CN109719331A - 一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种航空航天钛合金薄壁框架类零件加工用交错刃可转位球头铣刀。为避免球头铣刀顶部的不良切削条件，通常使铣刀倾斜一定角度，该倾斜角度可能造成加工干涉，限制刀具灵活程度且使得切削刃平均速度和径向力变大，加剧磨损，增大偏摆和振动，对表面质量造成诸多不良影。一种航空航天钛合金薄壁框架类零件加工用交错刃可转位球头铣刀，其组成包括：前刀面、后刀面、可转位刀片、禁锢螺钉孔、紧固螺钉、主切削刃、副切削刃、容屑槽、刀杆、刀片结合面、定位凸台、刀杆结合面、刀杆定位面。本发明用于航空航天钛合金薄壁框架类零件的加工，在不倾斜铣刀情况下，解决顶部切削条件差的问题，提高了加工质量和刀具灵活性。

Description

一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀

技术领域

本发明涉及一种航空航天钛合金薄壁框架类零件用交错刃可转位球头铣刀。

背景技术

航空航天工业是关系我国国计民生的重要领域，球头铣刀是航空航天薄壁框架类零件加工重要工具，钛合金由于其高耐热性，高强度，低密度和耐腐蚀性，使其成为航空航天的主要材料，然而，钛合金优良的性能也使其加工变得十分困难，加工过程中刀具磨损严重，主要由于球头铣刀顶部切削刃相交且前刀面宽度减小为零，切削速度和切宽均为零所导致的不良切削条件，致使球头定点与高硬度钛合金划擦拖拽，产生大量热造成刀具磨损，为避免这种铣刀结构引起的必然现象，通常使铣刀倾斜一定角度，然而，航空航天薄壁框架类零件日趋一体化，在加工这类体积大，结构复杂，材料强度高的零件时，该倾斜角度降低刀具姿态灵活性，甚至可能产生加工干涉，使原本倾斜的刀具被迫调整姿态，且倾角使得切削刃平均速度和径向力变大，加剧磨损的同时增大偏摆和振动，由此可知倾斜刀具并不能从根本上解决不良切削条件的问题，而且给表面质量带来诸多不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在球头位置切削刃不相交，前刀面宽度不为零，无铣削速度和铣削宽度为零点，可在不产生不良切削条件实现无倾角铣削的钛合金用新型可转位铣刀。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种航空航天钛合金薄壁框架类零件加工用交错刃可转位球头铣刀，其组成包括：前刀面(1)、后刀面(2)、可转位刀片(3)、禁锢螺钉孔(4)、紧固螺钉(5)、主切削刃(6)、副切削刃(7)、容屑槽(8)、刀杆(9)、刀片结合面(10)、定位凸台(11)、刀杆结合面(12)、刀杆定位面(13)。所述可转位刀片(3)上有两条主切削刃(6)和两条部分副切削刃(7)，相邻一组主副切削刃关于紧固螺钉孔(4)轴线中心对称，为空间曲边平行四边形，所述主切削刃(6)为螺旋面与球面交线，带有螺旋角，所述可转位刀片(3)与刀杆(9)上副切削刃(7)为螺旋线。所述可转位刀片(3)部分副切削刃(7)与刀杆(9)侧刃交错过渡，所述副切削刃(7)交错结构延伸长度0.2-0.5 R，所述相邻一组主副切削刃夹角属于开区间(90°,180°)，所述可转位刀片(3)与刀杆(9)结合面中心有紧固螺钉孔(4)，所述可转位刀片(3)下表面设有梯形定位凸台(11)与刀杆结合面(12)凹槽配合，限制绕螺钉孔轴线旋转自由度和沿轴向平移自由度，实现刀片与刀体定位，所述可转位刀片(3)与刀杆(9)的紧固螺钉(5)连接，所述可转位刀片(3)在刀体顶部构成的交错结构关于轴心中心对称，所述刀片与刀体倾斜配合，二者结合面切平面与基面夹角与螺旋角相等，所述铣刀刀杆(9)半径为R，交错刃径向间距为0.1-0.15R，轴向间距深度为0.08-0.1 R，延伸长度为0.1-0.15 R。

