專利名稱：旋轉切割工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種用于木材、木質系材料和金屬材料的加工的切割工具，尤其涉及ー種旋轉切割工具。
背景技術：
傳統的旋轉切割工具為連續刃型，即切刃部僅具有一條連續刃體，切割加工時所受到的切削阻力在如圖22所示的最大切削量Ta處發生急劇的變化，圖23為切削阻力y隨旋轉切削工具旋轉角度X的變化示意圖，圖中的曲線a、d分別顯示了此連續刃型旋轉切割工具的旋轉一周中瞬間切削阻力的變化和平均切削阻力的大小。瞬間切削阻カ的這種急劇變化相對于切割工具的主軸來說是很大的扭矩，會激發出有害的切削振動，產生較大的噪音，并且容易引起旋轉工具本體的疲勞，造成工具損壞。如圖20-21所示現有的ー種螺旋式鉆頭，屬于梳刃型旋轉切割工具，其切刃部設置了兩條軸向刃體1、3，每個刃體上具有軸向排列的離散式小切刃，其中刃體3上的小切刃3a相對于刃體I上的對應小切刃Ia順次同向偏移半個小切刃刃寬，即形成重疊的切削領域。螺旋式鉆頭I次旋轉完成2次切削，由于總的切削厚度不變，單個刃體切割時，被切削領域降為連續刃型的一半，如圖23所示，曲線b表示的該螺旋式鉆頭的瞬間切削阻力也相應較曲線a所表示的連續刃型切割工具的瞬間切削阻力降低，尤其最大瞬間切削阻力降到連續刃型切割工具的最大瞬間切削阻力的一半，有害的切削振動相對變小。由于平均切削阻カ是通過瞬間切削阻力對時間求定積分再取平均值而得到的，因此上述螺旋式鉆頭的平均切削阻力與連續刃型的差異不大，變化曲線基本與
圖16中直線d重合。由于梳刃型旋轉切割工具小切刃間半寬重疊，切削領域重復，増大了這部分的切削阻力。在圖24-25所示的另外ー種螺旋式鉆頭中，所述切刃部由4個刃體構成，但依然是相鄰兩個刃體上的對應小切刃進行半寬重疊，因此依然存在重復切削處切削阻力較大的問題。另ー方面，梳刃型旋轉切割工具在深入切削時，最先切削的單個小切刃容易受到損傷，而后造成殘切，甚至使整個工具無法使用。
發明內容本實用新型克服了現有技術的不足，提供ー種無重復切削阻力或重復切削阻力低，噪音小，不易造成刃缺，加工面質量高的旋轉切割工具。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為一種旋轉切割工具，包括柱狀刀身和至少I組周向分布于所述刀身的刃體群，每組刃體群包括3條以上周向分布于所述刀身的筋狀刃體，所述的每條刃體包括沿刃體軸向離散排列的多個齒狀小切刃，其特征在于沿所述刀身周向，每組刃體群中，后續刃體上的小切刃順次相對于相鄰的先行刃體上的周向對應小切刃，沿刀身軸向偏移相等或不等的寬度，每個小切刃與相鄰的對應偏移的小切刃沿刀身軸向的重疊寬度大于等于0，小于等于任意刃體上相鄰兩個小切刃間沿刀身軸向的距離除以所在刃體群刃體總數的商值，每組刃體群中全部小切刃的沿刀身軸向的切削領域覆蓋所在刃體群中刃體沿刀身軸向的長度。[0005]本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括同一刃體群的同一刃體上，各小切刃沿刀身軸向寬度相等，相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離相等，所述一條刃體上小切刃沿刀身軸向寬度與任意另ー刃體上的小切刃沿刀身軸向寬度也相等，一條刃體上的相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離也等于任意另ー刃體上相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離，刀身上同一刃體群中任意一個小切刃與周向相鄰、對應偏移的小切刃的沿刀身軸向的重疊寬度等于O。