大圆弧锥度球形铣刀的制作方法

1.本发明涉及一种机械加工切削刀具，尤其是涉及一种大圆弧锥度球形铣刀。


背景技术：

2.在机械加工中，对于很多工件的深腔体加工，需要用到球形铣刀。尤其是针对不锈钢叶轮片，主要应用于汽轮机和水轮机，以及工业鼓风机上使用，叶轮片主要以薄壁件深腔体为主，装夹和切削过程中易出现振动问题，导致加工中刀具振动引起刀具崩刃，或加工中工件变形的问题。此外，不锈钢含cr量相对较高，达到13%以上，切削过程中易出现粘屑和加工表面硬化现像，导致刀具刃口快速失效，刀具切削寿命短，属于难加工材质。常规设计的硬质合金球刀，在应对深腔体加工过程中，刀具无法匹配叶轮的形状，导致刀具无法正常加工，或者是需要加工的工件底部时，刀具的悬伸长度相对比较长，刀具刚性变差，引起刀具的崩刃，切削寿命变短。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明旨在提供一种大圆弧锥度球形铣刀，其在切削时候，各个切削点是分散的，不同时与工件接触，减小切削阻力，刀具能很好的伸入到工件内部进行加工。
4.本发明的技术方案是一种大圆弧锥度球形铣刀，包括一体的刀柄和刀刃，所述刀刃包括球头刀刃和大圆弧侧刃，相邻的球头刀刃之间有容屑槽，相邻的大圆弧侧刃之间设置有排屑槽，所述容屑槽和排屑槽相连通，所述大圆弧侧刃的前端与球头刀刃相切，后端与刀柄相切，所述大圆弧侧刃的半径为r800mm—r1000mm。
5.优选的，所述大圆弧侧刃的螺旋角a为30
°
—45
°
。
6.优选的，所述大圆弧侧刃的前角b为-2
°
—10
°
。
7.优选的，所述大圆弧侧刃的第一后角c为12
°
—18
°
。
8.优选的，所述大圆弧侧刃的第二后角d为20
°
—30
°
。
9.优选的，所述球头刀刃和大圆弧侧刃的刃数为3-6刃。
10.优选的，所述容屑槽向两侧和前方扩大后延伸至球头刀刃底下根部处。
11.优选的，所述刀刃表面设置有alcrn涂层，alcrn涂层中添加有元素ti、b和zr。
12.本发明针对深腔体加工，对原有的球头铣刀进行了多方面的改进，可以确保刀具能良好的伸入到工件的内部进行加工，使刀具有效悬伸长度减小，刚性增强，同时采用大螺旋角设计，使得刀具切削过程中不会出现多点同时参与切削，确保切削更加轻快，另外加大容屑槽的空间，确保加工时铁屑有足够的容屑空间，可以加大加工过程中的每齿进给量，提高切削效率，此外采用专用涂层使得刀具寿命进一步延长。
附图说明
13.图1为本发明的侧面结构示意图；
图2为本发明的投影轮廓结构示意图；图3为本发明的结构示意图；图4为图3沿a-a方向 剖视图；图5为本发明另一视角的结构示意图；图6为本发明前端头处的正面结构示意图；其中：1—刀柄；2—刀刃；3—球头刀刃；4—大圆弧侧刃；5—容屑槽；6—排屑槽。
具体实施方式
14.下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
15.如图1至图6所示，本发明提供了一种大圆弧锥度球形铣刀，包括一体的刀柄1和刀刃2，所述刀刃2包括球头刀刃3和大圆弧侧刃4，相邻的球头刀刃3之间有容屑槽5，相邻的大圆弧侧刃4之间设置有排屑槽6，所述容屑槽5和排屑槽6相连通，所述大圆弧侧刃4的前端与球头刀刃3相切，后端与刀柄1相切，所述大圆弧侧刃4的半径为r800mm—r1000mm。
16.在上述方案的基础上，所述大圆弧侧刃4的螺旋角a为30
°
—45
°
，优选42
°
—45
°
，采用大螺旋角设计，能保证大切深，使得切削更加轻快。
17.其中，所述大圆弧侧刃4的前角b为-2
°
—10
°
，第一后角c为12
°
—18
°
，第二后角d为20
°
—30
°
。这个范围的后角可以确保切削变形小，这个范围的前角可以确保切斜阻力小。
18.进一步的，所述球头刀刃3和大圆弧侧刃4的刃数为3-6刃，相比以往的2刃球头铣刀，可以提升切削效率。
