專利名稱：具有彎曲切削刃的切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及具有弧形切削刃的切削刀片，所述刀片適于裝在銑刀上用于將工件切削成所需形狀；更具體地，涉及銑削加工的切削刀片，所述刀片具有主切削刃，每個(gè)主切削刃由弧線組成，在俯視圖中在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上弧線最凸出，在正視圖中在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上弧線最凹下，所述刀片用于銑削加工，如平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等，從而改善工件被加工面的質(zhì)量，減小切削阻力，延長(zhǎng)切削刀片壽命，并改善被加工表面的平面度，使工件的底面和被加工的側(cè)面之間成直角，特別是在側(cè)面加工的情況下。
背景技術(shù)：
一般地，切削刀具用于切削各種材料的工件的切削工作中，并且其設(shè)計(jì)通常是裝在加工工具上進(jìn)行切削加工，將工件切削成所需的形狀。
這種切削刀具包括具有幾個(gè)切削刃、適于直接進(jìn)行切削工作的刀片，以及安裝和夾持刀片的刀具本體。
一般地，使用這種切削刀具切削金屬工件的方法可以分成兩類，即用靜止的切削刀具切削旋轉(zhuǎn)工件的方法，以及用旋轉(zhuǎn)的切削刀具切削靜止工件的方法。
銑削工藝屬于后一種方法，并且銑削工藝包括使用銑削刀具進(jìn)行平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等。
在使用銑削刀具的切削工藝中，試圖減小切削阻力，增大切削刀具預(yù)期壽命，提高加工質(zhì)量，近期積極研究和開發(fā)了刀片的改進(jìn)形狀以及與刀具本體組合的結(jié)構(gòu)。在這些研究中，提出了在加工側(cè)面和加工槽的情況下，使被加工工件的側(cè)面與底面之間達(dá)到直角的多種方法。
在韓國(guó)專利申請(qǐng)公開97-61414中，公開了一種切削刀片，其特征在于在俯視圖中各個(gè)切削刃朝其中間平面凸出，在側(cè)視圖中朝其中間平面向下傾斜，刀片夾在刀具本體上，以減小切削阻力，并在側(cè)面加工的情況下使被加工工件的側(cè)面與底面之間達(dá)到直角。
在上述切削刀片的條件下，使用銑削刀具，其中，在俯視圖中其切削刃朝其中間平面凸出，并且切削刀片夾在刀具本體上。因此，被加工的側(cè)面的直角，即被加工工件的側(cè)面與底面之間的直角性得到部分改善，但在槽加工或側(cè)面加工的情況下不能完美地達(dá)到直角。而且，雖然通過夾在刀具本體上增大徑向傾角可以減小切削阻力，并且當(dāng)工件被加工的深度為切削刃寬度的一半或小于一半時(shí)，通過軸向傾角的增大可以減小切削阻力，但當(dāng)加工深度為寬度的一半或大于一半時(shí)通過減小軸向傾角來降低切削阻力。
在美國(guó)專利5,199,827中，公開了一種切削刀片，其切削刃在加工側(cè)面時(shí)適于將工件的一部分加工成直角形狀。
在實(shí)踐中，為了使被加工的表面具有精確的直角，僅當(dāng)具有扭轉(zhuǎn)的切削刃時(shí)才能得到最佳的加工直角，如整體型或焊接型的端銑刀。但由于切削刀片具有直的切削刃，直切削刃加工的側(cè)面的平面度沒有扭轉(zhuǎn)切削刃加工的高。而且，由于夾在刀具本體上時(shí)不可能達(dá)到增大與切削阻力相關(guān)的徑向傾角和軸向傾角，因此會(huì)減小切削阻力。
發(fā)明內(nèi)容
