專利名稱：一種帶修光刀片的自滾式端銑刀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶修光刀片的自滾式平面銑刀，屬機械加工刀具的 技術領域。
背景技術：
在機械加工中，金屬切削刀具是十分重要的，在航天、航空和軍事 工業(yè)中，難加工材料越來越多，對金屬切削刀具的要求越來越高，由于 切削溫度高，刀具磨損快，常使用冷卻潤滑液，既增加了成本，又帶來 了污染。在切削刀具中，銑刀是最常用的機加刀具之一，尤其是端面、平面 的銑削刀具更具普遍性，由于機械零件的平面銑削量大，刀具的消耗是 很大的，銑削速度低，銑削質(zhì)量差，促使人們對銑削刀具進行結(jié)構(gòu)改進， 但現(xiàn)有技術仍存在很多不足，在刀具結(jié)構(gòu)上、角度上、切削性能上都有 很多需要改進和探討的內(nèi)容。例如8721546.7、滾切端銑刀專利，立裝結(jié)構(gòu)刀具刃傾角可調(diào)、刀 架徑向位置可調(diào)、但刀具結(jié)構(gòu)很難保證各刀片的軸向高度和刃傾角的一 致，直接影響刀具的加工質(zhì)量和精度，刀片立裝雙支撐結(jié)構(gòu)復雜，刀片 的更換極不方便，刀片的平裝結(jié)構(gòu)設計不合理，加工中刀片不能實現(xiàn)旋 轉(zhuǎn)。例如02210332.5、自滾式切削端銑刀專利，刀體周邊均布3—18個 滾動裝置，刀刃徑向偏角為8。 一28° ，以保證刀片在加工中的連續(xù)自轉(zhuǎn)， 但由于刀片的徑向和軸向位置均已固定，而刀片直徑誤差和安裝孔的位 置誤差使得3—18個刀片在軸向上高低不一致，導致銑削精度低和表面 粗糙度很差。發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本發(fā)明的目的就是針對背景技術的不足，對自滾式端銑刀的刀體、 刀座進行結(jié)構(gòu)上的改進，改變刀體槽數(shù)，改變刀座結(jié)構(gòu)及定位基準，改 變刀座主偏角、副偏角、前刀面、后刀面方向、位置，取消冷卻液，以 改善自滾式端銑刀的切削性能、切削環(huán)境，以大幅度提高端銑刀的切削 速度，提高被加工工件的精度、表面粗糙度。技術方案本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)由刀體、刀座槽、切削刀座、修光刀座、刀體軸 孔、刀體鍵槽、限位塊、定位槽、定位面、切削刀片、修光刀片組成； 刀體1為圓盤形，中間為刀體軸孔12，在刀體1上端面設置刀體鍵槽13， 在刀體1的中部、刀體軸孔12的外部對稱設置四個螺孔23;在刀體1的 周邊均布五個刀座槽2、 3、 4、 5、 6，刀座槽2、 3、 4、 5、 6內(nèi)側(cè)部設置 平面定位面21、錐度定位面22、螺孔20，在刀座槽2、 3、 4、 5內(nèi)設置 切削刀座7、 8、 9、 10，分別由限位塊14、 15、 16、 17限位，并由螺釘 19固定；在刀座槽6內(nèi)設置修光刀座11，由限位塊18限位，并由螺釘 19固定；在切削刀座7、 8、 9、 10的下端部裝有圓錐形切削刀片24,在 修光刀座11的下端部裝有圓錐形修光刀片25。所述的切削刀座7、 8、 9、 10，結(jié)構(gòu)一樣，切削刀座7、 8、 9、 10的 中間為刀軸27，在刀軸27的前部裝有角接觸軸承28、后部裝有組合軸 承29，在刀軸27的前端裝有刀墊26，刀墊26的前端裝有切削刀片24， 并由螺釘32固定，在刀軸27的后端裝有端蓋30，在端蓋30的后端裝有 壓環(huán)31，并由螺母33固定；切削刀座7、 8、 9、 IO的右側(cè)部為定位凸臺 34，定位凸臺34的兩側(cè)為錐度定位面35、平面定位面36。