[发明专利]双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具

说明书

技术领域

本发明涉及一种铣削刀具。

背景技术

由于钛合金物理、化学和机械性能的相互影响造成加工难度大、切削效率低、刀具寿命短，使它成为一种典型的难加工材料。其主要切削加工特点如下：

（1）切屑与前刀面接触面积小、刀尖应力大、温度高，从而使得刀尖和切削刃容易磨损。

（2）摩擦系数大。在相同条件下，钛合金材料与普通碳钢相比，其摩擦系数大，切屑流经前刀面时所作的摩擦功大，导致摩擦界面温度更高，使刀具易于磨损。

（3）化学活性高。钛合金高温时化学活性很高，能与空气中的氧、氮和水蒸气等发生化学反应，在钛合金表面生成硬化层，导致工件硬度大幅度提高，同时降低了工件塑性并且使切屑与前刀面的接触长度进一步减少，导致刀具磨损加快。

（4）热传导率低。钛合金的导热系数分别只有铁的1/5、铝的1/14，加之刀具与切屑的接触长度短，使得切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，导致刀具温度过高，加快了刀具的磨损。

（5）弹性模量小。由于钛合金弹性模量小、屈强比大，使得工件的己加工表面在切削过程中极易产生回弹，容易造成刀具的后刀面磨损加剧和工件变形。

（6）对机床的要求较高。钛合金的切削加工要求机床刚性好、振动小，在使用时对机床的工艺系统有一定的要求，机床主轴偏摆要小，刀架及整个加工系统刚性要好，而且机床振动要小，防刀具发生崩刃，以提高实验数据的可靠性。

发明内容

本发明提供一种铣削刀具。

本发明创造的目的是这样实现的：

一种双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，其组成包括：刀柄，所述的刀柄通过圆锥体过渡到前端带有双圆弧型铣削刀头，所述的刀头一侧带有一对具有前角结构的容屑槽，所述的刀具中心位置带有冷却液通道，所述的冷却液通道出口位于刀具端部，所述的刀具尾部带有负倒棱。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的双圆弧型铣削刀头包括刀具端部的小曲率球头，所述的小曲率球头和刀具之间是大曲率球头。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的刀柄是圆柱形，直径为10~14mm。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的刀柄直径为12mm。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的圆锥体带有      2°~4°的锥度。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的圆锥体锥度为3°

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的负倒棱尺寸为（1mm~2mm）x 45°。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的小曲率球头曲率半径为8~12mm。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的小曲率球头曲率半径为10mm。

上述的双圆弧异形内冷式钛合金高效铣削刀具，所述的大曲率球头曲率半径是小曲率球头曲率半径二倍，有0.5mm的公差。

 

有益效果：

1.     本发明主要是解决钛合金在半精加工和精加工过程中切削温度高、刀具过早磨损失效以及高速铣削不平稳等问题，有效的提高刀具的寿命及加工效率、降低生产成本。

2.     本发明的顶端球头部分采用双圆弧过度设计，球头刀尖部位为小曲率圆弧，球头尖部与锥体过度部分为大曲率圆弧。双圆弧结构的刀头，其轴向截面为椭圆形，在保证刀具刚性的前提下，最大限度的提高了刀具的刀尖锥度，从而提高了刀具的锋利性，同时有效的减小了刀具在切削过程中的轴向力。

3.     本发明采用这种结构产生以上优点的同时，不但可以增加切削刃与工件表面的接触面积，提高了材料的表面去除率、提高生产加工效率，而且还能有效的降低加工成本。