專利名稱：高速加工蜂窩材料的立銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分至23000轉(zhuǎn)/分的數(shù)控高速切削蜂窩材料工件的立銑刀。
背景技術(shù)：
蜂窩材料是由紙屑和發(fā)泡膠粘接而成的，主要用于內(nèi)支撐的夾層材料。因其比強度高，而被廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域的非承力的夾層構(gòu)件中。NOMEX紙基蜂窩芯是一種結(jié)構(gòu)非常特殊的材料，蜂窩芯材料的這種特殊結(jié)構(gòu)和特殊的力學性能，使其在加工過程中極易產(chǎn)生讓刀變形，影響加工精度。目前通常的加工方法是采用組合式銑刀高速銑削，銑刀的刀片切斷蜂窩材料，刀具的上部鋸齒粉碎被刀片切斷的蜂窩切屑?，F(xiàn)有技術(shù)加工該材料的刀具，通常采用依次相連的圓盤刀片、粉碎切削體、刀桿和通過止動鍵、壓緊螺釘頭緊固組合而成。由于蜂窩刀具都在高速機床上使用，加工中，圓盤銑刀刀片懸伸長度等于刀片的厚度，圓盤刀片的主切削刃是沿主軸的法向?qū)⒎涓C芯銑切的。圓盤刀片的材料如果不好，直接影響刀具的切削性能、刀具的耐磨性、刀具的耐用度，如果圓盤刀片與粉碎切削體配合精度不高，會導致刀具直徑偏差大，直接影響零件的結(jié)構(gòu)尺寸。目前這種采用在圓盤刀片圓周上，通過緊固孔固聯(lián)粉碎切削體的立銑刀，在切削蜂窩材料工件時，存在如下不足之:現(xiàn)有技術(shù)采用的薄片式圓盤刀片的強度降低、在磨削時更容易產(chǎn)生應(yīng)力，導致圓盤刀片裂紋。在實際應(yīng)用中，由于刀具直徑精度差，同軸度偏差大。經(jīng)常出現(xiàn)固持力不足，蜂窩被拉起，由于使用專用扳手不能很好的壓緊，導致刀片與粉碎體松開，蜂窩材料被拉起零件超差甚至報廢。即圓盤刀片在粉碎切削體內(nèi)安裝差偏較大，在刀具旋轉(zhuǎn)切削過程中圓盤刀片凸出一側(cè)完成切除斷被加工材料，另一側(cè)則相反(圓盤刀片未凸出)，被加工材料只部分切斷，從而產(chǎn)生蜂窩材料被拉起變形現(xiàn)象。在實際應(yīng)用中，直徑精度差，直徑誤差和同軸度偏差大。即圓盤刀片在粉碎切削體內(nèi)安裝差偏較大，在刀具旋轉(zhuǎn)切削過程中圓盤刀片凸出一側(cè)完成切除斷被加工材料， 另一側(cè)則相反(圓盤刀片未凸出)，被加工材料只部分切斷，從而產(chǎn)生蜂窩材料被拉起變形現(xiàn)象。在理論上，圓盤刀片可以獨立完成蜂窩芯材料的切斷。但是在實際加工中，不僅要將多余的蜂窩芯去除，還要保證零件的外形尺寸，因此，在實際加工中，圓盤刀片和粉碎切削體總是組合后一起加工。被加工零件的尺寸精度由刀具直徑保證，蜂窩刀具是一個組合體，如果粉碎切削體1、圓盤刀片2在軸向上不固定，很難保證刀具的直徑精度。由于該蜂窩刀具組合件多，徑向尺寸不可控，組合后的刀具直徑誤差為±0.25，經(jīng)常是刀具的組合精度已超出了蜂窩零件的設(shè)計精度，在加工中只能人為地調(diào)整加工程序來補償。同軸度偏差產(chǎn)生的低動平衡精度，往往導致圓盤刀片在加工中產(chǎn)生徑向竄動和震動，因而存在較大的質(zhì)量隱患。現(xiàn)有技術(shù)刀具組合連接體裝卸不便，圓盤刀片耗費大?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)的圓盤刀片與粉碎切削體組合時，采用在環(huán)形圓周上布局的緊固孔連接的壓緊螺釘，在使用過程中，需要通過扳手，將刀具上的兩個圓柱銷旋緊，才能壓緊圓盤刀片和粉碎切削體，由于壓緊螺釘頭很薄，(只有2mm)，壓緊孔小，在更換圓盤刀片或粉碎切削體時，時常發(fā)生刀具裝夾不緊或無法拆卸的現(xiàn)象，刀具圓盤刀片裝夾不緊會導致無法使用，甚至存在易發(fā)生刀具飛離的安全隱患。