所述的修光刀座11，內(nèi)部為刀軸27，刀軸27的前部裝有上滑動軸 承環(huán)37、下滑動軸承環(huán)38，并由螺釘39抱合固定，在刀軸27的后部裝 有組合軸承29，在刀軸27的前端裝有刀墊26，刀墊26的前端裝有修光 刀片25，并由螺釘32固定，在刀軸27的后端裝有端蓋30，端蓋30的 后端裝有壓環(huán)31，并由螺母33固定；在修光刀座11的右側(cè)部為定位凸 臺34，在定位凸臺34的兩側(cè)為錐度定位面35、平面定位面36。所述的刀體1，與切削刀座7、 8、 9、 10、修光刀座11的聯(lián)接為錐 面+平面的過定位聯(lián)接，刀體1的平面定位面21、錐度定位面22分別與 切削刀座7、 8、 9、 10、修光刀座11的平面定位面36、錐度定位面35 對應吻合，刀體l的錐度定位面22與刀座7、 8、 9、 10、 ll的錐度定位 面35其錐斜角相等，均為15° 。所述的修光刀座11的上滑動軸承環(huán)37、下滑動軸承環(huán)38為軸瓦式 結(jié)構(gòu)，上滑動軸承環(huán)37為半圓形，外部為外圓部41，內(nèi)部為軸孔部42; 下滑動軸承環(huán)38為半圓形，外部為外圓部43，內(nèi)部為軸孔部44，在外 圓部43的中間下部設有通槽40。所述的切削刀片24與修光刀片25為圓錐形，結(jié)構(gòu)一樣，中間為刀 片孔50，上部為后刀面51，下部為安裝面54，錐圓部為前刀面52,后 刀面51與前刀面52相交部為刀刃53，切削刀片24與修光刀片25的前 角為7° 。 -所述的刀座槽2、 3、 4、 5、 6內(nèi)的平面定位面21傾斜于刀體中心軸 線55，平面定位面21與刀體中心軸線55的傾斜角為8° 。所述的刀座槽2、 3、 4、 5、 6內(nèi)的錐度定位面22，傾斜于刀體中心 軸線55，錐度定位面22與刀體中心軸線55的傾斜角為5°。所述的切削刀片24與修光刀片25，在刀體1上的安裝高度不同，切 削刀片24高于修光刀片25 0.05mm。有益效果本發(fā)明與背景技術相比具有明顯的先進性，它是以提高刀具耐用度、 切削速度和精度為目的，刀體結(jié)構(gòu)采用奇數(shù)、五槽式，刀片采用四個切 削刀片和一個修光刀片配合使用，切削刀片完成切削功能，修光刀片光 整平面，既提高了切削速度，又對工件平面進行光整整，提高了加工精度、表面粗糙度，刀座槽采用平面+錐面的過定位形式，刀座安裝后，使 自滾刀片的切削前角、后角、刃傾角發(fā)生了變化，使刀片在加工中自動 旋轉(zhuǎn)，切削更加鋒利，切削性能更加合理，修光刀片及刀座采用組合軸 承和上、下滑動軸承環(huán)固定結(jié)構(gòu)，上、下滑動軸承環(huán)可將刀軸抱合固定， 使自滾刀片在銑削中沒有徑向串動，提高了銑削平面的精度，銑削時不 使用冷卻潤滑液，為干銑削，不污染環(huán)境，此銑刀結(jié)構(gòu)合理，力學性能 優(yōu)越，切削刀片和修光刀片功能互補，切削刀片銑削加工余量，修光刀片完成加工表面的光整，切削速度可提高50%，刀具壽命可提高5倍，加 工精度可提高1—2級，表面粗糙度可達RaO. 8p m，切削前角、后角、刃 傾角合理，切削速度快，精度高，刀具耐磨耐用，是十分理想的自滾式 端銑刀。


