一种高强度粗精加工一体式铣刀

技术领域

本发明涉及铣刀技术领域，具体涉及一种高强度粗精加工一体式铣刀。

背景技术

铣刀，是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。

专利文件CN116765486A于2023年09月19日公开了一种变径阶梯盘铣刀，其技术方案中包括：刀盘，沿刀盘的圆周均匀分布有多个安装槽，安装槽由刀盘的边缘向刀盘的圆心所处方向延伸，且相邻安装槽的槽深逐渐增大或减小；多个切削刀头，每个切削刀头分别通过一调节组件安装于一安装槽内；且相邻切削刀头至刀盘圆心的距离逐渐增大或减小；调节组件，包括穿过刀盘与切削刀头连接的轴向调节件，设于安装槽内用于紧固切削刀头的压紧件；刀柄，设于刀盘背离切削刀头的一侧端面上，并与刀盘可拆卸连接。其有益效果在于：切削刀头通过调节组件可以单独实现轴向不同高度的调节，使切削深度能够自由控制，加工层次分明，加工余量自由可控，能够实现工件粗加工、半精加工到精加工一次完成；且每个切削刀头可单独拆卸更换。

如上述专利的现有技术中，通过设置多个自由调节的切削刀头，实现粗加工、半精加工到精加工一体式进行，但其各个切削刀头各司其职，磨损不同，进而导致使用寿命不同，由此带来了后期维护的麻烦，因此亟需一种高强度粗精加工一体式铣刀解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供高强度粗精加工一体式铣刀，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度粗精加工一体式铣刀，包括刀盘与多个圆周布置在刀盘上的刀片，所述刀盘上设置有安装槽，所述刀片可沿刀盘径向活动设置在安装槽内，且在刀片活动行程中具有远离刀盘中心的第一位置以及靠近刀盘中心的第二位置，每相邻的所述刀片分别处在第一位置与第二位置；所述刀盘内设置有用于驱动各刀片同步切换位置的切换组件。

优选的，所述刀盘内设置有移动仓，所述移动仓内设置有沿刀盘径向活动的移动盒，所述移动盒上设置有滑动贯穿刀盘的连接轴，所述连接轴一端伸入安装槽内并与刀片固定连接。

优选的，所述切换组件包括刀盘内设置的联动仓，所述联动仓内转动设置有转盘，所述转盘上设置有圆周交替布置的第一联动槽与第二联动槽，所述移动盒上固定设置有联动杆，所述联动杆与第一联动槽或第二联动槽活动连接。

优选的，所述转盘同轴固定连接有活动贯穿刀盘的接头，所述接头用于连接机床主轴以控制转盘转动。

优选的，所述连接轴可转动设置在移动盒上，且通过联动组件与移动盒的单向移动联动，而在移动盒的另一向移动过程中暂停联动。

优选的，所述联动组件包括移动盒上转动设置的套管，所述刀盘内可转动设置有中心柱，所述中心柱受刀盘内设置的单向限位组件限制而仅可进行单向转动，所述中心柱轴向与移动盒移动方向一致，所述套管螺纹连接在中心柱一端上，所述套管的转动与连接轴的转动同步联动。

优选的，所述单向限位组件包括刀盘内设置的活动槽，所述活动槽内转动设置有与中心柱同轴固定连接的旋块，所述活动槽远离中心柱一端通过弹性件连接有抵块，所述旋块与抵块之间通过两组圆周布置的单向齿啮合连接。

优选的，所述套管上同轴固定套接有第一齿轮，所述移动盒内转动设置有传动轴，所述传动轴一端同轴固定连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，另一端同轴固定连接有蜗杆，所述连接轴一端同轴固定连接有与蜗杆啮合的蜗轮。

优选的，在所述第一位置的刀片底端高度高于在所述第二位置的刀片底端高度设置。

优选的，所述移动仓相对刀盘径向倾斜设置，且靠近刀盘中心一端为低端，所述移动盒底面、顶面分别与移动仓内底面、内顶面贴合滑动设置。

在上述技术方案中，本发明的有益效果是：

该高强度粗精加工一体式铣刀通过设置处在两种位置的多个刀片，且相邻的刀片交替处在不同位置，由此具有处在第一位置的刀片在切削过程中先对工件进行粗加工切削，而处在第二位置的刀片在切削过程中后对工件进行精加工切削，实现了粗精加工先后连续进行，精粗加工刀具一体化，进而提高切削效率，此外，切换组件还可将刀片在第一位置与第二位置之间切换，进而使对应粗精加工的刀片相互转换，由此提高刀具的使用寿命。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的正视剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的图2中A处的放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的俯视剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、刀盘；2、刀片；3、安装槽；4、移动仓；5、移动盒；6、连接轴；7、联动仓；8、转盘；9、第一联动槽；10、第二联动槽；11、联动杆；12、接头；13、套管；14、中心柱；15、活动槽；16、旋块；17、弹性件；18、抵块；19、单向齿；20、第一齿轮；21、传动轴；22、第二齿轮；23、蜗杆；24、蜗轮。

具体实施方式

为使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例提供的一种高强度粗精加工一体式铣刀，包括刀盘1与多个圆周布置在刀盘1上的刀片2，刀盘1上设置有安装槽3，刀片2可沿刀盘1径向活动设置在安装槽3内，且在刀片2活动行程中具有远离刀盘1中心的第一位置以及靠近刀盘1中心的第二位置，每相邻的刀片2分别处在第一位置与第二位置；刀盘1内设置有用于驱动各刀片2同步切换位置的切换组件。