19.此外，所述容屑槽5向两侧和前方扩大后延伸至球头刀刃3底下根部处。加大容屑槽的空间，使得刀具加工过程铁屑有足够的空间，刀尖不容易崩刃。
20.进一步的，所述刀刃2表面设置有alcrn涂层，alcrn涂层中添加有元素ti、b和zr。使刀具涂层摩擦系数降低，在切削程中，减小切削过程中因摩擦阻力引起的切削热，减小因切削热量导致的过快磨损，增加工刀具的寿命。alcrn是基础涂层，提高刀具的耐用度，里面加工了微量元素，b（硼），使涂层的结合力更大，刀具涂层不易的出现裂痕而导致刀具涂层出现崩口，zr（锆），添加锆元素，提高表面的光滑度，减小磨擦系数，是涂层更光滑，切削热量更低，提高刀具的耐磨损性能。
21.本发明通过对球头铣刀的多方面改进，在加工工件的深腔体时，增加刀具的刚性，减小切削振动，增加容屑空间和刃数，有效提高切削效率，减少刀具摩擦系数，减小切削阻力。使用时在五轴加工中心上可以摆角度切削，与工件切削时实现线接触，加大切深（即吃刀量），使得效率更高，以此提高切削效率。
22.以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种大圆弧锥度球形铣刀，包括一体的刀柄（1）和刀刃（2），其特征在于：所述刀刃（2）包括球头刀刃（3）和大圆弧侧刃（4），相邻的球头刀刃（3）之间有容屑槽（5），相邻的大圆弧侧刃（4）之间设置有排屑槽（6），所述容屑槽（5）和排屑槽（6）相连通，所述大圆弧侧刃（4）的前端与球头刀刃（3）相切，后端与刀柄（1）相切，所述大圆弧侧刃（4）的半径为r800mm—r1000mm。2.根据权利要求1所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述大圆弧侧刃（4）的螺旋角a为30
°
—45
°
。3.根据权利要求2所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述大圆弧侧刃（4）的螺旋角a为42
°
—45
°
。4.根据权利要求1所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述大圆弧侧刃（4）的前角b为-2
°
—10
°
。5.根据权利要求4所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述大圆弧侧刃（4）的第一后角c为12
°
—18
°
。6.根据权利要求4所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述大圆弧侧刃（4）的第二后角d为20
°
—30
°
。7.根据权利要求1所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述球头刀刃（3）和大圆弧侧刃（4）的刃数为3-6刃。8.根据权利要求1所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述容屑槽（5）向两侧和前方扩大后延伸至球头刀刃（3）底下根部处。9.根据权利要求1所述的大圆弧锥度球形铣刀，其特征在于：所述刀刃（2）表面设置有alcrn涂层，alcrn涂层中添加有元素ti、b和zr。

技术总结
本发明的技术方案是一种大圆弧锥度球形铣刀，包括一体的刀柄和刀刃，所述刀刃包括球头刀刃和大圆弧侧刃，相邻的球头刀刃之间有容屑槽，相邻的大圆弧侧刃之间设置有排屑槽，所述容屑槽和排屑槽相连通，所述大圆弧侧刃的前端与球头刀刃相切，后端与刀柄相切，所述大圆弧侧刃的半径为R800mm—R1000mm。本发明针对深腔体加工，能有效提高切削效率。能有效提高切削效率。能有效提高切削效率。


技术研发人员：徐炳坤
受保护的技术使用者：浙江神钢赛欧科技有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/24