不重磨组合阶梯槽铣刀的制作方法

本实用新型涉及的是一种机械加工刀具领域的技术，具体是一种不重磨组合阶梯槽铣刀。

背景技术：

槽铣刀一般可选用不重磨的三面刃铣刀，特点是可控制槽的宽度尺寸，更换刀片方便。加工宽度较大的槽型，可选用错齿两面刃铣刀。但上述槽铣刀每种规格只能加工某一宽度尺寸的槽。如遇到两个不同宽度尺寸的阶梯槽时，则需用两把槽铣刀分两次加工。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出了一种不重磨组合阶梯槽铣刀，通过偏位安装刀座，双向倾斜安装铣刀刀片，形成了不重磨刀片合理的切削角度；通过合理的调节结构有效的控制阶梯槽中两个槽宽与槽深的尺寸精度；采用涂层不重磨刀刀片，寿命长、更换方便、重复定位精度高，有效的提高了生产效率，降低刀具使用成本；适用于同时加工出两个阶梯槽的精铣、半精铣或粗铣。

本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型包括：盘形刀体和阵列于盘形刀体外圆周表面的组合阶梯刀座群，所述的组合阶梯刀座群包括绕盘形刀体外圆周交替设置的左刀座和右刀座；

所述的左刀座顶部设有第一铣槽左切刀片，所述的右刀座顶部设有第一铣槽右切刀片，所述的第一铣槽左切刀片和第一铣槽右切刀片沿盘形刀体轴向平分截面交错设置。

优选地，所述的左刀座和右刀座之间设有中刀座，该中刀座的顶部设有第一铣槽中切刀片，所述的第一铣槽中切刀片在盘形刀体轴向平分截面两侧对称。

所述左刀座、右刀座和中刀座的中部两侧分别设有第二铣槽左切刀片和第二铣槽右切刀片，所述的第二铣槽左切刀片和第二铣槽右切刀片沿刀座中心线对称设置；

所述的第一铣槽左切刀片与第一铣槽右切刀片的轴向最大距离为第一铣槽槽宽，所述的第二铣槽左切刀片和第二铣槽右切刀片的轴向最大距离为第二铣槽槽宽，第一铣槽和第二铣槽的高度差即为第一铣槽槽深。

所述左刀座、中刀座和右刀座的刀片距离刀座中第二铣槽刀片的高度差相同。

所述的第一铣槽左切刀片、第一铣槽中切刀片、第一铣槽右切刀片、第二铣槽左切刀片和第二铣槽右切刀片选用结构和尺寸相同的可转位刀片；所有切削角度均通过刀座的偏位与刀片双向倾斜安装形成。

所述的各刀座与盘形刀体的配合面均设有用于控制轴向尺寸对中的定位齿纹。

所述的相邻刀座之间设有楔形压块，将各刀座固定在盘形刀体上。

优选地，相邻的两个组合阶梯刀座群之间设有用于精铣的刮光刀座，所述的刮光刀座与相邻的两个组合阶梯刀座的夹角相同。

所述的刮光刀座包括：镶嵌式安装于刮光刀座上的第一、第二、第三和第四刮光刀片，其中：第三刮光刀片和第四刮光刀片固定在刮光刀座顶部，沿刮光刀座中心线对称设置，侧面突出于刮光刀座顶部宽度，刮光阶梯槽中第一铣槽槽宽；第一刮光刀片和第二刮光刀片设置在刮光刀座中部两侧，侧面突出于刮光刀座中部宽度，刮光阶梯槽中第二铣槽槽宽。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型可应用一把铣刀代替两把铣刀进行半精铣、精铣或粗铣，减少工时，降低刀具费用；同时能够控制阶梯槽铣刀铣出阶梯槽宽的尺寸与公差，有效降低大型精密深槽工件加工的成本；如槽宽尺寸较大，或机床动力与刚度不足，可只用于半精铣或精铣阶梯槽；如槽宽尺寸公差要求较严时，可增加刮光刀座机构，实现工艺需求和成本控制的兼顾。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为图1中旋转剖面图；

