一种用于精加工的铣削刀片和铣削刀具的制作方法

1.本实用新型涉及切削刀具技术领域，更具体地，涉及一种用于精加工的铣削刀片和铣削刀具。


背景技术：

2.用于切削加工的铣削刀具，通常是带有切削刃口的刀具旋转来切除工件表面的多余材料。最初铣削刀具设计成为整体式，整体式刀具有着非常好的精度，但为了不断降低加工成本，逐渐使用铣削刀片代替刀具容易磨损的切削部位，并且希望铣削刀片形成尽可能多的切削刃，使刀片可以进行多次转位。因此，铣削刀片的几何形状被设计成双面多边形，这样就可以在有限的空间内布置尽可能多的切削刃。
3.为了使双面多边形铣刀片安装在刀体上进行旋转加工时，始终保证刀片的切削刃与工件接触，而其他部位不能与工件产生干涉，因此，多边形铣削刀片相对于刀体需要存在一定的空间角度。为了使铣削刀片的副后刀面与已加工表面之间形成一定的角度，铣削刀片将以负的轴向倾斜角安装在刀体上。同时，为了使铣削刀片的主后刀面与工件加工过程中的过渡表面之间形成一定的角度，铣削刀片将以负的径向倾斜角安装在刀体上，以双负角度安装的双面多边形铣刀才能进行正常切削。
4.普通双面八边形铣刀片具有16条切削刃拥有非常好的经济性，普通双面八边形铣刀片在加工时不仅需要具有负的径向倾斜角和轴向倾斜角，还要使距离加工表面最近的外部刀尖与工件接触，而内部刀尖不能与工件接触，形成“避空”效果保护下部切削刃不参与切削，主偏角也将会略小于45
°
。因此，从原理上来说，普通双面八边形铣刀片加工出的工件表面质量难以满足精加工的技术要求，必须要使用精加工铣削刀片才能切削出高表面质量的工件表面。
5.公开号为cn104014860a的一种精加工铣削刀片及其铣削刀具，加工铣削刀片包括多边形板状的刀片本体，刀片本体包括上表面、下表面以及连接上表面和下表面的多个侧面，侧面与上表面相交形成多个切削刃，多个切削刃中至少设有一个拱形切削刃，拱形切削刃上的高凸点位于拱形切削刃的两个端点之间，拱形切削刃中至少一个端点与高凸点之间沿拱形切削刃周向的距离h不小于0.05mm，高凸点处的曲率半径为r，且200mm≤r≤1500mm，本发明的精加工铣削刀片具有加工精度高且切削振动小的优点。铣削刀具包括刀体，刀体上开设有第一刀槽，还包括上述的精加工铣削刀片，精加工铣削刀片的刀片本体固定设置在第一刀槽内。上述技术方案能有效消除相邻铣削宽度之间的残余台阶，并减小拱形切削刃与工件的接触长度，从而减少切削力和切削振动，提高精加工铣削刀片的使用寿命，但切削刃和拱形切削刃容易出现安装错误的情况，从而导致加工工件未能达到理想的表面质量，甚至出现崩刃等失效情况。因此，对于此种类型的刀片结构上的定位安装防错设计就显得尤为重要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种用于精加工的铣削刀片，既可以参与切削，不降低铣削加工效率，又可以提供修光功能，安装在刀盘上存在一定安装误差时，修光刃也能发挥良好的修光性能。
7.本实用新型的另一目的在于提供装有上述用于精加工的铣削刀片的铣削刀具。
8.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
9.一种用于精加工的铣削刀片，所述刀片本体为双面多边形体，包括上表面、下表面以及在上表面与下表面之间延伸形成的侧表面，所述刀片本体几何中心设置有刀片中心孔，所述刀片本体上设有若干条交替设置、且通过角部切削刃连接的主切削刃和修光刃；所述主切削刃由主刃前刀面和主后刀面的相交棱线形成，所述修光刃由修光刃前刀面和副后刀面的相交棱线形成，所述修光刃向刀片本体外侧呈凸状弯曲，所述上表面的修光刃向下延伸形成上部副后刀面，所述下表面的修光刃向上延伸形成下部副后刀面，所述上部副后刀面与下部副后刀面相交形成交线，所述副后刀面的交线之间的最大距离大于两条修光刃之间最大的距离。
