一种加工铝合金的智能高效PCD盘铣刀的制作方法

一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀
技术领域
1.本实用新型属于机械加工技术领域，尤其涉及一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀。


背景技术：

2.现有技术中，刀盘一般采用钢制材料，盘铣刀重量较大，且切削刃数量少，刀具转速低，不易实现高速切削，加工效率低；盘铣刀一般精度不可调，刀具精度低、冷却效果差等，获得的产品尺寸精度低，表面粗糙度差。
3.铝合金在金属加工本身韧性延展较好，难以解决断屑问题，切屑容易划伤孔内且切屑难以排出，切削不易收集，不能满足于智能化无人工厂的使用。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀，旨在解决上述存在的盘铣刀重量较大、切削刃数量少、加工转速低、精度低、精度不可调、冷却效果差，获得的产品尺寸精度低，产品表面粗糙度差，加工效率低，难以解决断屑问题，切屑容易划伤孔内，切屑不易收集等问题，为智能化无人工厂的使用创造了条件。
5.本实用新型是这样实现的，一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀，包括：
6.铝合金刀体，通过刀柄螺钉固定在机床刀柄上；
7.钢制刀圈，套装在所述铝合金刀体上，并通过第一螺钉固定连接；
8.多个pcd铣刀片，均布在所述钢制刀圈外沿周向上，并与所述钢制刀圈固定连接；
9.所述钢制刀圈外侧壁上开设有多组安装槽，所述pcd铣刀片安装在所述安装槽内；所述安装槽内设置有压板和轴向调节块，所述pcd铣刀片设置在所述轴向调节块与所述压板之间；所述安装槽上设置有齿纹，所述pcd铣刀片通过齿纹进行径向定位，pcd铣刀片在所述齿纹内滑动并通过所述轴向调节块进行轴向定位。
10.进一步的，所述刀柄螺钉内开设有具有切削液导向功能的内冷导向孔。
11.进一步的，所述安装槽数量为2
‑
50，所述钢制刀圈直径与所述安装槽数量正相关，钢制刀圈直径为60
‑
300mm。
12.进一步的，所述齿纹的齿数为2
‑
10，齿纹角度为30
°‑
120
°
，齿距为0.5
‑
3mm，齿根半径为0.5
‑
3mm。
13.进一步的，所述pcd铣刀片上设置有断屑器和分屑槽，相邻所述pcd铣刀片上的分屑槽相互配合。
14.进一步的，所述盘铣刀为圆柱体结构，整体高度为30
‑
150mm。
15.进一步的，所述压板上设置有第一双头螺柱，所述压板通过第一双头螺柱压紧所述pcd铣刀片。
16.进一步的，所述轴向调节块上设置有第二双头螺柱，所述轴向调节块通过第二双头螺柱调节所述pcd铣刀片的轴向尺寸。
17.进一步的，所述铝合金刀体和钢制刀圈之间还设置有第二螺钉，所述钢制刀圈通过第二螺钉调节径向跳动。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀，采用铝合金刀体替代钢制刀体，刀具重量减轻了40％，从而实现了高速铣削的目的，盘铣刀转速可达10000转每分钟；由于pcd刀片具备断屑器和分屑槽，可实现铝合金铣屑小于2mm，便于工件及铝屑的清理和收集，为实现无人化车间创造了条件；pcd刀片与钢制刀圈通过齿纹连接，并由压板压紧，有效避免了刀片飞出的危险；pcd刀片与钢制刀圈通过齿纹连接，可实现pcd刀片径向准确定位，径向跳动在0.01以内，轴向调节块可实现pcd刀片轴向跳动0.005mm内的精密调节，实现产品的精密加工；利用pcd铣刀片轴向前角、径向前角、后角设计等，再结一定的刃口形式，刀具实现轻快切削，获得的良好的加工表面粗糙度；综上所述刀具冷却效果好、高速加工、切削轻快，提高了刀具寿命，从现有加工1500件产品提高至3000件。
附图说明
19.图1为本实用新型主视半剖结构示意图；
20.图2为本实用新型刀片结构示意图；
21.图3为本实用新型仰视结构及尺寸示意图。
22.图4为本实用新型主视结构示意图。
23.图5为本实用新型齿纹结构示意图。
24.图中：1钢制刀圈、2第一螺钉、3铝合金刀体、4刀柄专用螺钉、5内冷导向孔、6刀柄安装槽、7第二螺钉、8第一双头螺柱、9压板、10pcd铣刀片、11第二双头螺柱、12轴向调节块、13齿纹、14分屑槽、15断屑器。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.请参阅图1
‑
5，本实用新型提供一种技术方案：一种加工铝合金的智能高效pcd盘铣刀，包括铝合金刀体3、钢制刀圈1、pcd铣刀片10、压板9、第二螺钉7、轴向调节块12、刀柄专用螺钉4。
28.铝合金刀体3上设置有刀柄安装槽6；
29.铝合金刀体3和钢制刀圈1之间还设置有第二螺钉7，钢制刀圈1通过第二螺钉7调节径向跳动；
30.具体地，盘铣刀为圆柱体结构，铝合金刀体3上设置刀柄专用螺钉4，通过刀柄专用螺钉4将刀体装配在机床刀柄上，刀柄专用螺钉4内设置内冷导向孔5并起冷却作用；
