CN101823166B - 成型铣刀及成型方法 - Google Patents

Abstract

一种成型铣刀，其包括刀体及形成于刀体上的第一切削刃及第二切削刃。第一切削刃及第二切削刃在刀体的旋转方向上交错设置。第一切削刃绕刀体的旋转轴线旋转一周所形成的切削面与第二切削刃相交。本发明还提供一种利用上述成型铣刀进行加工的方法。上述成型铣刀及成型方法，仅经一次加工即可在工件上形成两个相连接处为尖角的表面，其具有加工效率较高、成本较低且易于保证加工精度的优点。

Description

成型铣刀及成型方法

技术领域

本发明涉及一种成型铣刀及成型方法，尤其涉及一种经一次加工即可在工件上形成相连接的两个表面，且该两个表面相连接处为尖角的成型铣刀及成型方法。

背景技术

成型铣刀一般为加工特定形状的工件而专门设计制造，其通常用于加工角度面、凹槽面、特殊形孔及台阶面等，成型铣刀切削刃的刃型一般与工件的外形相适配，以便于通过一次加工在工件上形成所需的特定形状。当需要在工件上加工出相连接的两个表面，且该两个表面相连接处为向外突出的尖角时，如果采用传统方法设计，即成型铣刀的切削刃刃型需与工件外形一致，则用于成型这两个表面的切削刃将相交并在相交处形成向刀体内部凹陷的尖角。然而，在铣刀的制造工艺中，较难在铣刀上磨削形成向刀体内部凹陷的尖角。

传统的可加工上述在连接处为向外突出的尖角的两个表面的方法，一般是先加工出第一个表面，然后重新装夹工件或调整铣刀位置，在已形成第一表面的基材上加工出第二个表面，并使第一表面与第二表面相交，从而可在第一表面与第二表面的连接处形成尖角。然而，上述方法需经过两次加工，并需重新装夹工件或调整铣刀位置，工作效率较低，且易造成加工误差的累积，降低加工的精度。

发明内容

鉴于上述内容，有必要提供一种经一次加工即可在工件上形成相连接的两个表面，且该两个表面相连接处为尖角的成型铣刀及成型方法。

一种成型铣刀，其包括刀体及形成于刀体上的第一切削刃及第二切削刃。第一切削刃及第二切削刃在刀体的旋转方向上交错设置。第一切削刃绕刀体的旋转轴线旋转一周所形成的切削面与第二切削刃相交。

一种成型方法，用于在工件上形成相连接的两个表面，其包括以下步骤：提供上述的成型铣刀；旋转该成型铣刀并沿预设的加工路径进刀，利用成型铣刀的第一切削刃及第二切削刃分别在工件上形成第一表面及第二表面，第一表面与第二表面相交并在相连接处形成尖角。

上述成型铣刀，其在刀体的旋转方向上交错设置的第一切削刃及第二切削刃可分别对工件进行切削，并先后在工件上加工出两个表面，这两个平面相交从而可在连接处形成尖角。利用上述成型铣刀进行加工，仅经一次加工即可在工件上形成两个相连接处为尖角的表面，且可避免重新装夹工件或调整刀具，从而可提高加工效率并降低加工成本。

附图说明

图1是本发明实施例的成型铣刀的立体图。

图2是图1所示成型铣刀的前端面视图。

图3是图1所示成型铣刀从A方向观察得到的平面图。

图4是图1所示成型铣刀从B方向观察得到的平面图。

图5是利用图1所示成型铣刀进行铣削成型时与工件相啮合的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的成型铣刀及利用该成型铣刀进行加工的成型方法作进一步的详细说明。

请参见图1，本发明实施例的成型铣刀100包括刀体11、切削部12以及刀柄13。

刀体11大致为圆柱体，其具有旋转轴线a，加工时，成型铣刀100以旋转轴线a为中心旋转，旋转轴线a与刀体11的中心轴线重合。刀体11包括前端112及后端114，切削部12形成于前端112，刀柄13形成于后端114。