因此，在考慮先前技術(shù)中存在的以上問題的情況下提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種銑削加工的切削刀片，所述刀片具有主切削刃，每個(gè)主切削刃由弧線組成，在俯視圖中在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上弧線最凸出，在正視圖中在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上弧線最凹下，所述刀片用于銑削加工，如平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等，從而改善工件被加工面的質(zhì)量，減小切削阻力，延長(zhǎng)切削刀片壽命，并改善被加工表面的平面度，使工件的底面和被加工的側(cè)面之間形成直角，特別是在側(cè)面加工的情況下。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種銑削加工的切削刀片，所述刀片具有帶斷屑槽的頂面、底面以及連接頂面和底面的多個(gè)側(cè)面，并適于切削加工，如平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等，所述刀片包括主切削刃，主切削刃位于側(cè)面與頂面之間，每個(gè)主切削刃從上面和側(cè)面看是平緩的弧線；次切削刃，次切削刃位于側(cè)面與頂面之間并與相鄰的主切削刃相接，每個(gè)次切削刃從上面和側(cè)面看是直線；以及在主切削刃和次切削刃之間的角切削刃，。
切削刀片還包括連續(xù)設(shè)在底面和角切削刃之間的第一后面和第二后面；連續(xù)設(shè)在角切削刃和頂面之間的角切削刃前面和角切削刃斜面；連續(xù)設(shè)在第二后面之間并位于主、次切削刃下方的主切削刃后面和次切削刃后面；位于主、次切削刃后面和底面之間的側(cè)后面；連續(xù)設(shè)在主切削刃和頂面之間的主切削刃前面和主切削刃斜面；連續(xù)設(shè)在次切削刃和頂面之間的次切削刃前面和次切削刃斜面；以及主切削刃斜面、次切削刃斜面和角切削刃斜面上形成的斷屑槽。
切削刀片的形狀可以是，在俯視圖中，主切削刃具有弧形刃線，朝向相鄰的次切削刃凸出，并在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上凸出最大；并且在正視圖中，主切削刃具有弧形刃線，向相鄰的次切削刃高度變低，并在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上高度最低。
切削刀片的形狀可以是，在俯視圖中，在與次切削刃相接的點(diǎn)上主切削刃的曲率半徑為300-1200mm；并且在正視圖中，在與次切削刃相接的點(diǎn)上主切削刃的曲率半徑為300-1200mm。
切削刀片的形狀可以是，在俯視圖中，主切削刃的起始部分所處的位置，向內(nèi)偏離連接主切削刃起始部分以及與相鄰次切削刃相接的終點(diǎn)的直線，偏離的距離為0.005-0.5mm；在正視圖中，主切削刃的起始部分與主切削刃連接相鄰次切削刃的終點(diǎn)之間的高度差為0.005-0.5mm。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，銑削加工的切削刀片的結(jié)構(gòu)為，在俯視圖中，主切削刃具有弧形刃線，弧形刃線朝向相鄰的次切削刃凸出，接著與直線形的相鄰次切削刃相切；在正視圖中，主切削刃朝向次切削刃的高度逐漸降低，接著與直線形的相鄰次切削刃相切。使用上述結(jié)構(gòu)的切削刀片，在加工側(cè)面的情況下大大提高了被加工工件側(cè)面的平面度，并且當(dāng)切削刀片夾在刀具本體上進(jìn)行切削工作時(shí)，切削刃的傾角增大，從而減小了在切削過程中需要減小的切削力，提高了被加工產(chǎn)品的質(zhì)量，延長(zhǎng)了使用壽命。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖，從下面的詳細(xì)描述中可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)。在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的銑削加工切削刀片的透視圖；圖2是圖1切削刀片的俯視圖；圖3是圖1的正視圖；圖4是圖2切削刀片刃線的放大圖；圖5是圖3切削刀片刃線的放大圖；圖6是從對(duì)角線方向看的圖1切削刀片的側(cè)視圖；圖7是沿圖1中線A-A的剖視圖；圖8是沿圖1中線B-B的剖視圖；以及圖9是沿圖1中線C-C的剖視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面參考附圖進(jìn)行描述，附圖中相同的參考數(shù)字在所有不同的附圖中表示相同或相似的元件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的銑削加工切削刀片的透視圖。