10.进一步地，所述主切削刃呈凹状弯曲。
11.进一步地，所述主切削刃为不对称凹状弯曲。
12.进一步地，所述修光刃为圆弧形，两端分别与角部切削刃相切连接，所述修光刃两端之间的连线与修光刃上圆弧之间的距离为0.01～0.1mm。
13.优选地，所述修光刃两端之间的连线与修光刃上圆弧之间的距离为 0.02～0.03mm。
14.进一步地，所述修光刃两端点之间的连线与主后刀面之间的夹角大于135
°
。
15.优选地，所述修光刃两端点之间的连线与主后刀面之间的夹角为135
°
～137
°
。
16.进一步地，所述修光刃两端点之间的长度大于相邻主后刀面之间的长度。
17.进一步地，所述角部切削刃一端与修光刃连接，另一端与主切削刃连接，所述角部切削刃上与修光刃连接的一端倾斜向下。
18.进一步地，所述两条修光刃端点之间的距离大于两主切削刃之间的最大距离，所述两条修光刃之间最大的距离大于两条修光刃端点的距离。
19.进一步地，所述角部切削刃和主切削刃的高度低于修光刃。
20.一种装有上述用于精加工的铣削刀片的铣削刀具，所述铣削刀片与刀具上的刀槽相配合，铣削刀片上修光刃两端点连线与中心线成90
°
。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
22.本实用新型既可以参与切削，不降低铣削加工效率，又可以提供修光功能，通过刀片上的交线对铣削刀片进行限位，可以准确安装在与之配套的双面八边形粗加工铣削刀片对应的刀盘上，修光刃采用圆弧设计，可以在刀盘刀槽和刀片存在一定制造误差的情况下，修光能力也不会受太大影响。
附图说明
23.图1为一种用于精加工的铣削刀片的结构示意图；
24.图2为一种用于精加工的铣削刀片的俯视图；
25.图3为一种用于精加工的铣削刀片的侧视图；
26.图4为一种用于精加工的铣削刀片的侧视图；
27.图5为修光刃的结构示意图；
28.图6为角部切削刃部位的结构示意图；
29.图7为图2的e-e剖切视图；
30.图8为铣削刀具的结构示意图；
31.图9为铣削刀具的结构示意图；
32.图10为铣削刀具的结构示意图；
33.其中1为刀片本体，2为定位面，3为主后刀面，4为副后刀面，41为上部副后刀面，42为下部副后刀面，5为角部表面，6为主刃前刀面，7为修光刃前刀面，8为主切削刃，9为修光刃，10为角部切削刃，11为交线，12为中心孔， 13为修光刃两端点之间的连线。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.实施例1
36.如图1～7所示，本实施例提供一种用于精加工的铣削刀片，刀片本体1为双面多边形体，包括上表面和下表面，本实施例中，刀片本体1为八边形，在几何中心设置有刀片内孔12，中心孔12边缘设有定位面2。刀片本体1上设有若干条主切削刃8和修光刃9，主切削刃8和修光刃9交替设置，相邻的主切削刃8 和修光刃9之间通过角部切削刃10连接，角部切削刃10和主切削刃8的高度低于修光刃9。其中，主切削刃8由主刃前刀面6和主后刀面3的相交棱线形成，修光刃9由前刀面7和副后刀面4的相交形成；主切削刃8在主后刀面3上向主刃前刀面6呈不对称的凹状弯曲，主后刀面3与副后刀面4之间通过角部表面5 连接，修光刃9向刀片本体1外侧呈凸状弯曲，主切削刃8可以与修光刃9在视觉上进行区分，避免修光刃9与主切削刃8产生视觉混淆。
