技术领域
[0001] 本
发明涉及一种铣刀，尤其涉及一种用于加工
工件轮廓的成型铣刀。
背景技术
[0002] 工业上常采用成型铣刀
铣削工件的侧边，以在工件上加工形成所需的弧面轮廓。传统的成型铣刀采用与该弧面轮廓相适应的仿形刀片对上述工件进行加工，该刀片片的切削刃的轮廓线与欲加工成的轮廓线形状、长短相同（请参见图1）。因此，当欲获得的工件轮廓线较长时，在传统成型铣刀铣削的瞬间，因刀刃要一次性切入工件并去除工件材料，以形成工件弧面轮廓，其切削阻
力会比较大，易导致震动铣削而在工件上产生振刀纹，影响工件加工品质。另外，当欲获得的工件轮廓线的轮廓形状较为复杂时，对应的切削刃刀片轮廓线亦较复杂，其加工时承受的切削阻力相对更大，时刀片更容易磨损或崩裂，降低成型铣刀使用寿命。
发明内容
[0003] 鉴于上述内容，有必要提供一种切削阻力相对较小且使用寿命长的铣刀。
[0004] 一种用于将工件加工出预定的轮廓线的铣刀，该预定的轮廓线包括一第一部分，及与该第一部分相连的第二部分，该铣刀包括具有中
心轴的刀柄，该铣刀还包括若干第一切削刃和若干第二切削刃，该第一切削刃用于绕该中心轴旋转形成一第一旋转轨迹以加工出工件的预定轮廓线的第一部分，该第二切削刃用于绕该中心轴旋转形成不同于该第一旋转轨迹的第二旋转轨迹以加工出工件的预定轮廓线的第二部分，该第一旋转轨迹与该第二旋转轨迹相连。
[0005] 进一步地，该第一旋转轨迹与该第二旋转轨迹仅部分重叠。
[0006] 进一步地，该第一旋转轨迹与该第二旋转轨迹不重叠。
[0007] 进一步地，该第一旋转轨迹与该第二旋转轨迹相切。
[0008] 进一步地，该第一切削刃与该第二切削刃沿着该刀柄的圆周方向交替设置。
[0009] 进一步地，该铣刀还包括的若干第一刀片及若干第二刀片，该若干第一刀片及若干该第二刀片相互交替连接于该刀柄上，该第一切削刃形成于该第一刀片上，该第二切削刃形成于该第二刀片上。
[0010] 进一步地，该刀柄包括本体及设置于该本体一端的安装端，该第一刀片连接于该安装端靠近该本体的一端，该第二刀片连接于该安装端远离该本体的一端。
[0011] 进一步地，该铣刀还包括多个刀片
支撑部，该多个刀片支撑部装设于该安装端并沿该安装端的周向分布，该第一刀片及该第二刀片分别装设在该多个刀片支撑部上，且与该多个刀片支撑部一一对应使该第一刀片与该第二刀片沿该刀柄的周向相错设置，同时沿该刀柄的轴向相错设置。
[0012] 进一步地，所述每一个刀片支撑部背离该安装端的一侧均凹设有用以排屑的避位槽。
[0013] 进一步地，该第一刀片包括第一前刀面及与该第一前刀面邻接的第一
后刀面，该第一切削刃为该第一前刀面与该第一后刀面的公共边，该第一前刀面相对该刀柄中心轴倾斜设置；或/及，该第二刀片包括第二前刀面及与该第二前刀面邻接的第二后刀面，该第二切削刃为该第二前刀面与该第二后刀面的公共边，该第二前刀面相对该刀柄中心轴倾斜设置。
[0014] 进一步地，该第一切削刃与该第二切削刃互不相连。
[0015] 一种铣刀，其包括具有中心轴线的刀柄，该铣刀还包括连接于该刀柄上的第一刀片，以及在该中心轴线的轴向上与该第一刀片相错设置、且连接于该刀柄上的第二刀片；该第一刀片包括第一切削刃以及位于该第一切削刃一端的第一刀尖，设该第一刀尖与该刀柄的中心轴线共同定义的平面为一第一平面，该第一切削刃在该第一平面上的投影为第一投影线；该第二刀片包括第二切削刃及位于该第二切削刃一端的第二刀尖，设该第二刀尖与该刀柄的中心轴线共同定义的平面为一第二平面，该第二切削刃在该第二平面上的投影为第二投影线；当该第二平面绕该中心轴线转动至与该第一平面重合时，该第一投影线与该第二投影线相连接。
[0016] 进一步地，该第一切削刃为弧形刃，使该第一投影线为部分圆弧，该第二切削刃为弧形刃，使该第二投影线为部分圆弧，该第一投影线与该第二投影线相交处为光滑过渡连接。