如圖所示，本發(fā)明的銑削加工切削刀片通常由硬質(zhì)合金材料制成，其制造是采用粉末冶金工藝，如成形、燒結(jié)、研磨、涂層等等。銑削加工的切削刀片100在切削黑色金屬或有色金屬時(shí)僅使用其頂面110。由此，僅是頂面110具有斷屑槽200。
切削刀片100的中心部分具有一個(gè)圓孔101，是一個(gè)垂直貫穿孔。切削刀片100的形狀俯視來看具有四條側(cè)邊。側(cè)邊相交的四個(gè)角上分別是角切削刃140。
在底面111與角切削刃140之間是連續(xù)的第一后面141和第二后面142。在角切削刃140與頂面110之間是連續(xù)的角切削刃前面145和角切削刃斜面143。
在角切削刃140之間是連續(xù)的主切削刃120和次切削刃130。主切削刃120在工作過程中首先與工件接觸并切削工件，并且是平緩的弧線。次切削刃130用于改善切削工件底表面的粗糙度，并且是直線。
主切削刃后面121和次切削刃后面131在主切削刃120和次切削刃130下方，并在角切削刃的第二后面142之間連續(xù)形成。在主切削刃120下方的主切削刃后面121是由扭轉(zhuǎn)面組成的，扭轉(zhuǎn)面的扭轉(zhuǎn)角度為3°-15°。側(cè)后面150位于主、次切削刃后面121和131以及底面111之間。
在主切削刃120與頂面110之間是連續(xù)的主切削刃125和主切削刃斜面123。同樣的，在次切削刃135與頂面110之間是連續(xù)的次切削刃前面135和次切削刃斜面133。在主切削刃斜面123、次切削刃斜面133以及角切削刃斜面143上具有多個(gè)斷屑槽200。
圖2是圖1銑削加工切削刀片的俯視圖，圖4是圖2銑削加工切削刀片的切削刃的放大圖。
如圖所示，切削刃120在角切削刃140與次切削刃130之間是凸起的。在主切削刃120和次切削刃130之間延伸的弧線的曲率半徑(R)為300-1200mm。因此，主切削刃120與次切削刃130相切或位于次切削刃130內(nèi)側(cè)。由主切削刃120形成的弧線在其末端與次切削刃130相切的位置必須是凸起的。結(jié)果，主切削刃120曲率半徑的原點(diǎn)必須位于在與次切削刃130相切的點(diǎn)(P)處垂直于其刃線的直線上。與主切削刃120相切的次切削刃130的一部分形狀是直線。
主切削刃120的起始部分所處的位置，向內(nèi)偏離次切削刃130或主切削刃120的最大凸起點(diǎn)，即與次切削刃130相切的點(diǎn)(P)的距離(b)為0.005-0.5mm。次切削刃130從與主切削刃120相切的點(diǎn)到彎曲的角切削刃140之間的長(zhǎng)度(1)為0.8-4.0mm。
圖3是圖1銑削加工切削刀片的正視圖，圖5是圖3切削刀片的放大圖。
如圖3和圖5所示，主切削刃120向相鄰的角切削刃140其高度減小，從正視圖看，在主切削刃120與次切削刃130接合的位置處高度減小得最多。
因此，主切削刃120曲率半徑的原點(diǎn)位于在與次切削刃130相切的點(diǎn)(P)處垂直于其刃線的直線上。主切削刃120的起始部分與主切削刃120和次切削刃130連接處的高度不同，二者的高度差(h)為0.005-0.5mm。次切削刃130從主切削刃120與次切削刃130連接點(diǎn)開始到相鄰的角切削刃140，是斜率不變的直線。
圖6是從對(duì)角線方向看的圖1銑削加工刀片的視圖。
如圖1到圖6所示，銑削加工切削刀片100的角切削刃140由連接相鄰的次切削刃130和相鄰的主切削刃120的一段弧線組成。即，角切削刃140具有彎曲的刃線，在與相鄰的次切削刃130相接的末端處高度最低，朝主切削刃120的方向高度逐漸升高，在與相鄰的主切削刃120相接的另一端高度最高，這是由位于其相反兩側(cè)的相鄰的次切削刃130與相鄰的主切削刃120之間的高度差造成的。
結(jié)果，角切削刃140在與相鄰的次切削刃130和相鄰的主切削刃120相接的兩個(gè)末端間的高度差(h)為0.005-0.5mm。這個(gè)高度差使刀片夾在刀具本體(未圖示)上時(shí)徑向傾角增大，也使與相鄰的主切削刃120相接的點(diǎn)處于最高位置，以便增大軸向傾角，從而減小切削阻力。
