[发明专利]碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀及磨制方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，包括刀头(1)和柄体(2)，其特征在于：所述刀头(1)的顶端设置有两对各呈中心对称分布的二段折线式切削刃I(3)，所述刀头(1)外圆周面沿周向均布设置有四条旋向一致的螺旋槽(4)，每相邻两个螺旋槽(4)之间的连接部分为螺旋板(5)，四个所述螺旋板(5)结构相同，每个螺旋板(5)从刀头(1)顶端至尾端依次划分为正向切削区(51)、过渡区(52)和反向切削区(53)，所述正向切削区(51)设置有切削刃Ⅱ(511)，所述过渡区(52)呈向内凹的圆弧状，所述反向切削区(53)呈向外凸的圆弧状并设置有切削刃Ⅲ(531)，所述反向切削区(53)与柄体(2)连接。

2.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：四个切削刃Ⅱ(511)一一对应设置在四个所述切削刃Ⅰ(3)的后方，每个所述切削刃Ⅱ(511)均与对应的切削刃Ⅰ(3)通过圆弧状的切削刃Ⅳ(6)相连。

3.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：两对所述切削刃Ⅰ(3)包括一对折线刃Ⅰ(31)和一对折线刃Ⅱ(32)，每个所述折线刃Ⅰ(31)和折线刃Ⅱ(32)之间设置有容屑槽(33)，所述容屑槽(33)与螺旋槽(4)相连通。

4.根据权利要求3所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：所述折线刃Ⅰ(31)的折线段包括两段，分别是折线段一和折线段二，所述折线段一的长度为a1，所述折线段二的长度为a2，折线段一的长度a1和折线段二的长度a2均为柄体(2)横截面半径R的0.5-0.56倍，折线夹角γ1为120°；折线刃Ⅱ(32)的折线段包括两段，分别是折线段三和折线段四，所述折线段三的长度为a3，所述折线段四的长度为a4，折线段三的长度a3和折线段四的长度a4均为柄体(2)横截面半径R的0.6-0.64倍，折线夹角γ2为120°。

5.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：两对切削刃Ⅲ(531)中的任意一对不相邻的两条切削刃Ⅲ(531)上设置有若干个排屑槽(532)，所述排屑槽(532)与螺旋槽(4)相连通。

6.根据权利要求5所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：所述排屑槽(532)呈‘八’字型，靠近切削刃Ⅲ(531)刃口处的相邻两个排屑槽(532)之间的距离a6为柄体(2)横截面半径R的0.01～0.02倍，靠近切削刃Ⅲ(531)刃口处的槽宽a5为柄体(2)横截面半径R的0.02～0.025倍、槽深h1为柄体(2)横截面半径R的0.01～0.02倍，远离切削刃Ⅲ(531)刃口处的槽宽a7为柄体(2)横截面半径R的0.03～0.04倍、槽深h2为柄体(2)横截面半径R的0.025～0.03倍，排屑槽(532)两侧壁的夹角λ为10°～15°。

7.根据权利要求1所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：在刀头的任意纵剖面上，以刀头(1)的底部中心横向和纵向设置XOZ坐标系，所述过渡区(52)向内凹的圆弧中心O1在XOZ坐标系中的(2R,6R)处，R为柄体(2)横截面半径；所述向内凹的圆弧所在的圆的半径R1为R的1～1.2倍，向内凹的圆弧所在的圆的圆心角α为35°到45°，纵向长度L1为刀头(1)纵向总长度L的0.3倍；所述反向切削区(53)向外凸的圆弧中心O2位于XOZ坐标系中的(-4R,3R)处，R为柄体(2)横截面半径；所述向外凸的圆弧所在圆的半径R2为R的5～6倍，向外凸的圆弧所在的圆的圆心角β为110°到120°，纵向长度L2为刀头(1)纵向总长度L的0.6倍。

8.根据权利要求1或7所述的碳纤维复合材料螺旋铣削用阶梯型双向立铣刀，其特征在于：所述反向切削区(53)向外凸的圆弧所对圆的半径从前至后先增大后减小，变化的范围为柄体(2)横截面半径R的0.8～1.2倍。