[0017] 进一步地，该第一刀片的第一刀尖一侧朝向该第二刀片延伸，使该第一投影线在与该第二投影线相连接处引出延伸线，该延伸线为与该第一投影线相切的直线段或为与该第一投影线部分重合的曲线段；或/及，该第二刀片的第二刀尖一侧朝向该第一刀片延伸，使该第二投影线在与该第一投影线相连接处引出延伸线，该延伸线为与该第一投影线相切的直线段或为与该第一投影线部分重合的曲线段。
[0018] 进一步地，该延伸线的长度在0.05mm至2mm之间。
[0019] 进一步地，当该第二平面绕该中心轴线转动至与该第一平面重合时，该第一投影线与该第二投影线相连接为连续的曲线段，该第一投影线与该第二投影线的连接点位于该曲线段距该中心轴线距离最短处，或者，该连接点位于该曲线段的
曲率突变处。
[0020] 本发明的铣刀，将传统的一体式刀片设计为分体式，其至少包括第一刀片及第二刀片，当该铣刀转动以对工件进行铣削加工时，第一刀片及第二刀片依次切削工件的表面，并分别形成第一部分及与第一部分相接续的第二部分，以共同铣削出工件的外轮廓的轮廓线。由于采用了分体式设计，将工件复杂的外轮廓的轮廓线进行分段式加工，第一刀片及第二刀片一次性切削的工件材料相对减少，且第一刀片及第二刀片的刀刃相对较短，减少了切削阻力，从而使切削较为平稳，避免了振刀纹的产生，保证了工件能够具有光滑的切削面。同时，由于切削阻力相对较小，铣刀的刀片不易磨损或断裂，延长了铣刀的使用寿命。另外，上述分体式设计的铣刀，由于第一刀片及第二刀片间隔设置，更利于切屑的排出，同时利于
冷却液的流动，在加工过程中的
散热较好，使铣刀的刀片不易因
过热发生卷刃或崩刃，进一步延长了铣刀的使用寿命。
附图说明
[0021] 图1为传统的成型铣刀加工弧面轮廓时的工作状态示意图。
[0022] 图2为本发明第一实施方式的铣刀的立体示意图。
[0023] 图3为图2所示铣刀另一视
角的立体图。
[0024] 图4为图3所示铣刀的立体分解图。
[0025] 图5为图2所示铣刀的前视图，该铣刀处于加工弧面轮廓时的第一工作状态。
[0026] 图6为图2所示铣刀的左视图，该铣刀处于加工弧面轮廓时的第二工作状态。
[0027] 图7为图2所示铣刀的切削刃轮廓投影示意图。
[0028] 图8为本发明第二实施方式的铣刀的切削刃轮廓投影示意图。
[0029] 主要元件符号说明铣刀 100
刀柄 10
本体 12
安装端 14
刀片支撑部 30
避位槽 32
安装面 34
第一刀片 50
第一后刀面 52
第一前刀面 54
第一切削刃 56
第一投影线 561，2561
第一刀尖 58
第一端点 581，2581
第二刀片 70
第二后刀面 72
第二前刀面 74
第二切削刃 76
第二投影线 761，2761
第二刀尖 78
第二端点 781，2781
延伸线 L1
第三投影线 80
端点 81，82
工件 200
轮廓线 210
第一部分 212
第二部分 214
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
[0030] 请参阅图2至图6，本发明第一实施方式的铣刀100，用于对工件200（请参见参图5）进行铣削加工，将工件200加工出预定的外轮廓。具体而言，该工件200大致呈板状（图未示出），该外轮廓环绕形成于工件200的边缘，且该外轮廓的横截面大致为呈圆弧状的轮廓线210。进一步地，轮廓线210包括第一部分212及与第一部分212接续的第二部分214。
在本
实施例中，第一部分212及与第一部分212均为部分圆弧状。
[0031] 请再次参阅图2，铣刀100包括刀柄10、装设于刀柄10上的刀片支撑部30，以及装设于刀片支撑部30上的第一刀片50和第二刀片70。
[0032] 刀柄10大致呈圆柱杆状，其包括本体12及形成于本体12一端的安装端14。
