專利名稱：基于b2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械加工的刀具，尤其涉及一種基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于較小規(guī)格槽形(圓弧槽或螺旋槽)的大批量機(jī)械加工，在用的成形銑刀構(gòu)造各異，材料也不盡相同，普遍采用的主要有兩類:
一類是整體結(jié)構(gòu)的成形銑刀，這類結(jié)構(gòu)的銑刀齒背有尖齒和鏟齒之分，尖齒成形銑刀后刀面常為簡(jiǎn)單平面或直母線的螺旋面，用鈍后重磨后刀面較方便，但需借用專用的靠模夾具；鏟齒成形銑刀后刀面常為特殊形狀的曲面，其齒背曲線在生產(chǎn)中采用阿基米德螺旋線，因而必須使用專用設(shè)備——鏟齒機(jī)加工，雖然這種銑刀用鈍后修磨刃齒的前刀面很方便，但造成銑刀直徑變小，而其原始刀具面的截形不會(huì)改變，因而只要有很少的重磨量，就會(huì)超出在該直徑下所要求的原始刀具面截形的公差范圍，所以使用壽命低。受制造工藝限制，這類結(jié)構(gòu)的銑刀刀體多采用高速鋼制造，而高速鋼刀具存在切削速度低、紅硬性差、易磨損、耐用度低等許多不足，修磨到一定程度便整體報(bào)廢，限制了生產(chǎn)效率的提高，制約了高速切削技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)，為提高圓弧槽的加工精度和表面質(zhì)量，需要設(shè)計(jì)和制造兩把成形銑刀，分粗、精加工兩道工序進(jìn)行。刀具的設(shè)計(jì)與制造精度不高，易卷刃和崩刃，刀具壽命短，加工出的工件精度也比較低，一般只有IT8左右。由于這類刀具齒背的形狀結(jié)構(gòu)，在加工時(shí)均需一系列昂貴的輔助配套設(shè)備，因而加工成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。另一類是焊接式硬質(zhì)合金成形銑刀，即直接將B2型硬質(zhì)合金刀片焊接在鋼料刀體上。事實(shí)上，B2型刀片本身就是一種焊接式刀片。這類銑刀盤實(shí)際工作的是硬質(zhì)合金刀片，刀具齒背形狀要求相對(duì)寬松，較前類能改善被加工工件的表面質(zhì)量和刀具的切削性能，延長(zhǎng)刀具壽命，但在刀具制造過(guò)程中刀片焊接質(zhì)量難以保證。而且，由于焊接式成形銑刀的刃磨問(wèn)題，其加工表面的成形質(zhì)量較難滿足工藝要求，隨著重磨次數(shù)的增多，圓弧槽的成形質(zhì)量則愈差，最后刀體也一并報(bào)廢，造成材料嚴(yán)重浪費(fèi)。隨著新型復(fù)合材料、難加工材料的廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代制造業(yè)中對(duì)刀具性能提出了更高的要求。由于成形銑刀的復(fù)雜形貌，難以整體采用硬質(zhì)合金作為刀具材料，而且涂層等新技術(shù)的應(yīng)用也受到限制。上述兩類結(jié)構(gòu)的成形銑刀的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)制造方法已遠(yuǎn)不能滿足高效、高精密的加工需求。因此，為便于復(fù)合材料的高效加工和刀具涂層技術(shù)的推廣，設(shè)計(jì)一種能快速更換B2型刀片的成形銑刀盤將具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種用于各種高硬度有色金屬基復(fù)合材料圓弧槽的高效加工、且裝夾、調(diào)整及互換刀片更加方便的基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，包括刀盤體I和設(shè)在刀盤體I中央的盤轂8，盤轂8中央設(shè)有主軸孔9，盤轂8內(nèi)壁軸向設(shè)有鍵槽9，所述刀盤體I圓周外緣均勻開設(shè)有至少四個(gè)安裝槽5，安裝槽5內(nèi)設(shè)有可拆卸連接的楔塊2和金剛石涂層刀片4，楔塊2 —側(cè)面與金剛石涂層刀片4前刀面頂壓接觸配合。所述楔塊2呈倒置梯形臺(tái)形狀，楔塊2通過(guò)徑向設(shè)置的沉頭螺釘3壓緊在刀盤體I的安裝槽5內(nèi)部。所述安裝槽5底部設(shè)有定位臺(tái)階7，金剛石涂層刀片4的內(nèi)端面與定位臺(tái)階7上表面接觸。所述金剛石涂層刀片4的前刀面通過(guò)刀盤體I的軸心線。采用上述技術(shù)方案，每個(gè)安裝槽內(nèi)均可分別安裝一個(gè)楔塊和刀片，各楔塊上方形成卷屑槽，以便于切屑卷曲并排出。安裝槽的軸向?qū)挾缺鹊侗P體厚度多出l_2mm，以便于刀片安裝時(shí)在安裝槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸向定位。安裝槽的高度比刀片后刀面高度低2mm，且其齒背設(shè)計(jì)成尖齒，以避免銑削過(guò)程中刀盤體對(duì)刀片的干涉及制造時(shí)復(fù)雜的鏟磨工藝。定位臺(tái)階7的厚度要小于刀片厚度1mm，以確保楔塊與刀片的可靠裝夾。每個(gè)安裝槽底均預(yù)制有螺紋孔，以便于裝夾楔塊。楔塊采用倒置梯形臺(tái)形狀，其上開有沉孔，用料可直接取自于刀盤體。楔塊兩側(cè)夾角為22度，根據(jù)楔形增壓原理，當(dāng)量摩擦系數(shù)為原有摩擦系數(shù)的5.24倍，夾持能力大大增強(qiáng)。為使刀片裝夾定位可靠，應(yīng)確保刀片裝夾后楔塊底部與安裝槽底部之間保留一定間隙，以防止刀片松脫。采用熱絲CVD方法在原有B2型刀片的前、后刀面和切削刃處均勻涂敷厚約10 μ m的金剛石薄膜，制備出若干個(gè)金剛石涂層成形刀片。裝夾時(shí)，用沉頭螺釘與楔塊將金剛石涂層成形刀片依次緊固在刀盤體上。本發(fā)明的設(shè)計(jì)確保了刀片與刀盤體裝夾后刀片與刀盤體裝夾后前刀面通過(guò)刀盤體軸心線，以保證O度前角，確保了成形槽面的加工質(zhì)量。本發(fā)明具有以下有益效果:
