专利名称：可转位面铣刀及其刀垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属切削工具，特别涉及一种可转位面铣刀及其刀垫。
背景技术：
目前，常用的面铣刀的结构是用一个楔块和一个双头螺钉，将刀垫压装在刀体上，再用另一个楔块和另一个双头螺钉将刀片夹紧在刀垫上，这种结构每个刀齿需要用两个双头螺钉、两个楔块和一个刀垫共5个零件才能紧固一个刀片，零件数量多、刀体重量重、耗料、耗工、耗时，加工之复杂，材料成本之偏大，而且定位精度非常之差。中国专利ZL200920039546. 2公开的一种《可转位面铣刀》，其由于安放刀片的刀垫的背面具有倾斜的半圆柱形凸台的端平面，与刀片安装槽的安装槽基准面上设有的倾斜的半圆柱形凹坑的端平面相吻合，使刀片安装在刀体上得到一个比较可靠的轴向定位，因而能节省材料，相对具备了一定的定位精度。但是对于重型切削来说，在加工过程中，刀片的损坏极大地破坏了刀 体上的刀位槽，使刀体损坏也非常严重，甚至彻底报废，从而使刀具成本极高。这种结构的可转位面铣刀，由于刀片直接与刀体接触，也会导致刀体过热和磨损，影响刀具的整体使用寿命；其次由于刀片需要在刀体的刀位槽上具有一定的精度，因此如果需要调换刀片的另一个切削角或者更换刀片，则要操作工进行复杂的校正和需要很长的调整工作时间，既耗时又费力。
发明内容
本发明的目的是解决现有刀具存在的技术问题，提供一种技术创新的可转位面铣刀及其刀垫，其具有刀片定位精度更高、更换方便，对刀体的损坏和磨损拥有极好的保护作用，使用范围比现有的刀具更广，加工工件所用刀费用亦更低，既可用于普通镗、铣床的粗、精有效铣削，也可用于数控镗、铣床以及加工中心高速高效的高精铣削，重量更轻巧、平稳，刚性更强，安装更方便，外观更精美的优点，品质达到国际欧美标准，甚至可与国际欧美同类刀具媲美。实现本发明的第一个目的的技术方案是一种可转位面铣刀的刀垫，所述刀垫上设有刀垫螺钉孔；其上设置有放置刀片的台阶槽；所述台阶槽包括相连的刀片底面接触面、刀片轴向定位面和刀片径向定位面，在刀垫上形成三面敞开的缺口。所述刀垫采用包含如下配比的粉末冶金材质钢93 96%;铜1. 3 I. 65%;钥O. 3 O. 5% M I. 6 I. 93% ;钛 O. 4 O. 7%。所述刀垫还包括凹槽；所述凹槽设置在刀片底面接触面、刀片轴向定位面与刀片径向定位面上，减少刀片与刀垫接触面，径、轴向定位精度更精准、稳定、牢固，刀片也无法移位。本发明的第二个目的是解决现有技术存在的问题，提供一种刀片定位精度更高、调换刀片更方便、刀片切削刃无需操作工校正和调整，对刀体完全无损坏、无磨损，整体上提高了刀具使用寿命的可转位面铣刀。
实现本发明的第二个目的的技术方案是一种可转位面铣刀，包括刀体、刀片、刀垫、压块和固定螺钉；所述刀垫上设有刀垫螺钉孔；所述压块上设有压块螺钉孔；所述固定螺钉包括刀垫固定螺钉和压块固定螺钉；所述刀体上沿轴向刃倾角方向均匀分布有刀垫安装槽和压块安装槽；所述刀垫和压块分别设置在刀垫安装槽和压块安装槽内，并分别通过刀垫固定螺钉和压块固定螺钉与刀体紧固；所述刀垫上设置有台阶槽；所述台阶槽包括相连的刀片底面接触面、刀片轴向定位面和刀片径向定位面，在刀垫上形成三面敞开的缺口 ；所述刀片与压块的压紧侧面接触。所述刀垫的刀片底面接触面设置在刀垫与压块的压紧侧面相对的一侧；所述刀片径向定位面设置在刀垫与刀体的刀垫安装槽的槽底接触的同方向，对刀片径向定位；所述刀片轴向定位面设置在刀垫与刀体的刀垫安装槽的槽端接触的同方向，对刀片轴向定位；所述刀片设置在由刀垫的台阶槽和压块的压紧侧面形成的空间内。