[发明专利]一种用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀

权利要求书

1.一种用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，包括刀片和刀杆；其特征在于：所述刀杆为硬质合金材料制作而成；所述刀杆的一端设有刀片安装座，刀杆的另一端设有柄部；所述刀片安装座中还开有依中心线周向分布的至少一个容屑槽；所述刀片固定在所述容屑槽中；所述刀片具有双刃断屑齿铣削刃，所述双刃断屑齿铣削刃包括铣削刃前端、由数个铣削刃单元组成的铣削刃主体和铣削刃后端，其中，一个铣削刃单元包括一个双刃断屑齿和一个断屑槽，所述一个双刃断屑齿包括一个第一铣削刃和一个第二铣削刃，且第一铣削刃的螺旋角β1与第二铣削刃的螺旋角β2旋向相反。

2.根据权利要求1所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述的刀片包括PCD材料制作而成的切削层和硬质合金材料制作而成的基体层；所述切削层复合在所述基体层上，并通过所述基体层焊接固定在所述刀杆的刀片安装座中；所述铣削刃前端包括底刃和部分周刃；所述铣削刃主体和铣削刃后端均处于周刃上。

3.根据权利要求2所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述第一铣削刃的螺旋角β1为左旋，第二铣削刃的螺旋角β2为右旋，且螺旋角β1的范围为20°～90°，螺旋角β2的范围为-20°～70°；相邻的铣削刃单元的两个双刃断屑齿之间均由断屑槽所隔开，从而使得每个铣削刃单元的第二铣削刃与相邻的铣削刃单元的第一铣削刃成不连续状态，以利用铣削刃主体的不连续性导致切削过程中所形成的切屑不连续，使切屑变得细小，有利于断屑。

4.根据权利要求3所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述双刃断屑齿上的第一铣削刃的长度为La，第二铣削刃的长度为Lb，双刃断屑齿的切削长度L为第一铣削刃的长度La在轴向的投影距离与第二铣削刃的长度Lb在轴向的投影距离之和，公式表述为L＝La×cosβ1+Lb×cosβ2。

5.根据权利要求4所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述双刃断屑齿上的第一铣削刃处在双刃断屑齿与断屑槽相接的一边，所述双刃断屑齿上的第二铣削刃处在连接相邻的两个断屑槽之间的一边；断屑槽的长度b1与双刃断屑齿的第一铣削刃的长度La的关系满足如下公式：La＝b1×cosβ2/cosβ1。

6.根据权利要求5所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述断屑槽通过开槽角度α开槽形成，断屑槽的开槽角度α满足如下公式：α＝β1+β2。

7.根据权利要求2所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述刀片的切削层厚度为h1，刀片的基体层厚度为h2，所述刀片的切削层的厚度h1与断屑槽的长度b1应满足如下关系：b1≤h1×cosβ1cosα/cosβ2。

8.根据权利要求2所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述容屑槽包括焊接面和容屑面，焊接面具有前角γ1，所述刀片的周刃具有前角γ2，所述刀片所对应的向心角为γ3，则焊接面的前角γ1、刀片的周刃的前角γ2和刀片的向心角为γ3应满足如下关系：γ1＝γ2+γ3。

9.根据权利要求8所述的用于碳纤维复合材料加工用PCD铣刀，其特征在于：所述刀杆的一端的刀片安装座开有多个容屑槽，每个容屑槽对应装配一个刀片，各个刀片的铣削刃前端中，其切削层长度为LD，其基体层长度为Ld，并且LD>Ld；各个刀片的切削层长度LD不相同，基体层长度Ld也不相同；各个刀片中，切削层长度LD的最大值与最小值之间的差值不小于一个断屑槽长度b1，即为LDmax-LDmin≥b1。