刀柄13可以为直柄形式，也可以为锥柄形式，其用于加工时方便将成型铣刀100装夹至控制装置上，比如机床主轴上，以保持加工时成型铣刀100的稳定性。

切削部12包括第一切削刃121、第二切削刃123、第三切削刃125及第四切削刃127。上述各切削刃121、123、125、127均与刀体11一体成型，并均包括以刀体11的旋转轴线a为对称中心的两条刃型线。

请一并参见图2至图4，第一切削刃121从刀体11前端112的端面斜向延伸至靠近刀体11中部的外圆周面，其延伸方向大致与刀体11的旋转轴线a斜交，并朝成型铣刀100的切削方向弯曲。刀体11绕其旋转轴线a旋转一周时，第一切削刃121所形成的切削面1212为一个锥面。

第二切削刃123从刀体11的外圆周面沿刀体11的径向向刀体11内部延伸。第二切削刃123大致呈直刃的形式，并与第一切削刃121所形成的切削面1212相交。第一切削刃121在第二切削刃123与刀体11的旋转轴线a所确定的平面内(刀体11的纵截面)的投影与第二切削刃123之间形成夹角α(请参见图5)，且夹角α为钝角。

从刀体11的前端11朝后端12观察，在刀体11的旋转方向上，即以刀体11的旋转轴线a为中心的圆周上，第一切削刃121与第二切削刃123交错设置，从而当成型铣刀100进行切削加工时，第一切削刃121及第二切削刃123先后对工件进行切削。本实施例中，第一切削刃121及在第二切削刃123刀体11的横截面内的投影大致呈十字型相交。

第三切削刃125形成于刀体11前端112的端面并与第一切削刃121相连接。第三切削刃125从刀体11的外表面沿刀体11的径向向刀体内部延伸。本实施例中，两条第三切削刃125在刀体11的旋转轴线a处相连接。

第四切削刃127形成于刀体11的外表面，其一端与第二切削刃123位于刀体11外表面的一端相连接，另一端在刀体11的旋转轴线a方向沿靠近刀柄13的方向延伸，并大致朝成型铣刀100的切削方向弯曲。第四切削刃127在第二切削刃123与刀体11旋转轴线a所确定的平面内的投影与第二切削刃123大致相互垂直。

应当说明的是，第一切削刃121、第二切削刃123、第三切削刃125及第四切削刃127的刃型线不受本发明实施例具体形式的限制，其刃型线的形状可以根据工件所需成型的外表面形状确定，比如上述刃型线可以为锯齿形、波浪线形等，以在工件上形成锯齿形或波浪形表面。

上述各切削刃121、123、125、127与刀体11一体成型，从而成型铣刀100的结构较为紧凑，有助于成型铣刀100的小型化，以满足小型零件，比如便携式电子产品壳体的切削加工要求。

成型铣刀100可根据其用途选择合适的材料制成。一般情况下，优选的材料为强度和韧性均较好的硬质合金和高速钢。此外，还可通过在刀体11表面形成各种硬膜以提高成型铣刀100的切削性能。根据成型铣刀100的用途可采用碳化钛(TiC)、氮化钛铝(AlTiN)、氮化铝钛(TiAlN)或氮碳化钛(TiCN)等硬膜。

本发明实施例的成型铣刀100可通过一次铣削加工在工件上形成依次连接的四个表面，其中相邻两个表面的连接处可为尖角，或者说这两个表面之间通过半径很小的圆弧段相连接。下面以对板状工件的侧面进行铣削加工为例对本发明的成型方法加以说明。

图5所示为本发明实施例的成型铣刀100切削工件200时与工件200相啮合的示意图。利用本发明实施例的成型铣刀100对工件200进行铣削加工的方法包括以下基本步骤：

(1)提供上述的成型铣刀100，并将成型铣刀100装夹于控制装置上，比如普通铣床或数控铣床的主轴上。较佳的选择，提供数控铣床并将成型铣刀100装夹于数控铣床的主轴上。