所述刀垫采用包含如下配比的粉末冶金材质钢93 96%;铜1. 3 I. 65%;钥O. 3 O. 5% M I. 6 I. 93% ;钛 O. 4 O. 7%。·所述刀垫还包括凹槽；所述凹槽设置在刀片底面接触面、刀片轴向定位面和刀片径向定位面上。所述压块的压紧侧面为斜面，压紧侧面与底面的夹角大于90度。所述压块的压紧侧面上设置凸台，通过凸台与刀片接触，使压块夹紧刀片更加牢固、稳定。所述刀垫安装槽的槽底上设有刀垫安装孔；所述压块安装槽的槽底上设有压块安装孔。采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果(1)本发明设计了独特的刀垫，刀垫上设置有放置刀片的台阶槽，刀片的径向和轴向定位完全由刀垫在刀体上来完好实现，从而使刀片与刀体不直接接触，增强了刀体的刚性也极大地保护了刀体完好作用，刀体的磨损更少，同时使得刀片与刀体的定位不需要接触刀体，重复定位精度更高，刀具的整体使用寿命比其它形式的面铣刀提高了 50%以上，加工工件精度提高一个精度级别以上，同时更换刀片也更加方便，加工成本大幅度降低，是对现有刀具的技术优化和突破。(2)本发明的刀垫采用特制的粉末冶金材质，制成的刀垫具有高密度、高硬度、韧性好、噪音小、抗磨损、抗冲击的特性，从而提高了刀垫的耐用性、稳定性和加工时的可靠性，比普通钢制作的刀垫使用寿命提高2倍以上，同时所采用的原料尽来自于铁废料炼制的粉末，无需使用完好钢制作，节能环保，资源再生利用，最终成本低于用钢质制作的刀垫，而与钢质刀垫对比性能却能大大提高，更能有效地对刀片起到优化定位、完善支撑的完好作用，并能极好的保护刀体。(3)本发明的刀垫设计科学合理，能对刀片起到3个面的支撑、精确定位和保护，同时又能缩小刀垫的尺寸，从而节省刀具材料成本。( 4)本发明的刀垫与刀片接触的面上还设有凹槽，采用由几个小面积代替大面积的与刀片的接触，在保证对刀片的支撑的基础上，通过减少与刀片的接触面达到降低刀片对刀垫的传热、提高刀垫耐用性的效果，延长了刀垫的使用寿命。(5)本发明的压块与刀片的接触面上设置凸台，使得与刀片的接触面大大减少，获得了降低压块成本、增加压块对刀片的压紧作用和减少刀片对压块的传热和磨损，延长了压块的使用寿命。(6)本发明具有结构新颖，外观精美，质量上乘，精度高，加工工件质量优，使用、维护简单等优点，适用范围广，可在高速度、高精度的加工中心上使用，也可在低速，大余量切削的普通机床上使用；既可用于粗加工，也可用于精加工。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图I为本发明的结构示意图。图2为本发明的另一个角度的示意图。
图3为本发明的刀体的结构示意图。图4为本发明的刀垫的结构示意图。图5为本发明的压块的结构示意图。图6为本发明的刀片、刀垫和压块配合的示意图。附图中的标号为刀体I，刀垫安装槽1-1，刀垫安装孔1-1-1，压块安装槽1-2，压块安装孔1_2_1，刀片2，刀垫3，刀垫螺钉孔3-1，台阶槽3-2，刀片底面接触面3-2-1，刀片径向定位面3_2_2，刀片轴向定位面3-2-3，凹槽3-3，压块4，压块螺钉孔4-1，压紧侧面4_2，凸台4_2_1，固定螺钉5，刀垫固定螺钉5-1，压块固定螺钉5-2。
