[发明专利]一种聚晶金刚石铣刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加工成形面的聚晶金刚石铣刀，尤其是用于加工钛合金的聚晶金刚石铣刀。

背景技术

钛合金是现代航空、航天中常用的新型材料，它质轻、硬度高，韧性高、抗蚀性好、导热性差(一般只有铁的1/5，铝的1/3)、摩擦系数大(大约为0.42)。正因如此，在钛合金的加工中，例如切削加工时，容易使钛合金工件及刀具温度升高，造成粘刀，降低刀具寿命，故切削加工性差，给钛合金的机械加工带来了很大的困难。

铣刀是用于对工件成形面如金属表面或其它表面进行加工的一种刀具。生产中，通常采用圆柱铣刀对包括平面在内的成形面进行加工，其手段一般是通过铣刀的旋转带动切削刃切削掉工件中的一些来形成想要的工件表面。当前，在有色金属成形面加工中常用的是整体硬质合金铣刀或高速钢铣刀。但是在钛合金或者其他的一些硬金属加工中，上述二种刀具均不能很好地克服上述问题，从而不能进行较长时间的连续加工，刀具寿命短，造成生产率低、成品率低。

因此，本发明希望提供一种能够有效地对包括钛合金在内的硬金属进行加工的铣刀。

发明内容

根据本发明的一个方案，提供一种用于加工成形面的绕中心轴线回转的铣刀，包括：刚性刀体，该刀体具有平行间隔布置的至少两个齿基；和分别固定在各个齿基上的聚晶金刚石刀片。聚晶金刚石刀片轴向延伸超出所述刚性刀体的末端以形成端齿。所述聚晶金刚石刀片的径向最外侧限定出周齿。该铣刀还包括内冷却结构，所述冷却结构包括在刀体内形成的轴向主冷却通道和与所述主冷却通道连通并将冷却流体供应到每个所述刀片的冷却孔。

本发明的铣刀，在利用周齿铣削的基础上，能够充分利用端齿来加强铣削，这非常有利于铣削如钛合金等硬质金属。并且由于设置了内冷却系统，能够有效地解决粘刀问题，适用于导热性差、摩擦系数大的材料如钛合金的加工。

根据进一步优选的方案，本发明的内冷却系统包括用于将冷却流体供应向所述周齿的周齿冷却孔以及用于将冷却流体供应向所述端齿的端齿冷却孔。该周齿冷却孔可以垂直或倾斜于沿轴向延伸的主冷却通道设置。并且，端齿冷却孔最好具有比所述周齿冷却孔的最小直径小的最小直径，且所述端齿冷却孔与所述周齿冷却孔之间的夹角小于等于90°。这样优选的冷却系统能够提供非常有效的冷却。

为了充分利用端齿的切削性能，端齿可以在径向上朝所述中心轴线和刀体倾斜延伸并限定出一端齿内凹角，所述端齿内凹角在0-1.5°的范围内。

而为了保证刀齿的强度并保证加工精度，优选在端齿与周齿的连接部位设置连接圆弧，连接圆弧优选具有3mm-5mm的连接圆弧半径。

根据本发明进一步的实施例，所述周齿具有一周齿切削刃，在该周齿切削刃之前的周齿前刀面以及依次布置在该切削刃之后的周齿圆柱刃带和周齿后角部，所述周齿前刀面具有在3°-6°范围内的前角，所述周齿圆柱刃带具有小于等于0.05mm的宽度，所述周齿后角部具有大于等于18°的周齿后角。

根据本发明一个优选实施例，所述端齿限定出一端齿切削刃，所述端齿还具有位于所述端齿切削刃之后的第一后角部和第二后角部，其中第一后角部具有0°的第一后角且具有小于等于0.05mm的宽度，所述第二后角部具有大于等于12°的第二后角。

为了使得本发明的端齿能够提供更大、更有效的切削力，所述齿基以及刀片相对于所述中心轴线倾斜布置并限定出在3°-6°的范围内的螺旋倾角，该螺旋倾角进而限定了端齿的前角。

本发明的其他特征和优点一部分将是本领域技术人员在阅读了本发明之后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中体现。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1示出了根据本发明的聚晶金刚石铣刀的一个实施例；

图2A示出了图1的铣刀的端视图，其中显示了该铣刀的冷却结构的一个实施例；

图2B是图2A的部分放大视图，具体地示出了铣刀的聚晶金刚石刀片的周齿；

图3示出了根据本发明的聚晶金刚石铣刀的另一实施例；

图4示出了根据本发明的聚晶金刚石铣刀的又一实施例。

1-刀体；2-刀片；3-主冷却通道；4-周齿；5-端齿；6-周齿冷却孔；7-周齿冷却孔出口；8-端齿冷却孔；A-部分；O-O’-中心轴线；9-堵塞件；10-齿基；11-周齿前刀面；12-周齿圆柱刃带；13-周齿切削刃；14-端齿前刀面；15-端齿第一后角部；16-端齿切削刃。

在本发明的说明书及附图中，相同或相近的附图将表示相同或相近的特征或构件。