其次是刀具的非正常破損問題嚴重，圓盤刀片的消耗相當大。在加工過程中，圓盤刀片的對中偏差使動平衡失調(diào)，蜂窩材料連接處的發(fā)泡膠很容易造成圓盤刀片磨損，由于拆卸困難，只能將圓盤刀片、粉碎切削體和刀桿全部整體報廢，進而導致刀具使用成本居高不下。非公制尺寸蜂窩刀具使用條件受限，制造成本高。目前常用的各種刀柄幾乎都是公制尺寸，而而現(xiàn)有技術(shù)蜂窩刀具的柄部標準品采用的英制尺寸，要裝夾現(xiàn)有的蜂窩刀具必須使用英制刀套，或英制夾套。供貨商廠家的刀具柄部若按英制生產(chǎn)，則要按非標產(chǎn)品計價，導致供貨價格大幅上升。，
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有蜂窩刀具存在的上述問題，提供一種圓盤刀片定位精準，裝夾牢固，裝卸方便，安全可靠，動平衡精度高，可快速更換部件，能夠?qū)崿F(xiàn)快速定位和裝夾的高速加工蜂窩材料的立銑刀。，本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高速加工蜂窩材料的立銑刀，具有一個與刀柄固聯(lián)為一體的粉碎切削體和固聯(lián)在粉碎切削體I圓柱端面上的圓盤刀片2，其特征在于，所述圓盤刀片2是一個制有背錐的圓盤鋸齒刀片，該背錐的接圓盤相連一軸向套筒9，通過粉碎切削體I中心臺階孔，將背錐接圓盤8圓緊密貼合在粉碎切削體I制有圓錐斜面的端面上，定位套3內(nèi)側(cè)端面上的背錐斜面通過圓盤刀片2軸向套筒9端面上的前錐面，靜配合在軸向套筒9內(nèi)，軸向沉頭螺栓4通過定位套3中心臺階孔同軸固聯(lián)粉碎切削體I。本實用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。安全可靠，動平衡精度高。由于粉碎切削體I與圓盤刀片2的貼合部位和圓盤刀片2與定位套3貼合部位采用了中心對稱，自動定心的圓錐斜面定位，減小了圓盤刀片在加工中產(chǎn)生的震動。粉碎切削體I與圓盤刀片2，圓盤刀片2與定位套3在配合面處采用圓錐斜面配合消除了徑向間隙，起到了自動定心的作用，保證了高速加工對刀具動平衡的要求。由于刀具組合體的同軸度偏差小，對中精度高，提高了高速加工中良好的刀具耐用度，同時由于圓錐斜面定位起到的自動定心作用和刀具的對稱性，符合高速動平衡設(shè)計原理，，安全可靠性進一步提高，而且確保了刀具組合后的直徑精度，提高了主切削刃的耐磨性，特別是圓盤刀片的耐磨性，圓盤刀片耗費進一步降低。降低了生產(chǎn)成本。圓盤刀片定位精準，裝夾牢固。本實用新型采用獨特設(shè)計的圓錐斜面定位圓盤刀片與粉碎切削體、定位套，減小了圓盤刀片與粉碎切削體的徑向竄動，且切割力小，切割精度高，切割邊緣平滑，無破損碎屑，可很好地解決了蜂窩芯薄邊加工技術(shù)難題和刀具的非正常破損問題嚴重的問題。將圓盤刀片與粉碎切削體、定位套都采用圓錐斜面自定心，定位準確可靠，通過依次穿過圓盤刀片、定位套、粉碎切削體的內(nèi)六方螺栓緊固，刀具直徑公差可以達到±0.05，避免了刀具裝夾不緊或無法拆卸的現(xiàn)象，保證了刀具的配合精度和零件的加工精度。避免了切斷后的帶狀蜂窩條阻礙刀柄的進給運動；避免了已加工部分纏繞主軸，對操作人員和設(shè)備產(chǎn)生威脅；防止了切斷的切屑對未加工部分產(chǎn)生拉扯而發(fā)生變形。[0012]結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便快速。本實用新型將粉碎切削體1、圓盤刀片2、定位套3通過內(nèi)六方螺栓組合裝配，結(jié)構(gòu)零件數(shù)減少，裝卸方便快速可靠，采用一個軸向內(nèi)六方螺栓壓緊圓盤刀片，既可以快速更換部件，提高生產(chǎn)效率，又保證了刀具的動平衡設(shè)計，良好的動平衡讓刀具在高速加工中更安全。而且避免了現(xiàn)有技術(shù)蜂窩刀具上采用兩個圓柱銷旋壓緊圓盤刀片和粉碎體的結(jié)構(gòu)，不易拆卸和裝夾不緊，會導致發(fā)生刀具飛離的安全隱患。