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括沿所述刀身周向，每組刃體群中，后續刃體上設有分別與相鄰的先行刃體上每個小切刃沿刀身軸向重疊的輔助小切刃。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括所述刀身上，同一刃體群中，至少還設有ー組第一小切刃，每組第一小切刃的數量等于刃體數，組中第一小切刃分別位于各刃體上，且沿刀身軸向重疊。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括至少ー組所述第一小切刃設于所述刀身的先端部位。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括所述刀身上，同一刃體群中，設有雙數條所述刃體，至少ー個小切刃的周向180°位置設置軸向寬度重疊的第二小切刃。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括所述各刃體均沿刀身軸向延伸，或者各刃體分別相對于刀身軸向有一同向、同角度的扭角。本實用新型一個較佳實施例中，進ー步包括所述刃體群為2組或3組。本實用新型解決了背景技術中存在的缺陷，本實用新型的旋轉切割工具在刀身設置至少ー組刃體群，每組刃體群包括多條刃體，各刃體上的對應小切刃間沒有沿刀身軸向的寬度重疊或重疊較小，但又合理配置不留切削空白領域，既避免了切削殘留，又降低了因重復切削而增加的切削阻力，弱化了瞬間切削阻カ的變化，有助于減少噪音，保護工具本身。可以給每個小切刃設置相應的輔助小切刃，當小切刃損壞吋，能夠替補完成切削，保證在任何情況下不影響正常切削。也可以設置多組刃體群，増加旋轉切割工具單圈旋轉的加エ量，提高生產效率，降低噪音。還可以在刀身先端部位的各刃體上設置沿刀身軸向寬度重疊的小切刃，減小切削工具剛切入材料時各小切刃的負荷，避免損壞，增強工具的平衡性。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。
圖1是本實用新型的優選實施例1螺旋式鉆頭的結構示意圖；圖2是
圖1螺旋式鉆頭刃體的展開圖；圖3是
圖1螺旋式鉆頭的端面示意圖；圖4是優選實施例1的變形，球狀螺旋式鉆頭的結構示意圖；圖5是圖4球狀螺旋式鉆頭的端面示意圖；圖6是優選實施例1的變形，帶有刃體扭角的螺旋式鉆頭結構示意圖；圖7是圖6帶有刃體扭角的螺旋式鉆頭的刃體的展開圖；圖8是圖6帶有刃體扭角的螺旋式鉆頭的端面示意圖；圖9是圖6帶有刃體扭角的螺旋式鉆頭的小切刃沿端面方向的分布圖；
圖10是優選實施例1的變形的螺旋式鉆頭的小切刃示意圖；
圖11是優選實施例1的變形的螺旋式鉆頭的小切刃示意圖；[0025]
圖12是優選實施例2的螺旋式鉆頭的刃體展開圖；
圖13是優選實施例2的螺旋式鉆頭的端面示意圖；
圖14是優選實施例3的螺旋式鉆頭的刃體展開圖；
圖15是優選實施例3的螺旋式鉆頭適于加工的ー種待切削材料的斷面示意圖；
圖16是優選實施例5中的刃體的展開圖；
圖17是優選實施例5的端面示意圖；
圖18是優選實施例1-5中任一種旋轉式切削工具，采用異于實施例1-5的其他小切刃配置方式后，刃體的展開圖；
