球頭銑刀結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種球頭銑刀結(jié)構(gòu)，該球頭銑刀具有兩個尺寸不同的芯徑，第一螺旋槽、第二螺旋槽的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，且第一刀刃夾角與第二刀刃夾角的角度不同，這樣可保證刀具前端有足夠的容削空間，刀具的后端有足夠的強度，且會形成有線性變化的螺旋槽間距和導(dǎo)程(或不同的齒距)，這樣在進行切削操作時能夠產(chǎn)生一個不同相位(異相)的切削運動從而阻止諧振的產(chǎn)生，這樣可有效改善刀具的性能，就算刀具懸伸很長對深溝型腔側(cè)壁進行加工也能夠平穩(wěn)的進行切削，故采用這種球頭銑刀對金屬進行切削加工時可以比同類產(chǎn)品以更高的轉(zhuǎn)速，更大的進給完成切削工作，而且還能很容易保證加工后工件的光潔度，特別適合鈦合金材料的加工。
【專利說明】球頭銑刀結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種銑刀，特別是涉及一種高速高效的球頭銑刀。
【背景技術(shù)】
[0002]制造業(yè)市場經(jīng)濟激烈競爭壓力下，各個工廠生產(chǎn)節(jié)拍越來越快交貨周期亦越來越短，產(chǎn)品更新?lián)Q代研發(fā)周期也越來越短。而原材料以及人工工資的不斷上漲更是火上澆油，優(yōu)勝劣汰適者生存的法則已達到空前，迫使制造業(yè)通過各種手段降低成本來贏得和占領(lǐng)市場份額，有人算過生產(chǎn)效率提高10%綜合成本至少就會降低15%以上而利潤就會增長20%以上，而刀具就是機械制造加工的牙齒，所謂牙好胃口就好、效率就高。因此客戶迫切要求刀具制造廠家提供的刀具必須能夠滿足高效率、高精度、高的可靠性和專業(yè)性的要求。
[0003]隨著航空、航天、石油、化工、冶金和食品、3C等工業(yè)的蓬勃發(fā)展，鈦合金材料已得到廣泛應(yīng)用。鈦合金工件的加工越來越廣泛，鈦合金材料由于具有韌性大、熱強度高、導(dǎo)熱系數(shù)低的特點，切削時塑性變形大、加工硬化嚴重、切削熱多、散熱困難，容易造成刀尖處切削溫度高、切屑粘附刃口嚴重、易產(chǎn)生積屑瘤，這樣既會加劇刀具的磨損，又會影響加工表面粗糙度。鈦合金材料的切屑不易卷曲和折斷，也會損傷已加工表面，影響工件的質(zhì)量，因此鈦合金屬于難加工材料，而要把它制造成各種各樣的零件，需要各種刀具進行加工。而傳統(tǒng)的刀具很難滿足加工要求，尤其在高轉(zhuǎn)速大進給切削時刀具極易失效嚴重時甚至?xí)霈F(xiàn)斷刀的情況。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種可實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速大進給切削加工的球頭銑刀結(jié)構(gòu)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種球頭銑刀結(jié)構(gòu)，包括刀柄部和刀刃部，所述刀刃部包括兩條對稱設(shè)置的第一刀刃和兩條對稱設(shè)置的第二刀刃，第一刀刃與第二刀刃間隔分布，所述第一刀刃的兩側(cè)分別形成第一螺旋槽和第二螺旋槽，所述第一刀刃、第二刀刃均包括位于端面的底刃和螺旋盤繞在圓周刃，所述底刃呈圓弧狀，所述底刃的直徑與刀刃直徑相等，沿順時針方向，第一刀刃與第二刀刃之間形成第一刀刃夾角，第二刀刃與第一刀刃之間形成第二刀刃夾角，所述刀刃部上設(shè)有尺寸不同的第一芯徑和第二芯徑，所述第一螺旋槽、第二螺旋槽的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，所述第一刀刃夾角與所述第二刀刃夾角不同且彼此互補。
[0006]優(yōu)選地，所述刀刃部的表面涂覆有硬度為HV3200的隔熱保護層。
[0007]優(yōu)選地，所述隔熱保護層為TiAlSi涂層。
[0008]優(yōu)選地，所述隔熱保護層厚度為3-5納米。