31.其中，铝合金刀体3一端设有钢制刀圈1，钢制刀圈1上设置内六角螺钉孔，钢制刀圈1通过第一螺钉2连接到铝合金刀体3上，围绕钢制刀圈1外侧壁设置有多组安装槽，安装槽内设置齿纹13、压板9、轴向调节块12，每组安装槽内均设置pcd铣刀片10，pcd铣刀片上设置断屑器15、分屑槽14；
32.本实施方式中，pcd铣刀片10通过齿纹13做径向定位，pcd铣刀片10在齿纹内滑动并通过轴向调节块12做轴向定位，压板9上设置第一双头螺柱8以压紧pcd铣刀片10，轴向调节块12上设置第二双头螺柱11以调节pcd铣刀片10的轴向尺寸，pcd铣刀片10设置在轴向调节块12与压板9之间，pcd铣刀片10上设置断屑器15、分屑槽14。
33.相邻两组安装槽在铣刀盘上的中心夹角为360
°
/n，n为安装槽设置的数量；
34.齿纹13数量n设置为8，再具体生产制作中，n的实际取值为2
‑
20；
35.图3所示的盘铣刀直径d的取值与安装槽数量n相关，n越大则d越大，本使用新型中d设置为100，在具体生产制作中，d的实际取值为φ60mm
‑
φ300mm。
36.刀盘采用铝合金刀体3加钢制刀圈1组成的结构，铝合金负责与刀柄接触安装，钢制刀圈1上安装pcd铣刀片10，铝合金用于减轻刀盘重量，钢制刀圈用于增加刀盘强度。
37.盘铣刀刀体与机床刀柄采用刀柄专用螺钉4安装，且专用螺钉4内设置内冷导向孔5并具有切削液导向功能。
38.钢制刀圈1与pcd铣刀片10采用齿纹13径向定位，调节轴向调节块12使pcd铣刀片10在齿纹13槽内移动从而高效调整精度并做轴向定位，齿纹结构如图5所示，其中n为齿数、α为齿纹角度、a为齿距、b为齿高、r为齿根半径，并且取值区间为2<n<10，30
°
<α<120
°
，0.5<a<3，0.5<b<3。
39.安装槽内所安装的pcd铣刀片10具有断屑器和分屑槽，相邻刀片上分屑槽组合使用，由此可控制切屑大小，pcd刀片10加工的切屑大小设定为不大于2mm，再具体生产制作中，切屑的实际取值为1mm
‑
10mm。此处内容引用专利《一种pcd断屑铣刀—zl201920608097.2》
40.图4所示的多刃盘铣刀高度h设置为50，在具体生产制作中，h的实际取值为30mm
‑
150mm。
41.pcd铣刀片10采用通过齿纹与轴向调节块定位，利用内六角双头螺柱调节压板并压紧安装。
42.本实用新型中，通过由钢制刀圈1和铝合金刀体3所组成的盘铣刀，在钢制刀圈1外侧壁均匀布置有数组刀片安装槽，刀片安装槽内设置齿纹13，齿纹13上设置pcd铣刀片10，每组pcd铣刀片的径向半径相同、轴向高度相同，在工作时，各刀片依次切去加工件的余量。
43.铝合金刀体替代钢制刀体，刀具重量减轻了40％，从而实现了高速铣削的目的，盘铣刀转速达10000转每分钟。由于pcd刀片10具备断屑器和分屑槽，可实现铝合金铣屑小于2mm，便于工件及铝屑的清理和收集，为实现无人化车间创造了条件。
44.pcd刀片10与钢制刀圈通过齿纹13连接，并由压板9压紧，有效避免了刀片飞出的危险。pcd刀片10与钢制刀圈通过齿纹13连接，可实现pcd刀片径向准确定位，径向跳动在0.01以内，轴向调节块12可实现pcd刀片轴向跳动0.005mm内的精密调节，实现产品的精密
加工。
45.利用pcd铣刀片轴向前角、径向前角、后角设计等，再结一定的刃口形式，刀具实现轻快切削，获得的良好的加工表面粗糙度；综上刀具冷却效果好、高速加工、切削轻快，提高了刀具寿命，从现有加工1500件产品提高至3000件。
46.本实施例中，通过拧紧第一双头螺柱8实现压板9对pcd铣刀片10的固定；
47.通过松紧第二双头螺柱11实现轴向调节块12的移动，从而pcd铣刀片10在齿纹13内沿轴向移动，由此实现pcd铣刀片10的轴向精度进行精确调整，最后通过第一双头螺柱8拧紧压板9进行固定。
48.通过pcd铣刀片10上的断屑器15和分屑槽14，能够实现控制切屑的大小长短，实现工件上孔及表面的碎屑更方便清理和收集，并且加工碎屑不易损伤产品表面，实现提高产品的表面质量。
49.通过刀柄专用螺钉4中的冷却液内冷导向孔5，把冷却液输送到每个刀片上，实现加工中良好的冷却效果。
50.本实用新型通过铝合金刀体和刀坯安装钢圈组合形成刀盘，刀坯安装钢圈外侧设计多组pcd刀片安装槽，刀片安装槽内设计轴向定位块、压板、齿纹定位槽，pcd刀片通过齿纹定位槽定位径向精度，通过轴向定位块调节pcd铣刀片在齿纹定位槽内沿轴向移动从而调整pcd铣刀片轴向精度，最后通过压板压紧固定。
51.相比于普通加工铝合金面铣刀而言，本实用新型可控制切屑的大小，形成碎屑，解决了断屑难的问题，为无人工厂现代化智能加工奠定了基础；加工同时增加的内冷导向孔实现加工中的良好冷却，形成碎屑，结合一定的刀片结果，切削轻快，能获得更高的产品表面质量；刀片精度可调，有效提高产品加工精度，实现精密加工；刀盘采用铝合金刀体加刀片安装钢圈的组合，刀盘重量轻、强度高，能实现铣刀的高速切削，提高产品加工效率，实现高效加工。
52.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。