四刃口面铣刀的制作方法

本发明涉及切削加工领域，具体涉及一种四刃口面铣刀。

背景技术：

在金属切削加工中，面铣的精加工一直都是一个关键重要的技术点，为了追求高的表面质量要求，在非铁金属加工中心一般都选用pcd刀具进行铣削，精加工中对刀盘的端面跳动又有很严格的要求，所以面铣刀一般都是做成可调式的，传统的可调式面铣刀基本是采用刀夹或是楔块来调节，调节单元相对复杂，成本也要高一些，而这种结构则决定了刀片的刃口数只能是一个或者两个，经济性不好。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种四刃口面铣刀，能够提高铣刀中刀片的刃口数。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

包括刀盘，以及安装在刀盘上的若干个铣刀片，每个铣刀片均包括基体和交错设置在基体上的四个焊接片材，每个焊接片材上均设置有切削刃；每个铣刀片的下侧还安装有刀片高度调节螺钉；基体的中心开设安装孔。

进一步地，每个切削刃均包括主切削刃和副切削刃，主切削刃和副切削刃的交叉点为刀尖，基体的正面和背面各有两个切削刃的刀尖；每个切削刃均对应设置一个前刀面，前刀面分别位于基体的左侧面或右侧面上，且同一个侧面上的两个前刀面呈中心对称分布。

进一步地，主切削刃和副切削刃之间有100～110°的夹角；刀尖处设置有倒角或是倒圆。

进一步地，基体的右侧面上包括第一前刀面和第二前刀面，第一前刀面和第二前刀面均倾斜设置。

进一步地，第一前刀面位于基体的右侧面上方，以基体的中心为原点建立空间坐标系，空间坐标系中的x轴与基体安装孔的轴线相平行，y轴与基体安装孔的轴线相垂直，z轴同时垂直x轴和y轴且向上；第一前刀面与xoy面之间有60～80°的夹角，与yoz面之间有5～20°的夹角。

进一步地，基体的左侧面和右侧面为中心对称结构；基体的左侧面和右侧面分别设置有第一定位面和第二定位面；其中，第一定位面位于第一前刀面和第二前刀面之间；第一定位面和第一前刀面之间、以及第一定位面和第二前刀面之间分别设置过渡面。

进一步地，刀片高度调节螺钉的端部设置第一锥面，基体上下两侧分别设置有四个能够和第一锥面相配合的第二锥面。

进一步地，第一锥面和第二锥面的锥度均为10～20°。

进一步地，铣刀片均通过刀片锁紧螺钉固定安装在刀盘上；基体中心的安装孔是由两个对称的锥孔小端相接而成，锥孔的锥度为60°；刀片锁紧螺钉的尾端设置有和基体上安装孔相配合的第三锥面。

进一步地，焊接片材的材质为聚晶金刚石或聚晶立方氮化硼。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过采用刀片高度调节螺钉，将刀盘的调节单元简单化，将铣刀片的基体结构进行了设计，铣刀片和刀片高度调节螺钉能够相互配合调节铣刀片的高度，这样铣刀片可以做成双面的，可使用刃口数可以达到四个。本发明中铣刀片为切向立装的安装方式，在切削力方向的硬质合金截面较大，因而可进行大切削深度、大进给的切削。本发明的铣刀片可使用刃口数有四个，基体采取交错的设计使得每一个部分的刃口进行了避让，防止干涉，刀片的可使用次数为4次，经济性好，通过刀片高度调节螺钉直接调节铣刀片的高度，机构简单，成本低，更换也方便。

进一步地，本发明通过将前刀面倾斜设置，更好地保证每一个部分的刃口都进行了避让，不会受力，使其在非工作状态下避免受到受挤压而碎裂。

进一步地，本发明主切削刃和副切削刃之间有100～110°的夹角，保证参与切削的主切削刃位于最高处，而副切削刃不处于整个刀片的最高点，在保证切削效果的同时，最大限度保护副切削刃；同时，刀尖处经过钝化处理，形成倒角或是倒圆，以延长切削刃寿命。

进一步地，本发明中基体的左侧面和右侧面为中心对称结构，利于四个刃口的使用安装；通过设置定位面，方便安装。

进一步地，本发明通过采用聚晶金刚石(pcd)或聚晶立方氮化硼(pcbn)或其他超硬材料制作焊接片材上切削刃，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部拆分图；

图3是本发明铣刀片的结构示意图；

图4是本发明刀盘的侧视图；

图5是图4中g-g向剖视图；

图6是本发明刀片锁紧螺钉的主视图；

图7是刀片锁紧螺钉的侧视图；

图8是刀片高度调节螺钉的侧视图；

图9是刀片高度调节螺钉的主视图。

其中：1-刀盘；2-铣刀片；3-刀片锁紧螺钉；4-刀片高度调节螺钉；5-第一锥面；6-第二锥面；7-基体；8-焊接片材；9-主切削刃；10-副切削刃；11-第一前刀面；12-第一定位面；13-第二前刀面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。以下以实际使用时刀片高度调节螺钉所在一侧为下侧来定义方向，仅为了更清楚地描述本发明，而不是对本发明的限定。