[0009]優(yōu)選地，所述第一螺旋槽的螺旋角變化范圍為40-45°，所述第二螺旋槽的螺旋角變化范圍為38-43°。
[0010]優(yōu)選地，所述第一刀刃的夾角為87.5°，所述第二刀刃的夾角為92.5°。[0011]優(yōu)選地，所述第一芯徑尺寸大小為刀刃直徑的0.50倍，所述第二芯徑尺寸大小為刀刃直徑的0.78倍。
[0012]優(yōu)選地，所述底刃的前角為13.5°，第一后角為14°，第二后角為27°，第三后角為 45。.[0013]如上所述，本實用新型的球頭銑刀結(jié)構(gòu)具有以下有益效果:該球頭銑刀結(jié)構(gòu)具有兩個尺寸不同的芯徑，第一螺旋槽、第二螺旋槽的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，第一刀刃夾角與第二刀刃夾角的角度不同，這樣可保證刀具前端有足夠的容削空間，刀具的后端有足夠的強度，且會形成有線性變化的螺旋槽間距和導(dǎo)程(或不同的齒距)，這樣在進行切削操作時能夠產(chǎn)生一個不同相位(異相)的切削運動從而阻止諧振的產(chǎn)生，這樣可有效改善刀具的性能，就算刀具懸伸很長對深溝型腔側(cè)壁進行加工也能夠平穩(wěn)的進行切削，故采用這種球頭銑刀對金屬進行切削加工時可以比同類產(chǎn)品以更高的轉(zhuǎn)速，更大的進給完成切削工作，而且還能很容易保證加工后工件的光潔度，特別適合鈦合金材料的加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型實施例底刃方向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實用新型實施例第一刀刃夾角、第二刀刃夾角的關(guān)系示意圖。
[0017]圖4為本實用新型實施例底刃前角、后角的示意圖。
[0018]元件標號說明
[0019]I 刀柄部
[0020]2 刀刃部
[0021]21 第一刀刃
[0022]22 第二刀刃
[0023]23 第一螺旋槽
[0024]24 第二螺旋槽
【具體實施方式】
[0025]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0026]請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0027]如圖1、2、3、4所示，本實用新型提供一種球頭銑刀結(jié)構(gòu)，該球頭銑刀包括刀柄部I和刀刃部2兩部分，刀刃部2包括兩條對稱設(shè)置的第一刀刃21和兩條對稱設(shè)置的第二刀刃22，兩條第一刀刃21與兩條第二刀刃22在刀刃部2的外周面間隔分布。第一刀刃21、第二刀刃22均包括位于端面的底刃和螺旋盤繞的圓周刃兩部分，其底刃呈圓弧狀，底刃的直徑與刀刃直徑相等，主要用于加工各種曲面及圓弧溝槽。沿順時針方向，第一刀刃21與第二刀刃22之間形成第一刀刃夾角，第二刀刃22與第一刀刃21之間形成第二刀刃夾角，第一刀刃夾角的角度與第二刀刃夾角的角度不同且彼此互補。作為一種優(yōu)選方式，第一刀刃的夾角為87.5°，第二刀刃的夾角為92.5°。
[0028]第一刀刃21的兩側(cè)分別形成第一螺旋槽23和第二螺旋槽24，沿順時針方向，第一刀刃21與第二刀刃22之間為第一螺旋槽23，第二刀刃22與第一刀刃21之間為第二螺旋槽24，第一螺旋槽23、第二螺旋槽24的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，螺旋角角度從刀柄部至刀刃部方向逐漸增加。第一螺旋槽的螺旋角線性變化范圍為40-45°，第二螺旋槽的螺旋角線性變化范圍為38-43°。該球頭銑刀上設(shè)有尺寸不同的第一芯徑和第二芯徑，第一芯徑的尺寸為0.50D，第二芯徑的尺寸為0.78DCD表示刀刃直徑)。該球頭銑刀底刃的前角為13.5°，第一后角為14°，第二后角為27°，第三后角為45°。
