[发明专利]一种多功能球头铣刀

说明书

本发明公开了一种多功能球头铣刀，包括切削部、装卸部以及用于二者的连接部，切削部包括内球切削刃和至少一对外球切削刃，内球切削刃与中心轴相交且关于中心轴旋转对称，每对中两条外球切削刃关于中心轴旋转对称，且外球切削刃与中心轴之间具有径向间距，内球切削刃关于中心轴旋转形成的球面与外球切削刃关于中心轴旋转形成的球面相交，内球切削刃的球面半径为r，外球切削刃的球面半径为R，满足：5R≤r≤15R。本发明内球切削刃切削球面的半径远大于外球切削刃的球面半径，铣刀在进行腔型大进给切削或平坦面仿形铣削时，径向负载低，切削效率高。

技术领域

本发明涉及金属切削刀具，尤其涉及一种多功能球头铣刀。

背景技术

一般整体硬质合金球头铣刀主要用于仿形、型腔和球槽加工，普通球头铣刀切削部分主要由球切削刃或由球切削刃、柱切削刃组成，为了保证球切削刃仿形加工能力的完整性，至少一球切削刃绕中心轴旋转切削时，切削球面不小于半个球面。为了使球头铣刀切削各刃进给均匀且切削稳定，球头铣刀单个球切削刃都采用连续切削刃结构，且球头铣刀上所有的球切削刃都分布在以中心轴为中心的直径恒定且完全重合的同一球面上。该使球头铣刀虽然结构简单，但是受工艺限制，单个球切削刃具有恒定的前角、后角等结构参数。由于球头铣刀主要切削部分为球头切削刃部分，球切削刃起始于直径为零的中心轴终止于直径最大柱切削刃处，球切削刃各处切削速度差距较大，尤其是中心切削线速度基本为零，切削时中心区域切削刃快速磨损且极易发生崩缺，通过优化前角、后角等参数的方法可以提高中心切削刃强度，但将会导致切削力剧增高、振动大和加工表面质量差等问题，严重影响球头铣刀的整体性能，中心切削刃失效已经成为球头铣刀的主要失效形式。因此，普通球头铣刀的球切削刃绕中心的切削球面直径等于球头铣刀的切削刃径，为了降低表面残余量保证表面质量，每次加工时只能采用低的切削进给，切削效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种径向负载低、切削效率高的多功能球头铣刀。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种多功能球头铣刀，包括切削部、装卸部以及用于连接切削部与装卸部的连接部，所述切削部具有中心轴，所述切削部包括一内球切削刃和至少一对外球切削刃，所述内球切削刃与中心轴相交且关于中心轴旋转对称，每对外球切削刃中的两条外球切削刃关于中心轴旋转对称，且外球切削刃与中心轴之间具有一定径向间距，所述内球切削刃两端与连接部之间具有连接刃，所述外球切削刃与相邻的连接刃或外球切削刃之间形成排屑槽，所述内球切削刃关于中心轴旋转形成的球面与外球切削刃关于中心轴旋转形成的球面相交，所述内球切削刃的球面半径为r，所述外球切削刃的球面半径为R，满足：5R≤r≤15R。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球切削刃旋转形成的球面的顶点为P1，每对外球切削刃中两条外球切削刃之间的连接线旋转形成的球面的顶点为P2，P1和P2均在中心轴上，二者之间的间距为H，满足：0.05R≤H≤0.3R。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述连接部的直径为D，所述外球切削刃与中心轴之间在径向方向上的最短的距离为L1，应满足：0.05D≤L1≤0.15D。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球切削刃和外球切削刃的后角分别为β，β’， 应满足：3°≤β’-β≤8°。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球切削刃和外球切削刃的前角分别为γ，γ’，应满足：2°≤γ-γ’≤5°。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述外球切削刃与连接部之间具有外柱切削刃，所述外柱切削刃在以中心轴为回转中心的圆柱面上。

作为上述技术方案的进一步改进，优选的，所述内球切削刃两端与连接部之间具有连接刃，所述连接刃与相邻的外球切削刃之间，或相邻的两个外球切削刃之间形成排屑槽。