圖1為整體結(jié)構(gòu)2為刀體結(jié)構(gòu)主視3為刀體與刀座定位狀態(tài)4為圖2的A向視5為圖2的B向視6為切削刀片與修光刀片軸向安裝位置7為切削刀座主視8為切削刀座側(cè)視9為修光刀座主視10為修光刀座側(cè)視11為上滑動軸承環(huán)主視12為上滑動軸承環(huán)側(cè)視13為下滑動軸承環(huán)主視14為下滑動軸承環(huán)側(cè)視15為刀片結(jié)構(gòu)16為刀片主視中所示，附圖標記清單如下1、刀體，2、刀座槽，3、刀座槽，4、刀座槽，5、刀座槽，6、刀座槽，7、切削刀座，8、切削刀座，9、切削刀座，10、切削刀座，11、 修光刀座，12、刀體軸孔，13、刀體鍵槽，14、限位塊，15、限位塊， 16、限位塊，17、限位塊，18、限位塊，19、螺釘，20、螺孔，21、平 面定位面，22、錐度定位面，23、螺孔，24、切削刀片，25、修光刀片， 26、刀墊，27、刀軸，28、角接觸軸承，29、組合軸承，30、端蓋，31、 壓環(huán)，32、螺釘、33、螺母，34、定位凸臺，35、錐度定位面，36、平 面定位面，37、上滑動軸承環(huán)，38、下滑動軸承環(huán)，39、螺釘，40、通 槽，41、外圓部，42、軸孔部，43、外圓部，44、軸孔部，50、刀片孔， 51、后刀面，52、前刀面，53、刀刃，54、安裝面，55、刀體中心軸線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明圖1、 2、 3、 4、 5、 6所示，為刀體及刀座槽結(jié)構(gòu)圖，刀體l為奇數(shù)、 五槽式結(jié)構(gòu)，在刀座槽2、 3、 4、 5內(nèi)安裝切削刀座7、 8、 9、 10，在刀 座槽6內(nèi)安裝修光刀座11。刀座槽2、 3、 4、 5、 6結(jié)構(gòu)一樣，具有互換性，平面定位面21、錐 度定位面22是安裝定位部位，與切削刀座7、 8、 9、 10、修光刀座ll的 對應面吻合，其平面定位面21、錐度定位面22與刀座上的平面定位面 36、錐度定位面35尺寸、角度一致，精確制作，形成可靠的過定位，其 錐度定位面22與錐度定位面35的錐斜角均為15° ±2'。刀體1是安裝刀座、刀片部位，承受沖擊力大，要強度好、韌性好、刀座槽內(nèi)的平面定位面21為平直面，與刀體中心軸線55傾斜，其 軸向傾角^=8° ±1'。刀座槽內(nèi)的錐度定位面22與刀體中心軸線55傾斜，其徑向傾角為aF5° ±1'。軸向傾角ap與徑向傾角cif將會在刀座安裝后成為切削刀片24與修 光刀片25的軸向后角和徑向后角，共同作用形成刀刃的刃傾角，從而使 刀片在加工中得以連續(xù)自轉(zhuǎn)，使切削性能更加優(yōu)良。切削刀座7、 8、 9、 10對應的切削刀片24在同一水平線上，修光刀 座11對應的修光刀片25低于切削刀片24，其軸向垂直距離差為0. 05mm， 由限位塊14、 15、 16、 17、 18調(diào)整獲得，這樣加工表面最終由修光刀片 25完成，為提高加工精度和表面質(zhì)量創(chuàng)造了條件。刀座槽內(nèi)的定位平面相對于刀體中心軸線55傾斜，使刀片獲得了軸 向后角ap，錐度定位槽相對于刀體中心軸線55的傾斜使刀片獲得了徑向 后角af，共同作用形成了刀片的名義刃傾角X，它們的關系為-《A = !^，使刀片在切削加工中得以實現(xiàn)連續(xù)自轉(zhuǎn)，并使刀具獲得很高的耐用度。刀體五槽式、奇數(shù)結(jié)構(gòu)，四個切削刀片功能為去除加工余量， 一個 修光刀片功能是完成加工表面的光整。圖7、 8所示，為切削刀座7、 8、 9、 IO結(jié)構(gòu)圖，結(jié)構(gòu)一樣，具有互 換性，刀座內(nèi)由刀軸27、角接觸軸承28、組合軸承29組成，切削刀片 24安裝在刀軸的前端并固牢，加工時切削力使切削刀片24在刀軸27上 自行轉(zhuǎn)動，形成對工件表面的滾壓與切削。圖9、 10、 11、 12、 13、 14所示，為修光刀座ll及上、下滑動軸承 環(huán)37、 38結(jié)構(gòu)圖，修光刀座11外形與切削刀座7、 8、 9、 10—樣，其 軸承由上、下滑動軸承環(huán)37、 38及組合軸承29組成，上、下滑動軸承環(huán)37、 38呈軸瓦式上下抱合刀軸27，調(diào)整螺釘39可防止刀軸27在切削 過程中發(fā)生軸向和徑向跳動，使刀軸27及修光刀片25的旋轉(zhuǎn)更加緩慢 而平穩(wěn)，有利于提高加工精度和質(zhì)量。