圖19是優選實施例1的變形的ー種螺旋式鉆頭的結構示意圖；圖20是現有的ー種螺旋式鉆頭的結構示意圖；圖21是圖20的端面示意圖；圖22是旋轉切削工具的切削示意圖；圖23是旋轉切割工具的旋轉一周中瞬間切削阻力的變化和平均切削阻力的大小示意圖；圖24是現有的ー種螺旋式鉆頭的結構示意圖；圖25是圖24的端面示意圖；圖26是圖6-9帶有刃體扭角的螺旋式鉆頭旋轉一周中瞬間切削阻力的變化和平均切削阻力的大小示意圖圖中2、刀柄，6、板材斷面，8、連續型刃體，15、切粉排出溝，32b、第二小切刃，36a、邊緣部，36b、邊緣部，R、圓角，a、側面向心角，Ta、最大切削量；1、3、11、12、13、14、21、22、23、24、31、32、33、34、41、42、43、44、110、120、130、140 均為刃體；la、3a、4、lla、12a、13a、14a、34b、41Aa 均為小切刃；21a、22a、23a、24a、31a、32a、33a、34a 均為第一小切刃；42aa,43aa,44aa均為輔助小切刃。
具體實施方式
現在結合附圖和實施例對本實用新型作進ー步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。實施例1 :如
圖1-3所示,旋轉切割工具為螺旋式鉆頭,包括頭尾相連的柱狀刀柄2和刀身，所述刀身上設有I組刃體群，包括4條周向均勻分布于所述刀身且各自沿刀身軸向延伸的等長筋狀刃體11、12、13、14，即各刃體的周向位置間隔90°排列，相鄰兩條刃體間設置切粉排出溝15，所述的每條刃體包括沿刃體軸向離散排列的多個齒狀小切刃，小切刃數量優選為6-8個，小切刃形狀可以為方形或者梯形。同一刃體上，各小切刃沿刃體軸向寬度相等，相鄰小切刃間沿刃體軸向的距離也相等；所述一條刃體上小切刃沿刃體軸向的寬度與任意另ー刃體上的小切刃沿刃體軸向的寬度也相等，一條刃體上的相鄰小切刃間沿刃體軸向的距離也等于任意另ー刃體上相鄰小切刃間沿刃體軸向的距離，且刀身上任意所述小切刃沿刃體軸向的寬度等于任意一條刃體上的任意相鄰兩個小切刃間沿刃體軸向的距離除以所述刃體總數的商值。沿所述刀身周向，后續刃體上的小切刃順次相對于相鄰的先行刃體上的周向對應小切刃，沿刃體軸向偏移相等的寬度，所述偏移寬度等于任意小切刃沿刃體軸向的寬度，每個小切刃與相鄰刃體上的對應偏移的小切刃的沿刃體軸向的重疊寬度為O。使用本實施例的螺旋式鉆頭加工厚板吋，以小切刃lla、12a、13a、14a為例，所述鉆頭轉動，刃體11上的小切刃I Ia先接觸并開始切削所述厚板，轉過90 °后，完成相鄰小切刃間距離的四分之一寬度的切削，同時刃體12上的小切刃12a開始切削，繼續完成上述寬度的切削，再旋轉90°后，刃體13上的小切刃13a切削上述寬度，最后旋轉90°，刃體14上的小切刃14a再切削ー個上述寬度，鉆頭旋轉一周，小切刃I la、12a、13a、14a總共完成量等于相鄰小切刃間沿刃體軸向的距離。所述鉆頭旋轉一周受到的瞬間切削阻カ如圖23中的曲線c所示，瞬間切削阻力被分散到四條刃體各自的小切刃上，最大瞬間切削阻力降至所述連續刃型切割工具最大瞬間切削阻力的四分之一，扭矩變動，振動，噪音都相應減小。本實施例中對應偏移的小切刃間沒有沿刃體軸向的寬度重疊，但又合理配置正好不留切削空白區域，既能夠避免切削殘留，又能避免因重復切削而增加切削阻力。當然也可以將每個所述小切刃與相鄰的對應偏移的小切刃沿刃體軸向的重疊寬度設置到小于等于任意刃體上相鄰兩個小切刃間沿刃體軸向的距離除以所述刃體總數的商值，這種情況下，切削阻力的增幅仍然能控制在30%內，達到良好的降低噪音的效果。實施例1中的螺旋式鉆頭還可以進行不偏離實施例1技術思想的變形設計。例如變形為如圖4-5所示的球狀螺旋式鉆頭。對
圖1所示螺旋式鉆頭的刃體設計扭角，得到如圖6-9所示帶有刃體扭角的鉆頭。所述鉆頭的刃體110、120、130、140，分別相對于刀身軸向有一同向、同角度的扭角。如圖9所示，刃體110、120、130、140各自的小切刃4周向分布范圍均小于等于90°，瞬間切削阻カ如圖26中的曲線e所示，變動平滑、幅度小，相應的對鉆頭的扭矩也小，噪音低。還可以在所述小切刃的拐角部設計如
圖10所示的圓角R，或者在小切刃的側面設計如
