[发明专利]双前角结构的直槽、螺旋槽铣刀

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工机床的刀具技术领域，具体地说是一种切削前刀面上为双前角结构的直槽、螺旋槽铣刀。

技术背景

数控技术的问世，计算机的发展，极大地带动了机械加工机床的发展，以这数控技术为核心的数控铣床，加工中心，以及正在发展的高速切削加工中心，逐渐地成为机械加工行业的主力设备。这样的设备已经成为航空、航天、军工、船舶，汽车等行业不可或缺的设备，其台数的多少，联动轴的数量，已经成为企业的生产能力、技术水平的标志，企业实力的代名词。

这样的设备，效率高，价格也非常高，任何企业都希望将其能力发挥到极致，以获取最大的利益。但是，有了好的设备，必须有相应配套的刀具，才能发挥出设备的能力，道理很简单，先进的设备有如一只健硕的老虎，而刀具则是这只老虎的牙齿，两者的完美结合，才能真正发挥出老虎的威风。加工设备的发展，促进了刀具生产制造技术的进步和发展。刀具是由刀具生产商制造的，一般的机床厂商不制造刀具。

数控铣床，加工中心，以及高速加工中心等机床，使用的主要刀具是铣刀。现在铣刀在全部刀具中占有很大比例，无论是种类、数量，据不完全统计已经占到一半以上。

当今世界，尤其欧美和日本等地区的机床生产厂商，对刀具的生产制造极为重视，努力提高生产制造刀具的技术水平，开发了很多种类的多轴联动数控磨刀机，以五轴联动为代表，占大多数，五轴以上联动的磨刀机床的种类略少，比较著名的磨刀机的生产厂家，如德国的WALTER(瓦尔特)，DECKEL(德克尔)、SAACKE(萨克)，瑞士的EWAG(伊瓦格)、SCHNEEBERGER(斯利伯格)等公司。

目前刀具的生产厂商，在提高刀具性能的研究方向上，都面向两个方面发展：一是刀具本身的材料，二是涂层技术。刀具的制造技术，经多年的发展和进步，已无大的发展空间，大量的先进的磨刀机及其配套的编程软件，使得各刀具生产商在制造技术上已无太大的差距，选择性能先进的磨刀机则可生产出水平基本相同的刀具。近年来，刀具一些技术研究成果和发展只是出现在冷却或组合方式上，均未在刀具的切削刃部位的结构上有大的改进和发展。

任何一种新材料的发展都是有很大困难的，刀具材料的发展更是困难，刀具本身的耐磨损、耐高温的要求，保持刀刃的锋利的寿命要求，受到现有的刀具材料理论和刀具材料生产技术的制约，都使新的刀具材料的诞生和发展出现了极大的困难。

刀具涂层技术近年来发展很快，在提高刀具的耐磨、耐热性能方面，作用很大，也相应提高了刀具的使用寿命。但同时也极大地提高了刀具本身的成本，涂层的费用能占到刀具本身价格的一半，有些复合涂层甚至能达到70～80％左右。这给企业增加了生产成本。涂层的刀具被磨损后，因涂层很薄，仅有十几或几十微米，在重新修磨时，涂层会被磨掉，若要达到新刀具的水平，必须重新涂层，就是说：刀具每重新修磨一回，就要重新涂层一次，这无形中又是一笔开销。

国内刀具的生产水平还是低于国外的，目前虽然一些大的工具厂引进了一定数量的国外数控磨刀机，在硬件方面还算能跟上国际的水平。但磨刀机本身只是一台加工设备，而随机安装的编程软件才是灵魂。国外在这一问题对我们控制很严。我们只能按外国人设计的程序操作，没有自己的自主知识产权，无法超越，只能跟在人家后面。所以国内高端刀具的市场基本上是由国外的刀具制造商所占领。

国内外现行的螺旋槽铣刀，因为受到传统的加工方法的限制，只能加工出一个前刀面，且为凹向的弧面，无论是法向剖面还是径向剖面其前刀面上的前角，均为弧线型前角，这个前角的角度γ₀实际上是一个变化的值，在刀尖处的γ₀很大，随着半径的减小而变小，在现在的刀具的生产中是用刀尖到某一点之间的弦与刀具径向剖面的中心线的夹角代替了前角γ₀，也就是说这个“γ₀”实际上并不符合设计给定的γ₀的值。