37.角部切削刃10一端与修光刃9连接，另一端与主切削刃8连接，角部切削刃10上与修光刃9连接的一端倾斜向下，使角部切削刃10在切削时形成一定的螺旋角，降低切削力，其次当需要对修光刃9的前刀面进行磨削时，这样的结构也便于砂轮进刀。主切削刃8左端为长直线并与角部切削刃10的右端点连接，右端为短直线与角部切削刃10的左端点连接，主切削刃8的最低点尽量往右端靠近，即让左端的长直线尽量长，当刀片在切削时，左端长直线越长越有利于更大的切深。左端长直线与水平方向的夹角为主切削刃8的刃倾角，此刃倾角大于刀盘的轴向倾斜角，使该刀片安装在刀盘上时，也能产生正的螺旋角，减少切削力，提高刀具寿命。
38.本实施例中，修光刃9为圆弧形，两端分别与角部切削刃相切连接，修光刃 9两端之间的连线13与修光刃9上圆弧之间的距离为0.01-0.1mm，本实施例中设置为0.02-0.03mm。修光刃9两端之间的连线13为虚拟连线，仅用于辅助说明，修光刃9两端之间实际并未有线条连接。修光刃9的微凸可以在刀盘刀槽和刀片存在一定制造误差的情况下，修光能
力也不会受太大影响。
39.为了避空底部切削刃，刀盘上的刀槽角度在设计时会尽量让底部切削刃不参与切削，即在刀盘上刀片内刀尖较外刀尖远离工件表面，起到保护切削刃的效果。修光刃9两端点之间的连线13与主后刀面3之间的夹角β大于135
°
，本实施例中优选为135
°
～137
°
，用来补偿避空效果，使该铣削刀片安装在刀盘上时，刀片修光刃9两端点之间趋于水平，从而达到更好的修光效果。
40.本实施例中，上表面的修光刃9向下延伸形成上部副后刀面41，下表面的修光刃9向上延伸形成下部副后刀面42，上部副后刀面41与下部副后刀面42 相交形成交线11，用于对铣削刀片进行限位。
41.如图7所示，剖切的位置为修光刃9的中间，两条修光刃9之间最大的距离为h3，副后刀面4交线11之间的最大距离为h4，剖切平面与负后刀面的交线 11与竖直方向之间的夹角γ在0.5-4
°
之间，角度越大修光刃9具有更好的强度，但γ角不能超过刀盘的负的轴向倾斜角，否则副后刀面4在切削时将产生干涉。
42.进一步地，由于修光刃9为微凸形，两条修光刃9之间最大的距离h3大于两条修光刃9端点的距离h1，同时，两条修光刃9端点之间的距离h1大于两主切削刃8之间的最大距离h2，副后刀面4交线11之间的最大距离h4大于两条修光刃9之间最大的距离h3，即h4》h3》h1》h2。由于h4》h2，当主切削刃8当做修光刃9错误的安装在刀盘上的时候，铣刀片中心孔12将与刀盘的螺丝孔产生非常大的偏心，导致螺钉在插入后出现无法拧紧的情况。同时，负后刀面交线 11使刀片不能与刀盘中的侧定位面进行定位贴合，也能防止刀片转位角度不正确的安装。因此，只有当刀片中的主后刀面3与刀盘接触安装时，该铣削刀片才能被螺钉拧紧定位在刀槽中。由此看来，铣削刀片的修光刃9及负后刀面的结构具有防止刀片错装的功能。
43.实施例2
44.本实施例提供一种铣削刀具，安装有用于精加工的铣削刀片，其中刀片本体 1为双面多边形体，包括上表面和下表面，本实施例中，刀片本体1为八边形，在几何中心设置有刀片定位孔。刀片本体1上设有若干条主切削刃8和修光刃9，主切削刃8和修光刃9交替设置，相邻的主切削刃8和修光刃9之间通过角部切削刃10连接，角部切削刃10和主切削刃8的高度低于修光刃9。其中，主切削刃8由主刃前刀面6和主后刀面3的相交棱线形成，修光刃9由修光刃9前刀面 7和副后刀面4的相交形成；主切削刃8在主后刀面3上向主刃前刀面6呈不对称的凹状弯曲，修光刃9向刀片本体1外侧呈凸状弯曲，主切削刃8可以与修光刃9在视觉上进行区分，避免修光刃9与主切削刃8产生视觉混淆。