其中：(a)为A-A剖面图，(b)为A1-A剖面图；

图3为图1中右刀座结构示意图；

图中：(a)为第一铣槽右切刀片切削参数图，(b)为右刀座俯视图，(c)为第二铣槽右切刀片切削参数图；

图4为实施例1中左刀座F1向和右刀座F向视图；

图5为图4中D-D剖面视图；

图6为图5中Q向视图和H向视图；

图中：(a)为Q向视图，(b)为H向视图；

图7为图4中刀体圆周向平面展开后相邻的左切刀片和右切刀片平面展开结构示意图；

图8为实施例2的结构示意图；

图中：(a)为主视图，(b)为A2-A剖面视图；

图9为图8中刀体圆周向平面展开后相邻的左切刀片、第一铣槽中切刀片和右切刀片平面展开结构示意图；

图10为本实用新型中组合阶梯刮光刀座剖面结构示意图；

图11为本实用新型刀片结构三视图；

图中：(a)为前视图，(b)为俯视图，(c)为侧视图；

图中：盘形刀体1、组合阶梯刀座群2、楔形压块3、第一铣槽左切刀片4、第一铣槽中切刀片5、第一铣槽右切刀片6、第二铣槽右切刀片7、第二铣槽左切刀片8、配磨垫片9、定位齿纹10、第一棱线11、第二棱线12、第三棱线13、刮光刀座14、第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18、第四刮光刀片19、右刀座21、中刀座22、左刀座23。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1、图2和图7所示，本实施例包括：盘形刀体1和阵列于盘形刀体1外圆周表面的四个组合阶梯刀座群2，所述的组合阶梯刀座群2包括绕盘形刀体1外圆周交替设置的左刀座23和右刀座21；

所述的左刀座23顶部设有第一铣槽左切刀片4，所述的右刀座21顶部设有第一铣槽右切刀片6，所述的第一铣槽左切刀片4和第一铣槽右切刀片6双向倾斜设置；所述左刀座23和右刀座21的中部两侧分别设有第二铣槽左切刀片8和第二铣槽右切刀片7，所述的第二铣槽左切刀片8和第二铣槽右切刀片7双向倾斜设置；

所述的相邻两个组合阶梯刀座群2之间设有刮光刀座14，刮光刀座14与相邻左刀座23和右刀座21的夹角相同；所述的相邻刀座之间设有楔形压块3将刀座固定在盘形刀体1上。

本实施例中左刀座23和右刀座21内的不重磨刀片，包括：第一铣槽左切刀片4、第一铣槽右切刀片6、第二铣槽右切刀片7和第二铣槽左切刀片8共有3×6×4＝72个刀片；所有刮光刀座14内的不重磨刀片包括：第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18和第四刮光刀片19共有4×4＝16个刀片。

优选地，所述各刀座的最大旋转半径，即主刃最大直径点的旋转半径R＝480mm；所述的第一铣槽左切刀片4、第一铣槽右切刀片6、第二铣槽右切刀片7和第二铣槽左切刀片8均采用同一型号为SNEQ1507的刀片；如图11所示，所述的铣槽刀片中第一棱线11和第二棱线12的长度即刀片的长度和宽度尺寸，第三棱线13的长度即刀片厚度尺寸。

如图3所示，所述的第一铣槽右切刀片6通过刀座的偏位，第一棱线11与切削平面之间形成了第一主刃后角α，第三棱线13和基面之间形成第一主刃前角γ，γ＝-α；所述的第一主刃后角α满足：sin(α)＝e/R，式中：刀座的偏位值e为第一铣槽右切刀片6中外露的第三棱线13与其平行的刀体中心线之间的垂直距离，R为刀刃最大直径点的旋转半径。