参见图1至图9，本发明包括刀盘1，以及通过刀片锁紧螺钉3固定安装在刀盘1上的若干个铣刀片2，每个铣刀片2均包括基体7和设置在基体7四个顶点上的四个焊接片材8，每个焊接片材8上均设置有切削刃；每个铣刀片2的下侧还安装有刀片高度调节螺钉4。

基体7采用双面错位的结构设计，每个切削刃均包括主切削刃9和副切削刃10，主切削刃9和副切削刃10的交叉点为刀尖，基体7的正面和背面各有两个切削刃的刀尖；基体7采取交错的设计使得每一个焊接片材部分的刃口进行了避让，使其在非工作状态下避免受到受挤压而碎裂；每个切削刃均对应设置一个前刀面，每个切削刃的前刀面分别位于基体7的左侧面或右侧面上，基体7同一个侧面上安装有两个前刀面且呈中心对称分布；焊接片材8分别设置在基体7上的前刀面的顶点上。

主切削刃9和副切削刃10之间有100～110°的夹角，优选106°，使得参与切削的主切削刃9位于最高处，而副切削刃10不处于整个刀片的最高点，有效起到保护刃口的作用，尤其是在安装到刀盘1上时更为明显，可以避让保护刃口；刀尖处经过钝化处理，形成倒角或是倒圆，以延长切削刃寿命。

基体7的左侧面和右侧面为中心对称结构，也就是说，将基体7的左侧面旋转180°后能够与右侧面重合；基体7的右侧面上包括与右上角焊接片材8相对应的第一前刀面11，以及与右下角焊接片材8相对应的第二前刀面13。

第一前刀面11和第二前刀面13均倾斜设置，以基体7的中心为原点建立空间坐标系，空间坐标系中的x轴与基体7安装孔的轴线相平行，y轴与基体7安装孔的轴线相垂直，z轴同时垂直x轴和y轴且向上；第一前刀面11与xoy面之间有60～80°的夹角，优选75°；与yoz面之间有5～20°的夹角，切削刃采用双面错位的结构设计且将前刀面倾斜设置，能够保证每一个焊接片材部分的刃口都能够相互避让，避免其在非工作状态或者工作状态下受到受挤压而碎裂。

基体7的左侧和右侧分别设置有用于和刀盘1相配合的第一定位面12和第二定位面，其中，第一定位面12位于第一前刀面11和第二前刀面13之间；第一定位面12和第一前刀面11之间、以及第一定位面12和第二前刀面13之间分别设置过渡面，方便安装。

刀片高度调节螺钉4的后端部设置第一锥面5，基体7上下两侧分别设置有能够和第一锥面5相配合的四个第二锥面6，且同一个侧面上的两个第二锥面6呈轴对称设置。第一锥面5和第二锥面6的锥度β均为10～20°，优选15°，便于进行高度调节。

基体7的中心开设用于和刀片锁紧螺钉3配合的安装孔；安装孔是由两个对称的锥孔小端相接而成，锥孔的锥度为60°；刀片锁紧螺钉3的尾端设置有和基体7上安装孔相配合的第三锥面，第三锥面的锥度α为60°，锥孔设计能够更好地定位夹紧刀片。

焊接片材8的材质为聚晶金刚石(pcd)或聚晶立方氮化硼(pcbn)或其他超硬材料，使用寿命长。

本发明主要的工作过程及原理：

本发明为一种可调式面铣刀，可使用刃口为4个的铣刀片2，铣刀片2为立装的安装方式；刀片高度调节螺钉4后端设置第一锥面5，铣刀片2的上下面也有能够和第一锥面5相配合的第二锥面6，铣刀片2和刀片高度调节螺钉4装上后第一锥面5和第二锥面6相互配合，通过调整刀片高度调节螺钉4的深浅来实现铣刀片2高度的调节，铣刀片2安装后轴向跳动在0.003mm以内，铣刀片2装上后径向前角为0°；然后通过刀片锁紧螺钉3进行固定。

本发明将刀盘的调节单元简单化与将刀片的基体结构进行了设计，在铣刀片2的基体7上制作了锥面，来配合刀盘1上的刀片高度调节螺钉4从而实现调节铣刀片2的高度，这样就可以将铣刀片2设计成双面的，实现切削刃口数翻倍的效果，达到四个，提高经济性。

本发明铣刀片2为立装的安装方式，铣刀片2为切向安装，在切削力方向的硬质合金截面较大，因而可进行大切削深度、大进给的切削。本发明的面铣刀可使用刃口数有四个，刀片的可使用次数为4次，经济性好，通过刀片高度调节螺钉4和铣刀片2的锥面配合，铣刀片2的高度调节为刀片高度调节螺钉4直接调节，机构简单，成本低，更换也方便。