[0033] 请再次参阅图3至图4，在本实施方式中，刀片支撑部30的数量为四个。四个刀片支撑部30两两相背离设置于安装端14的外周，并与安装端14固定连接。每个刀片支撑部30均大致呈不规则
块状，且沿本体12的径向朝背离安装端14的方向延伸。每个刀片支撑部30背离安装端14的一侧均凹设有避位槽32，避位槽32用以使铣刀100在铣削加工时能够合理避让工件200，并同时兼具排屑槽的功能。每个刀片支撑部30均包括邻近另一刀片支撑部30的安装面34，安装面34相对于刀柄10的中心轴线倾斜设置，并位于刀片支撑部
30工作时旋转方向的前端。
[0034] 请再次参阅图5，在本实施方式中，第一刀片50的数量为两个，两个第一刀片50分别装设于两个相互背离的刀片支撑部30上。每个第一刀片50装设于对应的刀片支撑部30远离本体12的一端，且层叠于对应的安装面34上。第一刀片50大致呈片状，其包括背离安装面34的第一后刀面52以及与第一后刀面52邻接的第一前刀面54。第一后刀面52大致平行且背离于安装面34设置，即，第一后刀面52位于第一刀片50工作时旋转方向的前端，且相对于刀柄10的轴线倾斜设置。第一前刀面54背离安装端14设置，且靠近对应的刀片支撑部30。在本实施方式中，第一前刀面54大致为弧形曲面。第一前刀面54与第一后刀面52的相交线为第一切削刃56，第一切削刃56为与工件200的轮廓线210的第一部分212相适配的弧形刃，其用于在工件200上加工出第一部分212。第一切削刃56远离本体12的
顶点为第一刀尖58。
[0035] 请再次参阅图6，在本实施方式中，第二刀片70的数量为两个，两个第二刀片70分别装设于另外两个相互背离的刀片支撑部30上。即，两个第二刀片70和两个第一刀片50沿刀柄10的周向相互交替间隔设置于刀片支撑部30上。每个第一刀片50装设于对应的刀片支撑部30相对靠近本体12的一端，且层叠于对应的安装面34上。第二刀片70大致呈板状，其包括背离安装面34的第二后刀面72以及与第二后刀面72邻接的第二前刀面
74。第二后刀面72大致平行且背离于安装面34设置，即，第二后刀面72位于第二刀片70工作时旋转方向的前端，且相对于刀柄10的轴线倾斜设置。第二前刀面74背离安装端14设置，且靠近对应的刀片支撑部30。在本实施方式中，第二前刀面74大致为弧形曲面。第二前刀面74与第二后刀面72的相交线为第二切削刃76，第二切削刃76为与工件200的轮廓线210的第二部分214相适配的弧形刃，其用于在工件200上加工出第二部分214。第二切削刃76靠近第一刀片50的顶点为第二刀尖78。
[0036] 当铣刀100绕自身中心轴线转动并对工件200进行铣削加工时，在一周自转过程中，第一刀片50绕给刀柄10的中心轴线旋转，使第一切削刃56旋转形成一第一旋转轨迹，从而在工件200上加工出轮廓线210的第一部分212。然后，铣刀100继续转动一定角度，第二刀片70绕给刀柄10的中心轴线旋转，使第二切削刃76旋转形成一第二旋转轨迹，以在工件200上加工出轮廓线210的第二部分214。铣刀100持续转动铣削，第一刀片50与第二刀片70依次切削工件200的表面，从而形成轮廓线210。
[0037] 可以理解，上述第一旋转轨迹及第二旋转轨迹可以相交、可以相切、可以部分重叠，甚至可以相交但不重叠，以保证上述加工出的第一部分212及第二部分214相接续形成轮廓线210。
[0038] 请同时参阅图7，具体而言，设刀柄10的中心轴线及第一刀尖58共同定义的平面为第一平面，将第一刀片50朝该第一平面投影，第一切削刃56的投影线为第一投影线561，第一刀尖58的投影点为第一投影线561的一个端点，记为第一端点581。第一投影线561与工件200的轮廓线210的第一部分212相吻合。设刀柄10的中心轴线及第二刀尖78共同定义的平面为第二平面，将第二刀片70朝该第二平面投影，第二切削刃76的投影线为第二投影线761，第二刀尖78的投影点为第二投影线761的一个端点，记为第二端点781。第二投影线761与工件200的轮廓线210的第二部分214相吻合。当将上述第二平面绕刀柄10的中心轴线转动，直至该第二平面与该第一平面重合时，第一投影线561及第二投影线