1、目前，市場(chǎng)上還沒有適用于B2型刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，本發(fā)明兼具了尖齒成形銑刀和鏟齒成形銑刀的優(yōu)點(diǎn)，尖齒成形銑刀制造方便但重磨成本高，而鏟齒成形銑刀制造成本高但重磨較方便。本發(fā)明可重復(fù)使用且刀片無(wú)需重磨。2、本發(fā)明的刀片選用硬質(zhì)合金金剛石涂層刀片，刀具耐磨好、壽命長(zhǎng)，能夠銑削各種高硬度有色金屬基復(fù)合材料。由于刀片更換周期長(zhǎng)，切削效率大大提高。3、本發(fā)明采用機(jī)夾式刀盤結(jié)構(gòu)，以確保銑刀上的每一刀片用鈍后，隨時(shí)可更換備用的新刀片繼續(xù)使用，而且裝夾、調(diào)整及互換方便，大幅削減了生產(chǎn)輔助時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)各種高硬度有色金屬基復(fù)合材料圓弧槽的高效加工。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1當(dāng)中刀盤體的結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖1當(dāng)中楔塊的結(jié)構(gòu)示意 圖4是圖3中A-A剖視圖；圖5是圖1當(dāng)中金剛石涂層刀片的示意 圖6是圖5的左視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1 圖6所示，本發(fā)明基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，包括刀盤體I和設(shè)在刀盤體I中央的盤轂8，盤轂8中央設(shè)有主軸孔9，盤轂8內(nèi)壁軸向設(shè)有鍵槽9，所述刀盤體I圓周外緣均勻開設(shè)有至少四個(gè)安裝槽5，安裝槽5內(nèi)設(shè)有可拆卸連接的楔塊2和金剛石涂層刀片4，楔塊2 —側(cè)面與金剛石涂層刀片4前刀面頂壓接觸配合。楔塊2通過(guò)徑向設(shè)置的沉頭螺釘3壓緊在刀盤體I的安裝槽5內(nèi)部。安裝槽5底部設(shè)有定位臺(tái)階7，金剛石涂層刀片4的內(nèi)端面與定位臺(tái)階7上表面接觸。金剛石涂層刀片4的前刀面通過(guò)刀盤體I的軸心線。其中如圖4、圖5和圖6中所示的參數(shù)如下表所示:
權(quán)利要求
1.基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，包括刀盤體(I)和設(shè)在刀盤體(I)中央的盤轂(8)，盤轂(8)中央設(shè)有主軸孔(9)，盤轂(8)內(nèi)壁軸向設(shè)有鍵槽(9)，其特征在于:所述刀盤體(I)圓周外緣均勻開設(shè)有至少四個(gè)安裝槽(5)，安裝槽(5)內(nèi)設(shè)有可拆卸連接的楔塊(2)和金剛石涂層刀片(4)，楔塊(2)—側(cè)面與金剛石涂層刀片(4)前刀面頂壓接觸配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，其特征在于:所述楔塊(2)呈倒置梯形臺(tái)形狀，楔塊(2)通過(guò)徑向設(shè)置的沉頭螺釘(3)壓緊在刀盤體(O的安裝槽(5)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，其特征在于:所述安裝槽(5)底部設(shè)有定位臺(tái)階(7)，金剛石涂層刀片(4)的內(nèi)端面與定位臺(tái)階(7)上表面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，其特征在于:所述金剛石涂層刀片(4)的前刀面通過(guò)刀盤體(I)的軸心線。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于B2型金剛石涂層刀片的機(jī)夾式成形銑刀盤，包括刀盤體(1)和設(shè)在刀盤體(1)中央的盤轂(8)，盤轂(8)中央設(shè)有主軸孔(9)，盤轂(8)內(nèi)壁軸向設(shè)有鍵槽(9)，所述刀盤體(1)圓周外緣均勻開設(shè)有至少四個(gè)安裝槽(5)，安裝槽(5)內(nèi)設(shè)有可拆卸連接的楔塊(2)和金剛石涂層刀片(4)，楔塊(2)一側(cè)面與金剛石涂層刀片(4)前刀面頂壓接觸配合。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明選用硬質(zhì)合金金剛石涂層刀片，刀具耐磨好、壽命長(zhǎng)，能夠銑削各種高硬度有色金屬基復(fù)合材料，而且裝夾、調(diào)整及互換方便，大幅削減了生產(chǎn)輔助時(shí)間。
文檔編號(hào)B23C5/22GK103192127SQ20131011910
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者許幸新, 張曉輝, 向道輝, 童景琳, 張春林, 鄭友益 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)