圖11所示的側面向心角a。還可以如
圖19所示，在螺旋式鉆頭的刀身軸線延長方向加設連續型刃體8，如此ー個鉆頭既可以進行粗加工又可以進行精加工，方便操作，又降低成本。實施例2 :如
圖12-13所示的ー種螺旋式鉆頭，與實施例1的區別之處在于，所述刀身的先端部位，各刃體上分別設有沿刃體軸向的寬度重疊的第一小切刃21a、22a、23a、24a。所述螺旋式鉆頭的先端部位在扎入待切削材料時，所述第一小切刃21a、22a、23a、24a以重疊的形式參與切割，并且對旋轉的螺旋式鉆頭起到平衡的作用，有利于改善螺旋式鉆頭進入材料的直進性。實施例3 :如
圖14所示的ー種螺旋式鉆頭，與實施例1的區別之處在于，所述刀身上還另外設有分別位于刃體31、32、33、34的具有沿刃體軸向的寬度重疊的第一小切刃31a、32a、33a、34a，至少ー個小切刃34b的周向180°位置設置與其沿刃體軸向重疊的第二小切刃32b。此構造的螺旋式鉆頭適于加工較脆板材的斷面，例如如
圖15所示的一種板材斷面6，所述斷面具有邊緣部36a、36b，切削時可以將小切刃31a、32a、33a、34a的位置對準所述邊緣部36a，所述鉆頭旋轉一周，這四個小切刃分別對其切割，每個小切刃的切削量減少。也可以將小切刃34b、第二小切刃32b的位置對準所述邊緣部36b，鉆頭旋轉一周，小切刃34b和第二小切刃32b分別對其切割，每個小切刃的切削量也相應減少，有利于保護較脆板材的端面邊緣部，防止缺損。實施例4、5、6 :與實施例1、2、3的對應區別之處均在于，所述刃體群為2組。當使用分別具有2組所述刃體群的實施例4、5、6的旋轉切割工具加工待切削材料時，送材速度分別提升為對應的實施例1、2、3旋轉切割工具的2倍時，實施例4、5、6的旋轉切割工具旋轉半周，即能完成對應的實施例1、2、3旋轉切割工具旋轉一周的切割量，旋轉一周，即能完成對應的實施例1、2、3旋轉切割工具旋轉兩周的切割量，大大提高切削效率。實施例7 :如
圖16-17所示，與實施例1的區別在于，所述刃體41、42、43、44分別帶有相對于刀身軸向同向同角度的扭角，即各刃體沿刀身側面展開后互相平行。所述刃體各自的任意相鄰兩個小切刃之間設有沿所在刃體軸向的三個輔助小切刃，所述各輔助小切刃上設有蓋板。每個所述輔助小切刃沿所在刃體軸向的寬度等于任意所述小切刃的沿刃體軸向寬度，各小切刃沿刀身徑向的長度相等，相鄰兩個小切刃之間，輔助小切刃呈階梯狀，即沿刀身徑向的長度依次増大或者依次減小，并且小于任意小切刃沿刀身徑向的長度。相鄰兩小切刃之間的輔助小切刃與另外的任意兩小切刃間處于相同位置的對應輔助小切刃沿刀身徑向的長度相等。如此，各小切刃在刀身周向均有分別位于其它三條刃體上的三個輔助小切刃與之對應，即沿刃體軸向的寬度互相重疊。例如與小切刃41Aa對應的輔助小切刃為輔助小切刃42aa，43aa，44aa。正常加工時，所述小切刃對材料進行切削，輔助小切刃不起實質作用。而當小切刃遇到堅硬的木頭結巴時，容易發生損壞，出現缺ロ，切削殘留下來的部分在鉆頭旋轉90°后即可為相應的輔助小切刃所切削，保證切削質量。例如小切刃41Aa損壞，輔助小切刃42aa即可替補切削，輔助小切刃42aa磨損，則還有輔助小切刃43aa，依次類推。輔助小切刃上的蓋板有助于對材料切削面凸出部分的加工，適合于粗加工。上述實施例中，I個刃體群內的后續小切刃相對于先行小切刃的偏移可以是不規則的，只要保證整個刀身上的小切刃間沒有切削空白區域即可，例如如
圖18所示的ー種旋轉式切削工具的小切刃配置。所述小切刃上可以焊接硬質刀頭，硬質刀頭可以使用燒結硬質刀頭例如燒結金剛石刀頭加工后殘留的小刀頭，以降低成本。所述小切刃的形狀可以為梯形，有利于擴大小切刃基部寬度，以提高強度。本實用新型的旋轉切割工具還可以是銑床、旋轉刨上的切削工具。以上依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多祥的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。