[0029]該球頭銑刀的母材選用高抗拉強度(4600牛/平方毫米)鎢鋼棒材，該棒材具有高硬度(HRA92.7)，高紅硬性(1000°C )，碳化鎢為納米顆粒(0.2-0.5納米)，在高速高溫惡劣切削狀態(tài)下仍然能正常工作。刀刃部2的表面采用物理氣相沉積涂和離子濺射層技術(shù)，涂覆厚度為3-5納米硬度HV3200的隔熱保護膜，經(jīng)過特殊的表面涂層處理最高可承受切削時產(chǎn)生的1100°C以下的高溫，涂層為多層TiAlSi超耐磨涂層。該球頭銑刀在加工時采用鉆石砂輪精密研磨開刃拋光特殊刃口鈍化處理，刃口光潔度在放大90倍顯微鏡下成直線無鋸齒，刃徑檢測采用激光測量，精度可以達到I μ級。
[0030]該球頭銑刀具有兩個尺寸不同的芯徑，第一螺旋槽、第二螺旋槽的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，且第一刀刃夾角與第二刀刃夾角的角度不同，這樣可保證刀具前端有足夠的容削空間，刀具的后端有足夠的強度，且會形成有線性變化的螺旋槽間距和導(dǎo)程(或不同的齒距)，這樣在進行切削操作時能夠產(chǎn)生一個不同相位(異相)的切削運動從而阻止諧振的產(chǎn)生，這樣可有效改善刀具的性能，就算刀具懸伸很長對深溝型腔側(cè)壁進行加工也能夠平穩(wěn)的進行切削，故采用這種球頭銑刀對金屬進行切削加工時可以比同類產(chǎn)品以更高的轉(zhuǎn)速，更大的進給完成切削工作，而且還能很容易保證加工后工件的光潔度，特別適合鈦合金材料的加工。
[0031]下表為本實用新型實施例與常規(guī)球頭銑刀切削對比結(jié)果:
【權(quán)利要求】
1.一種球頭銑刀結(jié)構(gòu)，包括刀柄部(I)和刀刃部(2)，所述刀刃部(2)包括兩條對稱設(shè)置的第一刀刃(21)和兩條對稱設(shè)置的第二刀刃(22)，第一刀刃(21)與第二刀刃(22)間隔分布，所述第一刀刃(21)的兩側(cè)分別形成第一螺旋槽(23)和第二螺旋槽(24)，所述第一刀刃(21)、第二刀刃(22)均包括位于端面的底刃和螺旋盤繞在圓周刃，所述底刃呈圓弧狀，所述底刃的直徑與刀刃直徑相等，沿順時針方向，第一刀刃(21)與第二刀刃(22)之間形成第一刀刃夾角，第二刀刃(22)與第一刀刃(21)之間形成第二刀刃夾角，其特征在于:所述刀刃部上設(shè)有尺寸不同的第一芯徑和第二芯徑，所述第一螺旋槽(23)、第二螺旋槽(24)的螺旋角不同且呈線性連續(xù)變化，所述第一刀刃夾角與所述第二刀刃夾角不同且彼此互補。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述刀刃部(2)的表面涂覆有硬度為HV3200的隔熱保護層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔熱保護層為TiAlSi涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隔熱保護層厚度為3-5納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一螺旋槽(23)的螺旋角變化范圍為40-45°，所述第二螺旋槽(24)的螺旋角變化范圍為38-43°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一刀刃(21)的夾角為87.5度，所述第二刀刃(22)的夾角為92.5度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一芯徑尺寸大小為刀刃直徑的0.50倍，所述第二芯徑尺寸大小為刀刃直徑的0.78倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球頭銑刀結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述底刃的前角為13.5°，第一后角為14°，第二后角為27°，第三后角為45。
【文檔編號】B23C5/02GK203390276SQ201320468212
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】劉明玉 申請人:昆山歐思克精密工具有限公司