[发明专利]一种特形铣刀

说明书

本发明涉及一种用于旋转铣刀，特别是用于旋转特形铣刀的铣刀刀头。

特形铣刀被应用在所要加工的工件需要除去大量金属量而保留精确确定的外轮廓，如凸肩或凹槽的机加工中。这种特形铣的一个特定的例子是加工飞机结构零件，如机翼构件，它需要将重量减少到最大限度，同时又要保证其机构的强度。为此目的，通常由铝制成的工件要经过包括开槽铣和凹面铣在内的端铣操作，在工件中的相邻的凹面经常被分隔成极薄的壁部。因此，可以明白，特形铣操作要除去大量的金属，并且要求这种排除金属的生产率相当高。同时，由于要保持被加工零件非常薄的隔离壁，因此，保证特形铣操作之可导致这些薄壁部分损坏的振动最小或减少不需要的应力和应变是非常重要的。

当然，特形铣操作包括最初的由铣刀刀头沿铣刀刀具的旋转轴线方向钻入或切入工作的操作，还包括随之进行的铣削操作，铣削操作包括相对于铣刀的旋转轴而进行的工件的相对横向移动。与这种加工有关的，例如美国专利US4,946,318已经提出了一种铣刀，它的旋转轴相对于铣刀刀头相偏斜。

通常为此目的所使用的铣刀刀头基本上为平行四边形，它具有一对等长的基本平行的主切削刃和一对横向方向的副切削刀。每一个副切削刃在其一端通过一弧形的刀尖部与一相邻的主切削刃相接。至少每一副切削刃的一部分与相邻的主切削刃限定了一锐角。对这样一种刀头来说，随着该刀具的旋转，刀具沿轴向深入到工件中去，就会使刀头弧形的刀尖部和副切削刃起钻入或深入的作用。紧接着通过工作的横向移动，在工件中铣出一个长槽，最后，随着刀头从长槽的一端向另一端往复移动，同时不断地移入工件，该刀头沿一次次移动。在这些横向移动过程中，副切削刃用于除去竖直芯材料，这些材料是在铣刀刀具的中心部分的下方形成的，而主切削刃用于铣削环绕的长槽壁。

由于刀具的旋转轴线相对于刀头径向偏离，因而刀具插入到工件中的最大深度受限于相邻的主切削刃上的副切削刃的突伸长度。可以理解，刀头插入到工件中的最大量越被限制，为达到所需的长槽深度而不得不铣削的次数越多。很明显，必须进行铣削的次数越多，整个铣削过程所花费的时间就越多。

本发明的目的是提供一种用于旋转铣刀，特别是用于特形铣刀的铣刀刀头，这种刀头显著降低了上述的缺点。

按照本发明，提供一种用于旋转铣刀的铣刀刀头，所述的刀头基本上为平行四边形，它具有一对相对的、互相平行的长度为L的主切削刃，和一对相对的副切削刃，每一副切削刃横向对着主切削刃，它包括至少两个顺序的，斜向设置的局部副切削刃，每一副切削刃的第一局部切削刃通过弧形刀尖与主切削刃的相邻端相接，并与之限定了50°-70°之间的一个角度θ₁，每一副切削刃的另一个局部切削刃与另一主切削刃的相邻端相接，并与这限定了在20°-40°之间的一个角度，每一组副切削刃的局部副切削刃的总投影长度约为0.6L。

由于副切削刃被分成多个顺序地相互成角度设置的切削刃，刀头深入工件的最大深度与局部副切削刃的总投影长度相一致，即0.6L，此深度明显大于传统刀头的具有的一个副切削刃所能达到的深度。因此，特形铣可以用降低次数的横向铣削循环，达到深入工件中所需的深度，而且也能加快深入加工过程。

为了更好理解本发明并展示如何实施本发明，现将参照附图描述本发明的铣刀刀头以及与这样的刀头组合在一起的旋转铣刀。

图1是按照带有一对本发明的铣刀刀头的特形铣刀的顶视图；

图2是图1所示特形铣刀的侧视图；

图3是图1和图2所示的特形铣刀顶视图；

图4是本发明铣刀刀头的立体图；

图5是从图4所示铣刀刀头的上部看去的平面图；

图6是图5所示铣刀刀头的侧视图；

图7是图4，5和6中所示铣刀刀头的侧视图；

图8，9，10和11分别是沿图5中VIII-VIII，IX-IX，X-X和XI-XI的剖面图；

图12示意性也示出了图1，2和3中所示的带有本发明的刀头的特形铣刀在插入工件作业中的应用；

图13示意性地示出了带有公知刀头的特形铣刀在相应的插入工件操作中的应用。

按照本发明的铣刀刀头最好被设计成应用在如图1、图2和图3所示的旋转特形铣刀1中。正如所看到的那样，铣刀1在其前端形成有径向相对的刀座2，在刀座2上安装有一对本发明的铣刀刀头3。这种铣刀刀头3将在下面参照图4至11进行详细地描述。