角切削刃前面145的形狀特征是，在與相鄰的次切削刃前面135相接的末端，其寬度為0-0.5mm，朝主切削刃前面125方向?qū)挾戎饾u減小，在與相鄰的主切削刃前面125相接的另一端寬度為0-0.4mm。
角切削刃前面145的形狀特征還有，在與相鄰的次切削刃前面135相接的末端，其傾角為-10°-+25°，朝主切削刃前面125方向傾角逐漸增大，在與相鄰的主切削刃前面125相接的另一端傾角為-25°-+30°。
圖7是沿圖1中線A-A的剖視圖；圖8與圖7相似，是沿圖1中線B-B的剖視圖；圖9與圖7相似，是沿圖1中線C-C的剖視圖。
如圖8所示，主切削刃前面125的寬度為0-0.4mm，傾角為-25°-+30°。主切削刃前面125在切削工件過程中首先接觸切屑，其設(shè)計(jì)用以增強(qiáng)主切削刃120的強(qiáng)度，否則由于接觸切屑會(huì)造成頂面磨損而使強(qiáng)度下降，從而防止其斷裂或損壞。
主切削刃后面121，是主切削刃120的一個(gè)側(cè)面，是由主切削刃120和側(cè)后面150的形狀扭轉(zhuǎn)成的，因此其后角沿長(zhǎng)度逐漸變化。這使切削阻力得到有效控制，主切削刃120在切削過程中得到增強(qiáng)。在對(duì)應(yīng)于主切削刃120起始部分的主切削刃后面121部分與對(duì)應(yīng)于主切削刃120與次切削刃130相接部分(即，主切削刃后面121與次切削刃后面131相接部分)的部分之間，這一區(qū)域的后角沿其長(zhǎng)度在5°-17°的范圍內(nèi)變化。
與相鄰的主切削刃120相接的直的次切削刃130是由次切削刃前面135與次切削刃后面131形成的。次切削刃前面135的寬度為0-0.5mm，傾角為-10°-+25°。次切削刃前面135的特征形狀是，其寬度比主切削刃前面125的寬度大，其傾角比主切削刃前面125的傾角小，從而改善切削工件底表面的粗糙度并減小切削力。
如上所述，本發(fā)明的銑削加工切削刀片100夾在刀具本體上的方式為，用螺絲擰入刀片100中心處垂直形成的圓孔101。在這一點(diǎn)上，將刀片100夾緊，其相對(duì)于刀具本體軸線的軸向傾角為3°-18°，相對(duì)于刀具本體徑向的徑向傾角為-3°--13°，從而減小切削過程中的切削阻力，提高被加工產(chǎn)品的質(zhì)量以及延長(zhǎng)切削刀具壽命。
工業(yè)適用性如上所述，本發(fā)明提供一種適于夾在刀具本體上的銑削加工刀片，以便對(duì)工件進(jìn)行平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等。切削刀片的形狀是，從上面以及從側(cè)面看，主切削刃具有與次切削刃相切的弧線，主切削刃在其起始端高度最高，在與相鄰的次切削刃相接的另一端高度最低。因此，可以改善被加工工件側(cè)表面和底表面之間的直角，并提高切削過程中的傾角，從而減小作用在切削刀具上的載荷。
盡管為了解釋的目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明如權(quán)利要求限定范圍和精神的情況下，可以做出不同的修改、增添和替代。
權(quán)利要求
1.一種銑削加工的切削刀片，所述刀片具有帶斷屑槽的頂面、底面以及連接頂面和底面的多個(gè)側(cè)面，并且適于進(jìn)行切削加工，如平面加工、側(cè)面加工、槽加工、孔加工等等，所述刀片包括主切削刃，所述主切削刃位于側(cè)面與頂面之間，從上面和側(cè)面看每個(gè)主切削刃具有平緩的弧線；次切削刃，所述次切削刃位于側(cè)面與頂面之間并與相鄰的主切削刃相接，從上面和側(cè)面看每個(gè)次切削刃具有直線；以及角切削刃，位于主切削刃和次切削刃之間。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，還包括第一后面和第二后面，連續(xù)設(shè)在底面和角切削刃之間；角切削刃前面和角切削刃斜面，連續(xù)設(shè)在角切削刃和頂面之間；主切削刃后面和次切削刃后面，連續(xù)設(shè)在第二后面之間并位于主、次切削刃下方；側(cè)后面，位于主、次切削刃后面和底面之間；主切削刃前面和主切削刃斜面，連續(xù)設(shè)在主切削刃和頂面之間；次切削刃前面和次切削刃斜面，連續(xù)設(shè)在次切削刃和頂面之間；以及斷屑槽，形成在主切削刃斜面、次切削刃斜面和角切削刃斜面上。
