[实用新型]一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具

说明书

技术领域

本实用新型属于铣削加工刀具结构设计领域，涉及刀具结构的创新，特别涉及到一种具有适用于难加工材料具有分屑功能的插铣刀具。

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，加工效率可提升50％以上，因此插铣工艺有广阔的应用前景。然而，由于插铣刀具的切削状态和磨损情况均不同于常规铣削加工，因此刀具设计的科学性关系到插铣工艺能否广泛应用。

目前，山高、伊斯卡、肯纳、山特维克等国际刀具公司，都有用成熟的插铣刀具产品。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，刀尖点位于同一个回转平面内，且各刀尖点距离刀具回转中心尺寸相等。这些刀具的设计除了考虑插铣加工轴向进给运动的特点外，与传统铣削刀具并无不同，即刀具设计过程中未能考虑插铣刀具的切屑变形与过热失效等问题。已有的商品化插铣刀能够完成一般材料的插铣加工，但针对难加工材料，比如不锈钢、钛合金、高温合金等，由于工件材料强度高、塑性大，使得插铣过程的切削力和切削热都很大，容易引起振动失稳、刀片过早损坏等问题。为减小切削力和切削热，难加工材料插铣加工时，通常采用的径向插铣宽度仅为1.5-3mm。较小的插铣步距使得插铣加工的效率优势不再显著，制约了插铣技术的推广应用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具，用于解决现有的插铣刀，在难加工材料时存在的切削振动大、刀具寿命短等问题。本实用新型采用的技术手段如下：

一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具，包括：刀体和刀体前端刀盘上安装的多组规则排列的刀片组件；每组所述刀片组件具有二齿或三齿；当每组所述刀片组件具有二齿时，分别为内齿和外齿，内齿和外齿在刀盘的径向和轴向错位排列；当每组所述刀片组件具有三齿时，分别为内齿、中齿和外齿，内齿、中齿和外齿在刀盘的径向和轴向错位排列。

作为优选所述刀片为可转位刀片，其刀尖为锐角或直角。

作为优选所述的刀片通过刀片紧固附件安装于刀体上。

作为优选所述刀体的直径为α，α<50mm，每组所述刀片组件具有二齿。

作为优选所述内齿相对外齿沿刀盘的径向缩进距离等于刀片刃长的15％～40％。

作为优选所述内齿沿刀具轴向方向高出外齿的距离等于每齿进给量的2-3倍。

作为优选当所述刀体的直径为α，α≥50mm，每组所述刀片组件具有二齿或三齿。

作为优选当每组所述刀片组件具有二齿时，所述内齿相对外齿沿刀盘的径向缩进距离等于刀片刃长的15％～40％，所述内齿沿刀具的轴向高出外齿距离等于每齿进给量的2-3倍。

作为优选当每组所述刀片组件具有三齿时，所述中齿相对外齿沿刀盘的径向缩进，内齿相对中齿沿刀盘的径向缩进，缩进距离等于刀片刃长的15％～40％。

作为优选所述中齿相对外齿沿刀盘的轴向抬高，所述内齿相对中齿沿刀盘的轴向抬高，抬高距离等于每齿进给量的3-4倍。

作为优选所述的错位分屑插铣刀具为密齿结构，刀具齿数为n，当20≤α<35时，n≥4；当36≤α<50时，n≥6。

作为优选所述的错位分屑插铣刀具为密齿结构，刀具齿数为n，当50≤α<65时，n≥8；当66≤α<80时，n≥10；当80≤α<120时，n≥12。

与现有技术相比较，本实用新型所述的一种适用于难加工材料的错位分屑插铣刀具，每组所述刀片组件具有二齿或三齿；当每组所述刀片组件具有二齿时，内齿和外齿在刀盘的径向和轴向错位排列；当每组所述刀片组件具有三齿时，内齿、中齿和外齿在刀盘的径向和轴向错位排列。针对钛合金、高温合金、硬化不锈钢等难加工材料插铣切削力、切削热大，刀具寿命短的特点，采用刀 片径向和轴向适当错位排列的方式实现分屑，有利于在较低切削力、切削热的条件下增大插铣步距，从而在保证刀具寿命的同时提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的切削示意图(图中a_e为径向切削宽度，S为插铣步距)。

图2是本实用新型两齿错位分屑插铣刀具示意图。

图3是本实用新型两齿错位分屑原理示意图。