(2)将工件200装夹于铣床的工作平台，并移动成型铣刀100进行对刀，以确定成型铣刀100在工件坐标系中的位置。

(3)铣床的主轴旋转并带动成型铣刀100绕其旋转轴线a转动，铣床的主轴与成型铣刀100沿预设的加工路径进刀进行切削。第一切削刃121及与之相连接的第三切削刃125在工件200上加工出第一表面211及第三表面215，第二切削刃123及与之相连的第四切削刃127再加工出第二表面213及第四表面217。其中，第一表面211及第二表面213相交，且第一表面211及第二表面213共同界定的部分向工件200外部突出。在铣削成型时，工件200上形成的第一表面211及第二表面213相交处的材料先后经第一切削刃121及第二切削刃123的切削，从而第一表面211及第二表面213相连接处可形成尖角β。尖角β的角度由第一切削刃211及第二切削刃213之间的相对位置决定，即由第一切削刃121在第二切削刃123与旋转轴线a所确定的平面内的投影与第二切削刃123之间的夹角α决定。可根据实际需要，恰当的设计第一切削刃211及第二切削刃213的相对位置关系及形状，以形成不同角度的尖角β。

在步骤(3)中，成型铣刀100的加工路径可通过对数控铣床进行预编程进行设定，并将其存储在控制器或手动控制器内。当然，对成型铣刀100控制方案的选择也包括手动控制的方式。

参照上述成型方法，采用单一的本发明实施例的成型铣刀100即可一次加工出四个依次连接的四个表面211、213、215、217，且其中两个表面211、213的相连接处为尖角β。利用本发明的成型铣刀及成型方法可避免换刀或者重新装夹工件，减少因此所耗费的工时，提供了加工效率，并且可避免因重新对刀而造成的误差累积，提高了加工精度。

可以理解，本发明的成型铣刀的切削刃的数量不受实施例的限制，比如，其可以仅包括第一切削刃121及第二切削刃123，利用这种成型铣刀可在工件200上加工出第一表面211及第二表面213，第一表面211与第二表面213相连接处同样可以形成尖角。当然，本发明的成型铣刀还可以包括五条甚至更多的切削刃，以在工件上加工出符合要求的形状。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种成型铣刀，其包括刀体及形成于该刀体上的第一切削刃及第二切削刃，其特征在于：该第一切削刃及第二切削刃在该刀体的旋转方向上交错设置，该第一切削刃绕该刀体的旋转轴线旋转一周所形成的切削面与该第二切削刃相交。

2.如权利要求1所述的成型铣刀，其特征在于：该第一切削刃从刀体的端部沿与刀体的旋转轴线斜交的方向延伸，其绕该刀体的旋转轴线旋转一周所形成的该切削面为锥面。

3.如权利要求2所述的成型铣刀，其特征在于：该成型铣刀还包括第三切削刃，该第三切削刃与第一切削刃位于刀体端部的一端相连接并沿刀体的径向向刀体内部延伸。

4.如权利要求1所述的成型铣刀，其特征在于：该第二切削刃从刀体的外表面沿刀体的径向向刀体内部延伸。

5.如权利要求4所述的成型铣刀，其特征在于：该成型铣刀还包括第四切削刃，该第四切削刃与第二切削刃位于刀体的外表面的一端相连接并沿平行于刀体的旋转轴线的方向延伸。

6.如权利要求1所述的成型铣刀，其特征在于：该刀体由硬质合金或高速钢制成，其表面形成有硬膜，该硬膜为碳化钛、氮化钛铝、氮化铝钛或氮碳化钛中的一种。

7.如权利要求1所述的成型铣刀，其特征在于：该第一切削刃切削工件所形成的表面与该第二切削刃切削工件所形成的表面相交并在相连接处形成尖角。

8.一种成型方法，用于在工件上加工出相连接的两个表面，其包括以下步骤：

提供如权利要求1至7中任意一项所述的成型铣刀；

旋转该成型铣刀并沿预设的加工路径进刀，利用第一切削刃及第二切削刃分别在工件上形成第一表面及第二表面，该第一表面与第二表面相交并在相连接处形成尖角。

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