761在第一端点581处相交，且第一投影线561与第二投影线761相接续成一段弧线，该弧线与工件200的轮廓线210相吻合，从而使铣刀100能够在工件200上铣削出所需的外轮廓轮廓线210。
[0039] 进一步地，第二刀片70的第二刀尖78一侧朝向本体12延伸，使第二投影线761在第一端点581处引出延伸线L1。在本实施方式中，延伸线L1为直线段，该直线段在第一端点581处与第二投影线761的弧线段相切。延伸线L1同时与第一投影线561相切，即，第一投影线561与第二投影线761的连接为圆滑过渡连接，从而使铣刀100在工件200上加工出的轮廓线210为连续光滑曲线。延伸线L1的长度可在0.05mm至2mm之间的任一长度值选取。在本实施方式中，延伸线L1的长度为0.5mm。可以理解，当工件200的轮廓线210的尺寸发生改变时，延伸线L1的长度可相应变化。
[0040] 本发明第二实施方式的铣刀结构与第一实施方式的铣刀100的结构大致相同，同样包括刀柄、刀片支撑部、两个第一刀片及两个第二刀片，其不同在于：该刀片支撑部的数量为六个（图未示出），该铣刀还包括两个第三刀片（图未示出），该两个第一刀片、该两个第二刀片及该两个第三刀片沿该刀柄的周向依次交替间隔设置，每一个刀片对应装设于一个刀片支撑部上，且该第三刀片在刀柄的轴向上位于第一刀片及第二刀片之间。当该铣刀绕自身中心轴线转动并对工件200进行铣削加工时，该第一刀片、该第三刀片及该第二刀片依次切削工件200的表面，从而共同铣削出轮廓线210。
[0041] 请同时参阅图8，进一步地，该第三刀片包括与第一刀片50相类似的第三切削刃及位于该第三切削刃相对两端的第三刀尖和第四刀尖。设刀柄10的中心轴线与该第三刀尖共同定义的平面为第三平面，将该第三刀片朝该第三平面投影，该第三切削刃的投影线为第三投影线80，该第三刀尖及该第四刀尖的投影点为该第三投影线80的两个端点81、82。将该第三平面绕该刀柄10的中心轴线转动至与该第一平面重合时，该第三投影线80的两个端点81、82分别与该第一投影线2561及该第二投影线2761相连接，使该第一投影线2561、第三投影线80以及第二投影线2761相接续成一段弧线，该弧线与工件200的轮廓线210相吻合，从而使铣刀100能够在工件200上铣削出所需的外轮廓。该第三投影线80与该第一投影线2561及该第二投影线2761相接处为圆滑过渡连接。
[0042] 与本发明第一实施方式类似，该第三刀片的第三刀尖及第四刀尖可以分别向两侧延伸，使第三投影线80在两个端点81、82处分别引出延伸线（图未示出），所述延伸线可以分别与该第一投影线2561及该第二投影线2761部分重合，或分别与该第一投影线2561及该第二投影线2761相切，以保证该第三投影线80与该第一投影线2561及该第二投影线2761相接处为圆滑过渡连接。值得注意的是，当该延伸线与该第一投影线2561或与该第二投影线2761部分重合后，其可以继续向远离该工件200的方向延伸，即，该延伸线可以向靠近该刀柄中心轴线的方向继续延伸，以防止该延伸线对应的部分切削刃破坏工件200的表面。类似地，该铣刀进一步还可以包括第四刀片、第五刀片等等，而在对工件200进行铣削加工时，使该多个刀片依次切削工件200的表面，以共同铣削出工件200的轮廓线210。