權利要求1.一種旋轉切割工具，包括柱狀刀身和至少I組周向分布于所述刀身的刃體群，每組刃體群包括3條以上周向分布于所述刀身的筋狀刃體，所述的每條刃體包括沿刃體軸向離散排列的多個齒狀小切刃，其特征在于沿所述刀身周向，每組刃體群中，后續刃體上的小切刃順次相對于相鄰的先行刃體上的周向對應小切刃，沿刀身軸向偏移相等或不等的寬度，每個小切刃與相鄰的對應偏移的小切刃沿刀身軸向的重疊寬度大于等于0，小于等于任意刃體上相鄰兩個小切刃間沿刀身軸向的距離除以所在刃體群刃體總數的商值，每組刃體群中全部小切刃的沿刀身軸向的切削領域覆蓋所在刃體群中刃體沿刀身軸向的長度。
2.根據權利要求1所述的旋轉切割工具，其特征在于同一刃體群的同一刃體上，各小切刃沿刀身軸向寬度相等，相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離相等，所述一條刃體上小切刃沿刀身軸向寬度與任意另一刃體上的小切刃沿刀身軸向寬度也相等，一條刃體上的相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離也等于任意另一刃體上相鄰小切刃間沿刀身軸向的距離，刀身上同一刃體群中任意一個小切刃與周向相鄰、對應偏移的小切刃的沿刀身軸向的重疊寬度等于O。
3.根據權利要求2所述的旋轉切割工具，其特征在于沿所述刀身周向，每組刃體群中，后續刃體上設有分別與相鄰的先行刃體上每個小切刃沿刀身軸向重疊的輔助小切刃。
4.根據權利要求2所述的旋轉切割工具，其特征在于所述刀身上，同一刃體群中，至少還設有一組第一小切刃，每組第一小切刃的數量等于刃體數，組中第一小切刃分別位于各刃體上，且沿刀身軸向重疊。
5.根據權利要求4所述的旋轉切割工具，其特征在于至少一組所述第一小切刃設于所述刀身的先端部位。
6.根據權利要求2或4所述的旋轉切割工具，其特征在于所述刀身上，同一刃體群中，設有雙數條所述刃體，至少一個小切刃的周向180°位置設置軸向寬度重疊的第二小切刃。
7.根據權利要求2或3或5所述的旋轉切割工具，其特征在于所述各刃體均沿刀身軸向延伸，或者各刃體分別相對于刀身軸向有一同向、同角度的扭角。
8.根據權利要求6所述的旋轉切割工具，其特征在于所述各刃體均沿刀身軸向延伸，或者各刃體分別相對于刀身軸向有一同向、同角度的扭角。
9.根據權利要求7所述的旋轉切割工具，其特征在于所述刃體群為2組或3組。
10.根據權利要求8所述的旋轉切割工具，其特征在于所述刃體群為2組或3組。
專利摘要本實用新型涉及一種旋轉切割工具，包括柱狀刀身和3條以上周向分布于所述刀身的筋狀刃體，所述刃體包括沿刃體軸向離散排列的多個齒狀小切刃，其特征在于沿所述刀身周向，后續刃體上的小切刃順次相對于相鄰的先行刃體上的周向對應小切刃，沿刀身軸向偏移相等或不等的寬度，每個小切刃與相鄰的對應偏移的小切刃沿刀身軸向的重疊寬度大于等于0，小于等于任意刃體上相鄰兩個小切刃間沿刀身軸向的距離除以刃體總數的商值，全部小切刃的沿刀身軸向的切削領域覆蓋單個刃體沿刀身軸向的長度。本實用新型的旋轉切割工具既避免了切削殘留，又降低了因重復切削而增加的切削阻力，弱化了瞬間切削阻力的變化，有助于減少噪音，保護工具本身。
文檔編號B23B51/02GK202845872SQ20122051972
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日
發明者井出強 申請人:昆山兼房高科技刀具有限公司