45.角部切削刃10一端与修光刃9连接，另一端与主切削刃8连接，角部切削刃10上与修光刃9连接的一端倾斜向下，使角部切削刃10在切削时形成一定的螺旋角，降低切削力，其次当需要对修光刃9的前刀面进行磨削时，这样的结构也便于砂轮进刀。主切削刃8左端为长直线并与角部切削刃10的右端点连接，右端为短直线与角部切削刃10的左端点连接，主切削刃8的最低点尽量往右端靠近，即让左端的长直线尽量长，当刀片在切削时，左端长直线越长越有利于更大的切深。左端长直线与水平方向的夹角为主切削刃8的刃倾角，此刃倾角大于刀盘的轴向倾斜角，使该刀片安装在刀盘上时，也能产生正的螺旋角，减少切削力，提高刀具寿命。
46.本实施例中，修光刃9为圆弧形，两端分别与角部切削刃相切连接，修光刃 9两端之间的连线13与修光刃9上圆弧之间的最大距离大于0.02mm。修光刃9 的微凸可以在刀盘刀槽和刀片存在一定制造误差的情况下，修光能力也不会受太大影响。
47.为了避空底部切削刃，刀盘上的刀槽角度在设计时会尽量让底部切削刃不参与切削，即在刀盘上刀片内刀尖较外刀尖远离工件表面，起到保护切削刃的效果。本实施例中修光刃9两端点之间的连线13与主后刀面3之间的夹角β大于135
°
，用来补偿避空效果，使该铣削刀片安装在刀盘上时，刀片修光刃9两端点之间趋于水平，从而达到更好的修光效果。
48.本实施例中，上表面的修光刃9向下延伸形成上部副后刀面41，下表面的修光刃9向上延伸形成下部副后刀面42，上部副后刀面41与下部副后刀面42 相交形成交线11，用于对铣削刀片进行限位。
49.如图7所示，剖切的位置为修光刃9的中间，两条修光刃9之间最大的距离为h3，副后刀面4交线11之间的最大距离为h4，剖切平面与负后刀面的交线 11与竖直方向之间的夹角γ在0.5-4
°
之间，角度越大修光刃9具有更好的强度，但γ角不能超过刀盘的负的轴向倾斜角，否则副后刀面4在切削时将产生干涉。
50.进一步地，由于修光刃9为微凸形，两条修光刃9之间最大的距离h3大于两条修光刃9端点的距离h1，同时，两条修光刃9端点之间的距离h1大于两主切削刃8之间的最大距离h2，副后刀面4交线11之间的最大距离h4大于两条修光刃9之间最大的距离h3，即h4》h3》h1》h2。由于h4》h2，当主切削刃8当做修光刃9错误的安装在刀盘上的时候，铣刀片中心孔12将与刀盘的螺丝孔产生非常大的偏心，导致螺钉在插入后出现无法拧紧的情况。同时，负后刀面交线 11使刀片不能与刀盘中的侧定位面进行定位贴合，也能防止刀片转位角度不正确的安装。因此，只有当刀片中的主后刀面3与刀盘接触安装时，该铣削刀片才能被螺钉拧紧定位在刀槽中。由此看来，铣削刀片的修光刃9及负后刀面的结构具有防止刀片错装的功能。
51.实施例3
52.如图8～10所示，本实施例参照实施例2，提供一种铣削刀具，安装有用于精加工的铣削刀片，铣削刀片以双负后角的形式通过螺钉拧紧安装在刀盘上，铣削刀片与刀盘的刀槽配合，使修光刃9两端点连线13与刀片本体1竖直方向成 90
°
，以提高修光刃9的修光效果。
53.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
54.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。