上滑動軸承環(huán)37由外圓部41、軸孔部42組成，下滑動軸承環(huán)38由 外圓部43、軸孔部44、通槽40組成，并由螺釘39緊固，實現(xiàn)對刀軸27 的抱緊。圖15、 16所示，為切削刀片24和修光刀片25的結(jié)構(gòu)圖，呈圓錐形， 前刀面52為圓錐面，與后刀面51相交的截線為刀刃53，中間為刀片安 裝孔50、底部為安裝面54，由于刀刃53為一圓周，加工中刀片的自轉(zhuǎn) 使圓周形刀刃都要參與切削，為提高刀具耐用度創(chuàng)造了條件，切削刀片 24和修光刀片25具有幾何參數(shù)的互換性，硬度高、強度好，可用高速鋼、 硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金等材料制作。
權利要求
1. 一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征在于主要結(jié)構(gòu)由刀體、刀座槽、切削刀座、修光刀座、刀體軸孔、刀體鍵槽、限位塊、定位槽、定位面、切削刀片、修光刀片組成；刀體(1)為圓盤形，中間為刀體軸孔(12)，在刀體(1)上端面設置刀體鍵槽(13)，在刀體(1)的中部、刀體軸孔(12)的外部對稱設置四個螺孔(23)；在刀體(1)的周邊均布五個刀座槽(2、3、4、5、6)，刀座槽(2、3、4、5、6)內(nèi)側(cè)部設置平面定位面(21)、錐度定位面(22)、螺孔(20)，在刀座槽(2、3、4、5)內(nèi)設置切削刀座(7、8、9、10)，分別由限位塊(14、15、16、17)限位，并由螺釘(19)固定；在刀座槽(6)內(nèi)設置修光刀座(11)，由限位塊(18)限位，并由螺釘(19)固定；在切削刀座(7、8、9、10)的下端部裝有圓錐形切削刀片(24)，在修光刀座(11)的下端部裝有圓錐形修光刀片(25)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的切削刀座(7、 8、 9、 10)，結(jié)構(gòu)一樣，切削刀座(7、 8、 9、 10)的中間為刀軸(27)，在刀軸(27)的前部裝有角接觸軸承(28)、 后部裝有組合軸承(29)，在刀軸(27)的前端裝有刀墊(26)，刀墊(26) 的前端裝有切削刀片(24)，并由螺釘(32)固定，在刀軸(27)的后端 裝有端蓋(30)，在端蓋(30)的后端裝有壓環(huán)(31)，并由螺母(33) 固定；切削刀座(7、 8、 9、 10)的右側(cè)部為定位凸臺(34)，定位凸臺(34)的兩側(cè)為錐度定位面(35)、平面定位面(36)。
3、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的修光刀座(11)，內(nèi)部為刀軸(27)，刀軸(27)的前部裝 有上滑動軸承環(huán)(37)、下滑動軸承環(huán)(38)，并由螺釘(39)抱合固定， 在刀軸(27)的后部裝有組合軸承(29)，在刀軸(27)的前端裝有刀墊(26)，刀墊(26)的前端裝有修光刀片(25)，并由螺釘(32)固定， 在刀軸(27)的后端裝有端蓋(30)，端蓋(30)的后端裝有壓環(huán)(31)， 并由螺母(33)固定；在修光刀座(11)的右側(cè)部為定位凸臺(34)，在定位凸臺(34)的兩側(cè)為錐度定位面(35)、平面定位面(36)。