[0043] 本发明的铣刀100，将传统的一体式刀片设计为分体式，其至少包括第一刀片50及第二刀片70，当该铣刀100转动以对工件200进行铣削加工时，第一刀片50及第二刀片70依次切削工件200的表面，并分别形成第一部分212及与第一部分212相接续的第二部分214，以共同铣削出工件200的外轮廓的轮廓线210。由于采用了分体式设计，将工件200复杂的外轮廓的轮廓线210进行分段式加工，第一刀片50及第二刀片70一次性切削的工件材料相对减少，且第一刀片50及第二刀片70的刀刃相对较短，减少了切削阻力，从而使切削较为平稳，避免了振刀纹的产生，保证了工件200能够具有光滑的切削面。同时，由于切削阻力相对较小，铣刀100的刀片不易磨损或断裂，延长了铣刀100的使用寿命。另外，上述分体式设计的铣刀100，由于第一刀片50及第二刀片70间隔设置，更利于切屑的排出，同时利于冷却液的流动，在加工过程中的散热较好，使铣刀100的刀片不易因过热发生卷刃或崩刃，进一步延长了铣刀100的使用寿命。
[0044] 可以理解，刀片支撑部30可以省略，而在组装本发明的铣刀100时，将第一刀片50及第二刀片70装设于刀柄10上，使刀柄带动第一刀片50及第二刀片70绕刀柄10的轴线转动，以铣削工件200即可。
[0045] 可以理解，第一刀片50的数量可以为一个或多个，相应地，第二刀片70的数量也可以为一个或多个。优选地，为保证铣削
质量，第一刀片50的数量等于第二刀片70的数量，且第一刀片50与第二刀片70沿刀柄10的周向相互交替间隔地设置，并连接于刀柄10上。
[0046] 可以理解，延伸线L1可以为与第一投影线561部分重合的曲线段，使得第一投影线561与第二投影线761的连接为圆滑过渡连接，从而使铣刀100在工件200上加工出的外轮廓为连续光滑弧面。值得注意的是，当该延伸线L1与该第一投影线561部分重合后，其可以继续向远离工件200的方向延伸，即，延伸线L1可以向靠近刀柄10中心轴线的方向继续延伸，以防止该延伸线L1对应的第二切削刃76破坏工件200的表面。
[0047] 可以理解，延伸线L1可以省略，而使第一端点581与第二端点781重合，使第一投影线561与第二投影线761的连接为圆滑过渡连接即可。
[0048] 可以理解，与第二刀片70相类似，第一刀片50的第一刀尖58一侧可以向背离本体12的方向延伸，从而第一投影线561在与第二投影线761相交处引出另一延伸线（图未示出），该另一延伸线同时与第二投影线761相切或与第二投影线761部分重合，进一步保证第一投影线561与第二投影线761的连接为圆滑过渡连接，从而使得铣刀100在工件200上加工出的外轮廓为连续光滑弧面。
[0049] 可以理解，当工件200的外轮廓的轮廓线210相对较复杂时，其可以分成多段轮廓线加工，相应地，铣刀100可包括与该多段轮廓线一一对应的多组刀片及用于装设该多组刀片的多个刀片支撑部。上述每一组刀片在上述的相应平面投影后与其他的刀片的投影线相接续为与所需加工的轮廓线210相吻合的弧线段，每一投影线与另一投影线相接处为光滑过渡连接，使铣刀100铣削出的外轮廓为连续光滑弧面。值得注意的是，将轮廓线210分为多段轮廓线加工时，分段点可以设置在轮廓线210的上距离刀柄10中心轴线最近的点，或设置在轮廓线210的曲率突变处，以减小铣刀100的刀片在加工过程中的切削阻力，从而保证良好的铣削质量，且延长铣刀100的寿命。
[0050] 可以理解，铣刀100所适用的工件200外轮廓的轮廓线210可以不局限于圆弧状，例如，该轮廓线210可以为不规则的曲线，或者，该轮廓线210可以为非直线轮廓。类似地，该工件200的外轮廓也可以分成多段轮廓加工，对应地，铣刀100可以包括与该多段轮廓的一一对应的多组刀片，铣刀100转动对工件200进行铣削加工时，该多组刀片依次切削工件200的表面，以在工件200表面铣削出所需曲线轮廓或非直线轮廓。
[0051] 另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
