[发明专利]一种刃口内倾的插铣刀具

说明书

技术领域

本发明属于铣削加工刀具结构设计领域，涉及刀具结构的创新，特别涉及到一种刃口内倾的插铣刀具。

背景技术

插铣加工的一大特点是刀具沿轴向进给运动，使得刀具径向切削力小，允许的刀具悬伸长度较大，非常适合深腔、深沟槽、以及带有薄壁特征的零件加工。在实际生产中利用插铣工艺加工模具型腔、整体叶轮、整体叶盘等零件时，加工效率可成倍提升，因此插铣工艺有广阔的应用前景。

目前，山高、伊斯卡、肯纳、山特维克等国际刀具公司，都有插铣刀具产品。这些插铣刀具有专用的插铣刀具，也有从方肩铣削、平面铣削刀具中演化而来的。已有的这些插铣刀在刀片安装后，通常刀片刃口呈水平或向外倾斜，即刀具的主偏角小于等于90°，即现有商品化插铣刀具，通常是刃口外倾或水平。

应用现有刀具加工，当径向切削宽度较大时，刃口外倾的刀具结构会导致较大的径向分力，容易引起切削振动，从而制约加工效率，影响刀具寿命。此外，由于主偏角小于等于90°，对于底面水平的工件，无法实现相同下切深度插铣，需要通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀。从而导致工件底部有大量的工件材料残余，后续需要增加工序来清除这些残余材料，从而降低了总体加工效率，削弱了插铣加工的效率优势。

发明内容

根据上述技术问题，提出一种刃口内倾的插铣刀具，用于解决现有的插铣加工通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀的问题，缩减下切深度使得工件底部残留了较多的工件材料，需要增加工序专门清除，从而降低了总体加工效率，削弱了插铣加工的效率优势的缺点。本发明采用的技术手段如下：

一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；每组所述刀片组件具有一个或两个刀片；当每组所述刀片组件具有一个刀片时，刀片刃口内倾安装，使刀具主偏角为钝角；当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，并且内外刀片刃口都内倾安装，使刀具主偏角为钝角。

作为优选当每组所述刀片组件具有一个刀片时，采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令刀具主偏角为Kr，刀具副偏角为Kr′，则Kr≥93°且Kr′≥2°。

作为优选当每组所述刀片组件具有两个刀片时，该两个刀片在刀盘径向错位排列，外侧刀片采用三角形或平行四边形可转位刀片的锐角尖点作为刀尖，令外侧刀片安装后的主偏角为Kr₁，副偏角为Kr₁′，则Kr₁≥93°且Kr₁′≥2°。

作为优选内侧刀片采用可转位刀片的任意尖点作为刀尖，内侧刀片任意尖点的回转半径小于刀具半径，令内侧刀片安装后的主偏角为Kr₂，则Kr₂≥93°。

作为优选所述刀片组件通过刀片紧固附件安装于刀体前端刀盘上。

与现有技术相比较，本发明所述的刃口内倾的插铣刀具，能够实现相同下切深度的插铣加工，无需通过不断缩减下切深度来避免插铣顶刀，从而显著减少工件底部的残留材料。此外，刀片内倾有利于消减插铣加工的径向切削力，减小切削振动。刀片内倾并且径向错位，使得内外刀尖在保持相同轴向高度的前提下实现分屑，有利于增大切削宽度，减小切削力、切削热，从而提高加工效率，延长刀具寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1刃口内倾式插铣刀具示意图。

图2是本发明实施例2刃口内倾错位式插铣刀具示意图。

图3是通常插铣加工逐步缩减下切深度示意图(图中a_e为径向切削宽度，S为插铣步距)。

图4是本发明刃口内倾插铣刀A。

图5是普通刃口外倾插铣刀B。

图6是本发明插铣试验装置。

图7是本发明插铣试验工件。

图8是插铣刀B加工的切削力信号图。

图9是本发明插铣刀A加工的切削力信号图。

图10是插铣刀B加工的切削振动信号图。

图11是本发明插铣刀A加工的切削振动信号图。

其中：1、刀体I，2、刀片紧固附件I，3、可转位刀片，

4、刀体II，5、刀片紧固附件II，6、外侧刀片，7、内侧刀片。

具体实施方式

一种刃口内倾的插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上密齿安装的多组规则排列的刀片组件；所述刀片组件通过刀片紧固附件安装于刀体前端刀盘上。