具体实施例方式见图I至图6，本实施例的可转位面铣刀，包括刀体I、刀片2、刀垫3、压块4和固定螺钉5。固定螺钉5包括刀垫固定螺钉5-1和压块固定螺钉5-2。见图3，刀体I上沿轴向刃倾角方向均匀分布有9组刀垫安装槽1-1和压块安装槽1-2。每组刀垫安装槽1-1和压块安装槽1-2相互连接。刀垫安装槽1-1的槽底上设有刀垫安装孔1-1-1。压块安装槽1-2的槽底上设有压块安装孔1-2-1。刀片2为设有4个切削刃的刀片，其中间设置有个小孔用于抗震。刀垫3设置在刀垫安装槽1-1内，其上设置刀垫螺钉孔3-1，刀垫固定螺钉5-1穿过刀垫螺钉孔3-1将刀垫3固定在刀体I的刀垫安装孔1-1-1内。见图4，刀垫3上设置有放置刀片的台阶槽3-2，台阶槽3-2由相连的刀片底面接触面3-2-1、刀片径向定位面3-2-2和刀片轴向定位面3-2-3组成，在刀垫3上形成三面敞开的缺口。刀片底面接触面3-2-1设置在刀垫3与压块4的压紧侧面4-1相对的一侧。刀片径向定位面3-2-2设置在刀垫3与刀体I的刀垫安装槽1-1的槽底接触的同侧，形成刀片2的底座，确保了对刀片2的径向定位。刀片轴向定位面3-2-3设置在刀垫3与刀体I的刀垫安装槽1-1的槽端接触的同方向，刀片轴向定位面3-2-3确保了对刀片2的轴向定位。刀片2设置在由刀垫3的台阶槽3-2和压块4的压紧侧面4-2形成的空间内，刀片2的三个面，即底面和两个侧面与刀垫3的台阶槽3-2接触。在刀片底面接触面3-2-1、刀片径向定位面3-2-2、刀片轴向定位面3-2-3这三个接触面中的任一或者任意两个或者三个接触面上设置有凹槽3-3。刀垫3采用包含如下配比的粉末冶金材质钢:93 96% ;铜1. 3 I. 65% ;钥O. 3 O. 5% ;镍I. 6 I. 93% ；钛 O. 4 O. 7%。见图5，压块4设置在压块安装槽1-2内，压块4上设有压块螺钉孔4_1，压块固定螺钉5-2穿过压块螺钉孔4-1将压块4固定在刀体I的压块安装孔1-2-1内。压块4的压紧侧面4-2上设置凸台4-2-1，通过凸台4-2-1与刀片2接触，同时压块4的压紧侧面4_2为斜面，与底面的夹角大于90度。装配时，先固定好刀垫3，然后放上刀片2，再将压块4与刀体I紧固，由于压块4与刀片2紧密接触，同时压块4的压紧侧面4-2的斜面形成的锥度能将刀片2紧紧夹住固定，从而完成装配。由于刀片2与刀体I的径向和轴向的定位精度只需保证刀垫3的刀片径、轴向定位槽3-2的精度即可，因此刀片2的安装和定位就得到了极大的简化。在更换刀片2的切削刃或者更换刀片2的时候，无需进行繁琐的刀片2与刀体I的定位，能提高工效，确保加工精度的一致性。而且，避免了刀片2对刀体I的磨损，只需及时更换价值远低于刀体I的被磨损的刀垫3即可，同时粉末冶金材质的刀垫3的稳定性和耐磨性极大提高，进一步 提高了刀具的使用寿命和加工的精度。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可转位面铣刀的刀垫，所述刀垫(3)上设有刀垫螺钉孔(3-1);其特征在于其上设置有放置刀片的台阶槽(3-2);所述台阶槽(3-2)包括相连的刀片底面接触面(3-2-1)、刀片径向定位面(3-2-2)和刀片轴向定位面(3-2-3),在刀垫(3)上形成二面敞开的缺口。
2.根据权利要求I所述的可转位面铣刀的刀垫，其特征在于所述刀垫(3)采用包含如下配比的粉末冶金材质钢:93 96% ;铜1. 3 I. 65% ;钥O. 3 O. 5% ;镍I. 6 I. 93% ;钛O. 4 O. 7%。