4、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的刀體(1)，與切削刀座(7、 8、 9、 10)、修光刀座(11) 的定位采用錐面+平面的過定位形式，刀體(1)的平面定位面(21)、錐度 定位面(22)分別與切削刀座(7、 8、 9、 10)、修光刀座(11)的平面定位 面(36)、錐度定位面(35)對應吻合，刀體(1)的錐度定位面(22)與刀 座(7、 8、 9、 10、 11)的錐度定位面(35)其錐斜角相等，均為15° 。
5、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的修光刀座(11)的上滑動軸承環(huán)(37)、下滑動軸承環(huán)(38) 為軸瓦式結(jié)構(gòu)，上滑動軸承環(huán)(37)為半圓形，外部為外圓部(41)，內(nèi) 部為軸孔部(42);下滑動軸承環(huán)(38)為半圓形，外部為外圓部(43)， 內(nèi)部為軸孔部(44)，在外圓部(43)的中間下部設有通槽(40)。
6、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的切削刀片(24)與修光刀片(25)為圓錐形，結(jié)構(gòu)一樣， 中間為刀片孔(50)，上部為后刀面(51)，下部為安裝面(54)，圓錐部 為前刀面(52)，后刀面(51)與前刀面(52)相交部為刀刃(53)，切 削刀片(24)與修光刀片(25)的前角為7。。
7、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的刀座槽(2、 3、 4、 5、 6)內(nèi)的平面定位面(21)傾斜于刀 體中心軸線(55)，平面定位面(21)與刀體中心軸線(55)的傾斜角為 8° 。
8、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的刀座槽(2、 3、 4、 5、 6)內(nèi)的錐度定位面(22)，傾斜于 刀體中心軸線(55)，錐度定位面(22)與刀體中心軸線(55)的傾斜角 為5。。
9、 根據(jù)權利要求l所述的一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，其特征 在于所述的切削刀片(24)與修光刀片(25)，在刀體(1)上的安裝 高度不同，切削刀片(24)高于修光刀片(25) 0.05mm。
全文摘要
一種帶修光刀片的自滾式端銑刀，主要結(jié)構(gòu)由刀體、刀座槽、切削刀座、修光刀座、定位面、軸承、切削刀片、修光刀片組成，刀體采用奇數(shù)五槽式，刀座采用切削刀座、修光刀座相結(jié)合，切削刀座采用角接觸軸承與組合軸承相結(jié)合的刀軸支承結(jié)構(gòu)，修光刀座采用可抱緊的上下滑動軸承環(huán)和組合軸承相結(jié)合的刀軸支承結(jié)構(gòu)，刀座槽采用錐面和平面重復限定的過定位結(jié)構(gòu)，并進行軸向、徑向雙向傾斜，以使自滾刀片獲得刃傾角，保證加工中刀片的連續(xù)自轉(zhuǎn)，刀片采用平裝結(jié)構(gòu)，由修光刀片最終完成加工表面，此銑刀設計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、切削性能好、切削速度快、加工精度高，切削速度可提高50％，加工精度可提高1-2級，表面粗糙度可達Ra0.8μm，銑削時不使用冷卻潤滑液，為干銑削，不污染環(huán)境，切削和修光功能互補。
文檔編號B23C5/02GK101264533SQ20081005491
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權日2008年4月30日
發(fā)明者龐學慧, 張曉艷 申請人:中北大學