可轉(zhuǎn)位切削刀片2為三角體狀,可轉(zhuǎn)位刀片2包括上端面13、三個(gè)側(cè)面、下端面14和至少一個(gè)余隙面15,三個(gè)側(cè)面中至少有兩個(gè)側(cè)面為內(nèi)凹側(cè)面20,余隙面15位于上端面13與內(nèi)凹側(cè)面20之間且與內(nèi)凹側(cè)面20相交形成切削刃18,切削刃18的高度低于上端面13的高度,內(nèi)凹側(cè)面20與下端面14之間的夾角α為銳角,刀槽4包括與下端面14相抵的刀槽底面24以及與內(nèi)凹側(cè)面20相抵的刀槽側(cè)面25。
在具體應(yīng)用實(shí)例中,內(nèi)凹側(cè)面20可以為兩個(gè)或者三個(gè),余隙面15可以為1個(gè)或者兩個(gè)或者三個(gè)。本實(shí)施例中,內(nèi)凹側(cè)面20為三個(gè),余隙面15設(shè)置為三個(gè),切削刃18對(duì)應(yīng)為三個(gè)。
本實(shí)施例中,內(nèi)凹側(cè)面20由側(cè)定位面201和切削前刀面202構(gòu)成,側(cè)定位面201與切削前刀面202平滑過渡且二者之間的夾角β為鈍角。余隙面15與切削前刀面202相交形成切削刃18。
側(cè)定位面201和切削前刀面202之間的夾角β優(yōu)選范圍為140°~170°,本實(shí)施例中,夾角β為該范圍內(nèi)的任一值即可。
本實(shí)施例中,兩個(gè)內(nèi)凹側(cè)面20之間設(shè)有轉(zhuǎn)角面21,轉(zhuǎn)角面21、其中兩個(gè)余隙面15三者之間相交形成刀尖圓角23。內(nèi)凹側(cè)面20與轉(zhuǎn)角面21相連接,共同包絡(luò)出刀片型體(如圖5所示)。余隙面15和上端面13構(gòu)成的面相對(duì)于刀片成凸?fàn)?,如圖7所示。
刀體1上設(shè)有至少一個(gè)容屑槽5,容屑槽5數(shù)量與可轉(zhuǎn)位切削刀片2數(shù)量相同,刀槽4位于容屑槽5內(nèi)。本實(shí)施例中,以刀體1上設(shè)置三個(gè)可轉(zhuǎn)位切削刀片2為例??赊D(zhuǎn)位切削刀片2可以圍繞刀體1的回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
如圖9所示,刀槽4的刀槽底面24與兩個(gè)刀槽側(cè)面25成一個(gè)銳角,形成一個(gè)類似燕尾槽的結(jié)構(gòu),可轉(zhuǎn)位切削刀片2的下端面14與刀槽4的刀槽底面24貼合,兩個(gè)側(cè)定位面201分別在兩邊與刀槽側(cè)面25相貼合,通過與緊固件3將刀片2穩(wěn)固準(zhǔn)確的壓緊在刀槽4當(dāng)中。本實(shí)施例中,緊固件3為緊固螺釘。緊固螺釘3頭部通常為錐度結(jié)構(gòu),通過提供給可轉(zhuǎn)位切削刀片2一個(gè)垂直于截面C-C的力,使刀片側(cè)定位面201與刀槽側(cè)面25間產(chǎn)生一定的壓力,從而將刀片準(zhǔn)確穩(wěn)固的壓緊在刀體1上。
兩個(gè)刀槽側(cè)面25對(duì)可轉(zhuǎn)位切削刀片2形成的合力平行于固定螺釘3,承擔(dān)了大部分切削力對(duì)刀片的扭矩作用,因此緊固螺釘3受到的力比背景技術(shù)中具有四邊形刀片的銑刀的螺釘受到的切削力較小,減小了螺釘斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。確切的說(shuō),在本發(fā)明中,緊固螺釘3的作用主要是將可轉(zhuǎn)位切削刀片2固定在刀體1上,而切削力對(duì)可轉(zhuǎn)位切削刀片2的作用,主要由兩個(gè)刀槽側(cè)面25承擔(dān)。因此,緊固螺釘3斷裂的風(fēng)險(xiǎn)被大大降低了。
如圖10中,虛線的軌跡圓S表示切削刃18圍繞刀體1的軸線逆時(shí)針回轉(zhuǎn)工作軌跡。為避免干涉,可轉(zhuǎn)位切削刀片2上端面13需要處于軌跡圓S以內(nèi),因此,可轉(zhuǎn)位切削刀片2需要傾斜一定角度,在圖9中以角度K描述刀片傾斜程度。為方便描述,過切削刃口18與刀體1回轉(zhuǎn)中心繪制基準(zhǔn)線E,垂直基準(zhǔn)線E通過切削刃口18繪制基準(zhǔn)線F。當(dāng)?shù)扼w1直徑較小時(shí),為避免可轉(zhuǎn)位切削刀片2干涉加工面,可轉(zhuǎn)位切削刀片2需要傾斜一個(gè)比較大的角度,角度K將增大。此時(shí),可轉(zhuǎn)位切削刀片2受到的主要切削力沿基準(zhǔn)線F方向順時(shí)針作用于切削刃口18,對(duì)可轉(zhuǎn)位切削刀片2造成一個(gè)順時(shí)針方向的扭矩。此時(shí),可轉(zhuǎn)位切削刀片2的主要受力面為側(cè)定位面201。由于可轉(zhuǎn)位切削刀片2成三角體狀結(jié)構(gòu),側(cè)定位面201分布在切削刃口18兩側(cè),相對(duì)與背景技術(shù)中的四邊形刀片,側(cè)定位面201距離切削刃口18距離較小,因此,切削力的力臂較小,可轉(zhuǎn)位切削刀片2受到的順時(shí)針方向的扭矩相對(duì)于背景技術(shù)中的四邊形刀片在相同大小的切削力下受到的扭矩較小,從而緊固螺釘3受到的力也比較小。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下,都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾,或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。