本发明的有益效果

提供一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，该铣刀在球头位置切削刃不相交，前刀面宽度不为零，无铣削速度和铣削宽度为零点，可在不产生不良切削条件实现无倾角铣削，提高了复杂零件加工用铣刀的姿态灵活性；利用可转位刀片下表面设有梯形定位凸台与刀杆结合面凹槽配合，限制绕螺钉孔轴线旋转自由度和沿轴向平移自由度，实现刀片与刀体定位，用紧固螺钉实现刀片刀杆连接，结构简单，结合面积大，稳固可靠，降低定位面结合不紧密导致的定位不准确或加工中螺钉松动现象；采用可转位硬质合金刀片，安装在高速钢刀体上，避免使用整体式硬质合金铣刀因崩刃而造成整个硬质合金铣刀的浪费，提高经济性；刀片倾斜安装，刀刃是螺旋面与球面的交线，相比无螺旋角铣刀，铣削力减小，铣削轻快，表面质量好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀的示意图。

图2为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀的主视图。

图3为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀的俯视图。

图4为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀的左视图。

图5为本发明可转位刀片(3)的主视图。

图6为本发明可转位刀片(3)的俯视图。

图7为本发明可转位刀片(3)的仰视图。

图8为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀刀杆(9)的主视图。

图9为本发明一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀刀杆(9)的俯视图。

具体实施方式

实施例1

一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀。其组成包括：前刀面(1)、后刀面(2)、可转位刀片(3)、禁锢螺钉孔(4)、紧固螺钉(5)、主切削刃(6)、副切削刃(7)、容屑槽(8)、刀杆(9)、刀片结合面(10)、定位凸台(11)、刀杆结合面(12)、刀杆定位面(13)。可转位刀片(3)与刀体倾斜配合，二者结合面切平面与基面夹角与螺旋角相等。可转位刀片(3)与刀杆结合面(12)中心有紧固螺钉孔(4)，所述可转位刀片(3)下表面设有梯形定位凸台(11)与刀杆结合面(12)凹槽配合，限制绕螺钉孔轴线旋转自由度和沿轴向平移自由度，实现刀片与刀体定位，通过紧固螺钉(5)将刀片与刀体紧固连接。

实施例2

根据实施例1所述的可转位刀片(3)在刀体顶部构成交错刃结构，交错刃结构径向间距为0.1-0.15 R，轴向间距深度为0.08-0.1 R，延伸长度为0.1-0.15 R，主切削刃(6)为螺旋面与球面交线，可转位刀片(3)与刀杆(9)上副切削刃(7)为螺旋线，均带有螺旋角，可转位刀片(3)部分副切削刃(7)与刀杆(9)侧刃交错过渡，交错结构延伸长度0.2-0.5 R。相邻一组主副切削刃关于紧固螺钉孔(4)轴线中心对称，为空间曲边平行四边形。相邻一组主副切削刃球面夹角属于开区间(90°,180°)。

Claims (7)

1.一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其组成包括：前刀面(1)、后刀面(2)、可转位刀片(3)、禁锢螺钉孔(4)、紧固螺钉(5)、主切削刃(6)、副切削刃(7)、容屑槽(8)、刀杆(9)、刀片结合面(10)、定位凸台(11)、刀杆结合面(12)、刀杆定位面(13)，其特征是：可转位刀片(3)在刀体顶部构成交错刃结构，交错刃结构径向间距为0.1-0.15 R，轴向间距深度为0.08-0.1 R，延伸长度为0.1-0.15 R。

2.根据权利要求1，一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：所述可转位刀片(3)上有两条主切削刃(6)和两条部分副切削刃(7)，相邻一组主副切削刃关于紧固螺钉孔(4)轴线中心对称，为空间曲边平行四边形。

3.根据权利要求1，一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：所述相邻一组主副切削刃球面夹角属于开区间(90°,180°)。

4.根据权利要求1，所述一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：刀片与刀体倾斜配合，二者结合面切平面与基面夹角与螺旋角相等。

5.根据权利要求1，所述一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：所述主切削刃(6)为螺旋面与球面交线，可转位刀片(3)与刀杆(9)上副切削刃(7)为螺旋线，均带有螺旋角。

6.根据权利要求1，所述一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：所述可转位刀片(3)部分副切削刃(7)与刀杆(9)侧刃交错过渡，交错结构延伸长度0.2-0.5 R。

7.根据权利要求1，所述一种钛合金加工用交错刃可转位球头铣刀，其特征在于：所述可转位刀片(3)与刀杆(9)结合面中心有紧固螺钉孔(4)，所述可转位刀片(3)下表面设有梯形定位凸台(11)与刀杆结合面(12)凹槽配合，限制绕螺钉孔轴线旋转自由度和沿轴向平移自由度，实现刀片与刀体定位，通过紧固螺钉(5)将刀片与刀体紧固连接。