圖1是本實用新型高速加工蜂窩材料的立銑刀構(gòu)造示意圖。圖2是圖1粉碎切削體I的示意圖。圖中:I粉碎切削體，2圓盤刀片，3定位套，4軸向沉頭螺栓，5刀柄，6螺旋分屑槽，8背錐接圓盤，9軸向套筒。
具體實施方式
參閱圖1-圖2。圖中所描述高速加工蜂窩材料的立銑刀，具有一個與刀柄5固聯(lián)為一體的粉碎切削體I。加工中要保持刃口鋒利，必須要有足夠大的前角、后角，而圓盤刀片的切削刃很薄，如果增加螺旋刃前角，圓盤刀片的強度降低、同時圓盤刀片在磨削時更容易產(chǎn)生應(yīng)力，導致圓盤刀片裂紋，因此，圓盤刀片材料的配方中應(yīng)考慮圓盤刀片要有足夠的韌性和硬度，才能保證刀具的使用性能。為了提高加工效率和刀具的強度保證粉碎切削體刃口足夠鋒利，粉碎切削體I是一個采用粉末冶金高速鋼材質(zhì)制成的鈷高速鋼螺旋切削刃粉碎切削體。粉碎切削體I有多條前角角度小于后角的螺旋刃口和圍繞刃口分布的螺旋分屑槽，即容屑溝槽，且是直徑大于刀柄5直徑的圓柱體。在它的圓柱面上制有沿母線方向傾斜的大螺旋角切削刃和螺旋分屑槽6。螺旋分屑槽6便于將蜂窩材料在軸向上切斷和快速粉碎蜂窩材料，使材料沿圓柱面的法向飛出。由螺旋分屑槽6形成的螺旋角刃口的軸向夾角可以是30 60°，優(yōu)選45°。螺旋刃后角至少大于前角2倍。粉碎切削體I主要功能是通過端面的徑向銑切圓盤刀片2從底面將蜂窩芯切斷后，隨后通過粉碎切削體I的軸向快速切削粉碎切斷蜂窩剩未部分切削柱體。粉碎切削體的另一端是圓柱直柄，為了確保刀柄有足夠大的夾持力、以及刀具裝夾的通用性，連接粉碎切削體I的刀柄5柄部精度為h6，直徑為公制尺寸的直圓柱體。柄部的具體長度可以根據(jù)零件的實際需要設(shè)計。圓盤刀片2是一個制有圓盤背錐7及與背錐接圓盤8相連軸向套筒9的結(jié)合體，圓盤背錐7貼合粉碎切削體I軸端圓錐斜面，定位套3背錐斜面貼合軸向套筒9筒口前錐面，軸向沉頭螺栓4通過定位套3中心臺階孔端面，三面一體同心配合在粉碎切削體I階梯臺階孔內(nèi)。為使圓盤刀片具有良好的韌性，便于圓盤刀片外形的磨削，圓盤刀片可以做的鋒利，又可以有很高的硬度，提高刀具的耐磨性，通過定位套3中心臺階孔固聯(lián)在上述粉碎切削體I圓柱端面上的圓盤刀片2是材料配方中含鈷量的配比、晶粒度控制的硬質(zhì)合金材料制成的。為了確保刀具直徑的準確性，定位套3采用耐磨材料和高精度的間隙配合，與圓盤刀片2、粉碎切削體I和刀柄5同軸組合固聯(lián)形成精密配合。所述圓盤刀片2是一個制有背錐的圓盤鋸齒刀片，該背錐接圓盤8相連一軸向套筒9，軸向套筒9配合于粉碎切削體I中心臺階孔內(nèi)，背錐圓盤緊密貼合于粉碎切削體I端面上的圓錐斜面，圓盤刀片2軸向套筒9端面上的前錐面通過定位套3內(nèi)側(cè)端面上的背錐斜面配合，即圓盤刀片2通過定位套3襯套肩部內(nèi)側(cè)端面上的背錐盤緊密貼合在粉碎切削體I的端面上，由定位套3中心臺階孔的軸向沉頭螺栓4同軸固聯(lián)于粉碎切削體I。軸向沉頭螺栓4是一個制有內(nèi)六方的螺栓。軸向沉頭螺栓4通過定位套3中心臺階孔，軸向固聯(lián)成完整的高速蜂窩刀具。它的裝配關(guān)系是軸向沉頭螺栓4依次穿過圓盤刀片2、定位套3、粉碎切削體1、組合成完整的高速蜂窩刀具。高速蜂窩銑粉碎切削體刀主切削刃和圓盤刀片，在切削中實現(xiàn)一次完成對蜂窩芯的粉碎與切斷。