3.根据权利要求I或2所述的可转位面铣刀的刀垫，其特征在于所述刀垫(3)还包括凹槽(3-3);所述凹槽(3-3)设置在刀片底面接触面(3-2-1)、刀片径向定位面(3-2-2)和刀片轴向定位面(3-2-3)上。
4.一种可转位面铣刀，包括刀体(I)、刀片(2)、刀垫(3)、压块(4)和固定螺钉(5);所述刀垫(3)上设有刀垫螺钉孔(3-1);所述压块(4)上设有压块螺钉孔(4-1);所述固定螺钉(5)包括刀垫固定螺钉(5-1)和压块固定螺钉(5-2);其特征在于所述刀体(I)上沿轴向刃倾角方向均匀分布有刀垫安装槽(1-1)和压块安装槽(1-2);所述刀垫(3)和压块(4)分别设置在刀垫安装槽(1-1)和压块安装槽(1-2)内，并分别通过刀垫固定螺钉(5-1)和压块固定螺钉(5-2)与刀体(I)紧固；所述刀垫(3)上设置有放置刀片的台阶槽(3-2);所述台阶槽(3-2)包括相连的刀片底面接触面(3-2-1)、刀片径向定位面(3-2-2)和刀片轴向定位面(3-2-3)，在刀垫(3)上形成三面敞开的缺口 ；所述刀片(2)与压块(4)的压紧侧面(4-2)接触。
5.根据权利要求4所述的可转位面铣刀，其特征在于所述刀垫(3)的刀片底面接触面(3-2-1)设置在刀垫(3 )与压块(4)的压紧侧面(4-2 )相对的一侧；所述刀片径向定位面(3-2-2)设置在刀垫(3)与刀体(I)的刀垫安装槽(1-1)的槽底接触的同侧，对刀片(2)径向定位；所述刀片轴向定位面(3-2-3)设置在刀垫(3)与刀体(I)的刀垫安装槽(1-1)的槽端接触的同方向，对刀片(2)轴向定位；所述刀片(2)设置在由刀垫(3)的台阶槽(3-2)和压块(4 )的压紧侧面(4-2 )形成的空间内。
6.根据权利要求5所述的可转位面铣刀，其特征在于所述刀垫(3)采用包含如下配比的粉末冶金材质钢:93 96% ;铜1. 3 I. 65% ;钥O. 3 O. 5% ;镍I. 6 I. 93% ;钛O. 4 O. 7%。
7.根据权利要求6所述的可转位面铣刀，其特征在于所述刀垫(3)还包括凹槽(3-3);所述凹槽(3-3)设置在刀片底面接触面(3-2-1)、刀片径向定位面(3-2-2)和刀片轴向定位面(3-2-3)上。
8.根据权利要求4至7之一所述的可转位面铣刀，其特征在于所述压块(4)的压紧侧面(4-2)为斜面，压紧侧面(4-2)与底面的夹角大于90度。
9.根据权利要求8所述的可转位面铣刀，其特征在于所述压块(4)的压紧侧面(4-2)上设置凸台(4-2-1)，通过凸台(4-2-1)与刀片(2)接触。
10.根据权利要求9所述的可转位面铣刀，其特征在于所述刀垫安装槽(1-1)的槽底上设有刀垫安装孔(1-1-1);所述压块安装槽(1-2)的槽底上设有压块安装孔(1-2-1)。
全文摘要
本发明公开了一种可转位面铣刀及其刀垫，刀垫上设有刀垫螺钉孔；其上设置有台阶槽；所述台阶槽包括相连的刀片底面接触面、刀片轴向定位面和刀片径向定位面，在刀垫上形成三面敞开的缺口。本发明设计了独特的刀垫，刀片不直接与刀体接触，极大地增强了刀体的刚性，减少了刀体磨损，整体上提高了刀具的使用寿命，同时使得刀片的定位不需要接触刀体，重复定位精度更高，刀具的使用寿命比其它形式的面铣刀提高50%以上，加工工件精度提高一个精度级别以上，同时更换刀片也更加方便，加工成本亦大幅度降低。
文档编号B23C5/22GK102922023SQ20121045261
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者程纪平 申请人:常州瑞诺切数控刀具有限公司