3.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，俯視觀看，主切削刃具有弧形刃線，所述弧形刃線朝向相鄰的次切削刃凸出，并在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上凸出最大；并且正視觀看，主切削刃具有弧形刃線，所述弧形刃線朝向相鄰的次切削刃高度變低，并在與相鄰的次切削刃相接的點(diǎn)上高度最低。
4.如權(quán)利要求3所述的切削刀片，其特征在于，俯視觀看，在與次切削刃相接的點(diǎn)上，主切削刃的曲率半徑為300-1200mm；并且正視觀看，在與次切削刃相接的點(diǎn)上，主切削刃的曲率半徑為300-1200mm。
5.如權(quán)利要求4所述的切削刀片，其特征在于，俯視觀看，主切削刃曲率半徑的原點(diǎn)位于垂直于其刃線的直線上，并且主切削刃與相鄰的次切削刃在所述直線接合；正視觀看，主切削刃曲率半徑的原點(diǎn)位于垂直于其刃線的直線上，并且主切削刃與相鄰的次切削刃在所述直線相接合。
6.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，俯視觀看，主切削刃的起始部分所處的位置，向內(nèi)偏離連接主切削刃起始部分以及主切削刃與相鄰次切削刃相接的終點(diǎn)的直線，偏離的距離為0.005-0.5mm；正視觀看，主切削刃的起始部分以及主切削刃與相鄰次切削刃相接的終點(diǎn)之間的高度差為0.005-0.5mm。
7.如權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于，從相鄰的次切削刃到相鄰的主切削刃，角切削刃的高度逐漸增大。
8.如權(quán)利要求7所述的切削刀片，其特征在于，角切削刃的兩個(gè)末端之間的高度差為0.005-0.5mm。
9.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，靠近主切削刃的主切削刃后面由扭轉(zhuǎn)面組成，該扭轉(zhuǎn)面的扭轉(zhuǎn)角度為3°-15°。
10.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，次切削刃前面的寬度大于主切削刃前面的寬度。
11.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，次切削刃前面的傾角小于主切削刃前面的傾角。
12.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，從次切削刃前面到主切削刃前面，角切削刃前面的寬度減小。
13.如權(quán)利要求12所述的切削刀片，其特征在于，在與次切削刃前面相接的點(diǎn)處，角切削刃前面的傾角為-10°-+25°，并朝主切削刃前面傾角逐漸增大，在與主切削刃前面相接的點(diǎn)處傾角為-25°-+30°。
全文摘要
一種適于裝在銑削刀具上進(jìn)行切削加工的銑削加工用切削刀片，具有設(shè)在矩形主體側(cè)面的主切削刃和次切削刃，每個(gè)主切削刃具有與相鄰次切削刃相切的彎曲刃線，用于減小切削力并提高被加工工件側(cè)面的平面度。切削刀片包括頂面、底面以及連接頂面和底面的多個(gè)側(cè)面。主切削刃具有引導(dǎo)切屑運(yùn)動(dòng)的斷屑槽、主切削刃前面和主切削刃后面。主切削刃使被加工工件的底面與側(cè)面之間成直角。
文檔編號(hào)B23C5/20GK1482953SQ01815022
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2001年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月29日
發(fā)明者成旭重, 李館熙, 李龍夫, 金永欽, 金學(xué)規(guī), 金璟培 申請(qǐng)人:韓國(guó)冶金株式會(huì)社