權(quán)利要求1.一種高速加工蜂窩材料的立銑刀，具有一個與刀柄固聯(lián)為一體的粉碎切削體和固聯(lián)在粉碎切削體(I)圓柱端面上的圓盤刀片(2)，其特征在于，所述圓盤刀片(2)是一個制有背錐的圓盤鋸齒刀片，該背錐的接圓盤相連一軸向套筒(9)，通過粉碎切削體(I)中心臺階孔，將背錐接圓盤(8)圓緊密貼合在粉碎切削體(I)制有圓錐斜面的端面上，定位套(3)內(nèi)側(cè)端面上的背錐斜面通過圓盤刀片(2)軸向套筒(9)端面上的前錐面，靜配合在軸向套筒(9)內(nèi)，軸向沉頭螺栓(4)通過定位套(3)中心臺階孔同軸固聯(lián)粉碎切削體(I)。
2.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，所述圓盤刀片(2)是一個制有圓盤背錐7及與背錐接圓盤(8)相連軸向套筒(9)的結(jié)合體，圓盤套筒的前端制有用于壓緊圓盤刀片的前錐面，圓盤刀片的套筒內(nèi)、外圓柱面及前端錐面，三面為一體，同時三者配合面必須同心。
3.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，所述圓盤刀片(2)是一個制有圓盤背錐(7)及與背錐接圓盤(8)相連軸向套筒(9)的結(jié)合體，圓盤背錐(7)貼合粉碎切削體I軸端圓錐斜面，定位套(3 )背錐斜面貼合軸向套筒(9 )筒口前錐面，軸向沉頭螺栓(4)通過定位套(3)中心臺階孔端面，三面一體同心配合在粉碎切削體(I)階梯臺階孔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，所述粉碎切削體(I)是一個材質(zhì)為鈷高速鋼，圓柱面上制有沿母線方向傾斜的螺旋角切削刃和螺旋分屑槽(6)。
5.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，粉碎切削體(I)有多條前角角度小于后角的螺旋刃口和圍繞刃口分布的容屑溝槽，螺旋刃后角至少大于前角2倍。
6.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，連接粉碎切削體(I)的刀柄(5)柄部是直徑為公制尺寸的圓柱體。
7.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，圓盤刀片(2)的螺旋刃前角大于螺旋刃后角，螺旋刃后角至少大于螺旋刃前角2倍。
8.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，軸向沉頭螺栓(4)是一個制有內(nèi)六方的螺栓。
9.如權(quán)利要求1所述的高速加工蜂窩材料的立銑刀，其特征在于，粉碎切削體(I)是一個采用粉末冶金高速鋼材質(zhì)制成的鈷高速鋼螺旋切削刃粉碎切削體。
專利摘要本實用新型針公開的一種高速加工蜂窩材料的立銑刀，旨在提供一種圓盤刀片定位精準，裝夾牢固，裝卸方便，安全可靠，動平衡精度高，可快速更換部件的立銑刀。主要包括固聯(lián)在粉碎切削體(1)圓柱端面上的圓盤刀片(2)，所述圓盤刀片是一個制有背錐的圓盤鋸齒刀片，該背錐的接圓盤相連一軸向套筒(9)，通過粉碎切削體(1)中心臺階孔，將背錐接圓盤(8)圓緊密貼合在粉碎切削體制有圓錐斜面的端面上，定位套(3)內(nèi)側(cè)端面上的背錐斜面通過圓盤刀片軸向套筒端面上的前錐面，靜配合在軸向套筒內(nèi)，軸向沉頭螺栓(4)通過定位套中心臺階孔同軸固聯(lián)粉碎切削體。本實用新型避免了刀具裝夾不緊或無法拆卸的現(xiàn)象，解決了切屑對未加工部分產(chǎn)生拉扯而發(fā)生變形問題。
文檔編號B23C5/20GK202963585SQ201220510799
公開日2013年6月5日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者彭尚蓉, 宋良煌 申請人:成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司