所述的第二铣槽右切刀片7通过刀座的偏位，第一棱线11与切削平面之间形成了第二主刃后角α’，第二棱线12和基面之间形成第二主刃前角γ’，γ’＝-α’；所述第二主刃后角α’满足：sin(α’)＝e/(R-H1)，其中：刀座的偏位值e为第二铣槽右切刀片7中外露的第二棱线12与其平行的刀体中心线之间的垂直距离；第二铣槽右切刀片7中第二棱线12与第一铣槽右切刀片6中第三棱线13处于同一直线上，故刀座的偏位值e相同，同一偏位值e下的第二主刃后角α’比第一主刃后角α略大，但仍处于合理的参数范围之内。

优选地，e＝70mm，R＝480mm，α＝8.386°、γ＝-8.386°，α’＝9.05°，γ’＝-9.05°。

如图4所示，优选地，所述各刀座的总高度H2＝80±0.02mm，第二铣槽右切刀片7和第二铣槽左切刀片8之间轴向最大距离即为第二铣槽宽度B2＝39.5±0.05mm，第一铣槽左切刀片4和第一铣槽右切刀片6之间轴向最大距离即为第一铣槽宽度B1＝29.5±0.05mm，第一铣槽深度H1＝35±0.02mm。

如图4所示，所述的第二铣槽右切刀片7和第二铣槽左切刀片8各自绕其第一棱线11向其刀座中心线方向转动，形成副刃偏角κ_r’,，第二铣槽左切刀片的副刃偏角与第二铣槽右切刀片的副刃偏角反向相等。

所述的第一铣槽左切刀片4和第一铣槽右切刀片6各自绕其第二棱线12向相应刀座中心线方向转动，形成副刃后角α1，第一铣槽左切刀片的副刃后角与第一铣槽右切刀片的副刃后角反向相等。

如图5所示，第二铣槽右切刀片7和第二铣槽左切刀片8各自绕其第二棱线12向其刀座中心线方向转动形成副刃后角α1，第二铣槽左切刀片的副刃后角与第二铣槽右切刀片的副刃后角反向相等。

优选地，κ_r’＝5°，α1＝5°。

如图6所示，所述刀槽底面的复合斜面的最大倾角α_g，满足所示G-G剖面或G’-G’剖面与第一棱线11的夹角为方位角δ，满足tan(δ)＝tan(κ_r’)/tan(α1)；按优选κr’、α1计算得出，α_g＝7.05°、δ＝45°。

如图10所示，所述的刮光刀座14包括：镶嵌式安装于刮光刀座14上的第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18和第四刮光刀片19，其中：第三刮光刀片18和第四刮光刀片19固定在刮光刀座14顶部两侧，沿刮光刀座中心线对称设置，侧面突出于刮光刀座顶部宽度，刮光阶梯槽中第一铣槽槽宽；第一刮光刀片16和第二刮光刀片17设置在刮光刀座中部两侧，侧面突出于刮光刀座中部宽度，刮光阶梯槽中第二铣槽槽宽。

所述的第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18和第四刮光刀片19各自绕其第一棱线11向刮光刀座中心线方向转动，形成副刃偏角κ_r’，κ_r’＝5°。左刀片的副刃偏角与右刀片的副刃偏角反向相等。

所述的第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18和第四刮光刀片19各自绕其第二棱线12向刮光刀座中心线方向转动，形成副刃后角α1，α1＝5°。左刀片的副刃后角与右刀片的副刃后角反向相等。

所述的第一刮光刀片16、第二刮光刀片17、第三刮光刀片18和第四刮光刀片19在两个阶梯槽宽度方向上与刮光刀座14接触部分设有配磨垫片9。

实施例2

如图8和图9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述的左刀座23和右刀座21之间设有中刀座22，所述的中刀座22顶部设有第一铣槽中切刀片5，以加工槽宽较大的工件，减少第一铣槽左切刀片4和第一铣槽右切刀片6的切削宽度，便于分屑，减少铣削力；此时第一铣槽宽度B1/2>(刀片宽度-2)。

所述的第一铣槽中切刀片5在盘形刀体轴向平分截面两侧对称，刀片尺寸和结构与第一铣槽左切刀片4相同。