具体的，刀盘1为旋转体，上端用于连接机床主轴；刀片2为圆形；安装槽3开设在刀盘1下端边缘拐角处，安装槽3一内壁平行刀盘1径向，且刀片2贴近该内壁设置；安装槽3的开口大小满足外部工具对刀片2进行拆装；第一位置以及第二位置的刀片2底端均伸出刀盘1底面；第一位置的刀片2伸出刀盘1的外周面；刀盘1下端边缘拐角设置倒角，以回避在第一位置的刀片2内侧；刀片2设置不少于四个，且优选为双数，多个刀片2等分为两组，一组刀片2处在第一位置，另一组刀片2处在第二位置；切换组件用于将第一位置的一组刀片2切换至第二位置，将第二位置的一组刀片2切换至第一位置，且两组刀片2的切换同步进行。本技术方案在实际使用中，刀盘1连接机床主轴进行转动时，带动两组刀片2转动，在刀盘1进给过程中，处于第一位置的一组刀片2对工件余量进行粗加工铣削以成型指定切削表面，而后，处于第二位置的一组刀片2再对粗加工切削出来的切削表面铣削以实现精加工端面，由此实现了粗精加工先后连续进行，精粗加工刀具一体化，进而提高切削效率；此外，通过切换组件带动，可同步将第一位置的一组刀片2切换至第二位置，将第二位置的一组刀片2切换至第一位置，即，使得对应粗精加工的两组刀片2相互转换，由此平衡两组刀片2的使用，提高刀具的使用寿命。

与现有技术相比，本发明实施例提出的一种高强度粗精加工一体式铣刀通过设置处在两种位置的多个刀片2，且相邻的刀片2交替处在不同位置，由此具有处在第一位置的刀片2在切削过程中先对工件进行粗加工切削，而处在第二位置的刀片2在切削过程中后对工件进行精加工切削，实现了粗精加工先后连续进行，精粗加工刀具一体化，进而提高切削效率，此外，切换组件还可将刀片2在第一位置与第二位置之间切换，进而使对应粗精加工的刀片2相互转换，由此提高刀具的使用寿命。

作为本实施例的优选技术方案，刀盘1内设置有移动仓4，移动仓4内设置有沿刀盘1径向活动的移动盒5，移动盒5上设置有滑动贯穿刀盘1的连接轴6，连接轴6一端伸入安装槽3内并与刀片2固定连接，具体的，移动仓4开设在刀盘1实体内，且与安装槽3一侧对应，移动盒5用于在移动仓4内活动，以带动连接轴6活动；连接轴6贯穿安装槽3与移动仓4之间的刀盘1实体，且在此设置有与连接轴6相匹配的通槽；连接轴6通过螺丝与刀片2紧固连接，且刀片2可在连接轴6上拆卸。

作为本实施例的优选技术方案，切换组件包括刀盘1内设置的联动仓7，联动仓7内转动设置有转盘8，转盘8上设置有圆周交替布置的第一联动槽9与第二联动槽10，移动盒5上固定设置有联动杆11，联动杆11与第一联动槽9或第二联动槽10活动连接，具体的，转盘8在刀盘1内进行同轴相对转动；移动盒5与刀片2一一对应，因此也分为两组，且分别通过联动杆11连接第一联动槽9或第二联动槽10；联动杆11以上下两端连接件与移动盒5固定连接，连接件与转盘8上下端之间留有间隙设置；第一联动槽9与第二联动槽10沿转盘8轴向贯穿转盘8设置；第一联动槽9与第二联动槽10的水平截面均设置为腰型孔状，且一端靠近转盘8中心，另一端靠近转盘8边缘设置；在第一位置的刀片2对应的移动盒5上的联动杆11处在第一联动槽9内靠近转盘8边缘的一端，同时，在第二位置的刀片2对应的移动盒5上的联动杆11处在第二联动槽10内靠近转盘8中心的一端，当转盘8转动时，则在第一联动槽9内的联动杆11由靠近转盘8边缘的一端向靠近转盘8中心的一端移动，即拉动移动盒5向转盘8靠近，继而通过连接轴6带动刀片2由第一位置向第二位置移动切换；而在第二联动槽10内的联动杆11由靠近转盘8中心的一端向靠近转盘8边缘的一端移动，即推动移动盒5向转盘8远离，继而通过连接轴6带动刀片2由第二位置向第一位置移动切换；由于各联动杆11均受同一转盘8驱动，由此实现同步，再在第一联动槽9与第二联动槽10的不同远近端设置下，从而实现一组移动盒5向转盘8靠近的同时，另一组移动盒5向转盘8远离，即一组刀片2由第一位置切换至第二位置，另一组刀片2由第二位置切换至第一位置。

作为本实施例进一步的优选技术方案，转盘8同轴固定连接有活动贯穿刀盘1的接头12，接头12用于连接机床主轴以控制转盘8转动，具体的，机床主轴内设置有用于对接接头12以驱动转盘8转动的独立轴体，在刀盘1与机床主轴顺利连接时，接头12与机床主轴内的独立轴体连接并可同步转动，独立轴体受伺服系统单独驱动，控制其与机床主轴相对静止或发生较小角度的相对转动以带动转盘8转动，进而实现，联动杆11与第一联动槽9或第二联动槽10的相对滑移，以触发刀片2的位置切换；在实际使用中，机床主轴带动刀盘1转动时，独立轴体相对机床主轴保持静止。

本发明提出的另一个实施例中，连接轴6可转动设置在移动盒5上，且通过联动组件与移动盒5的单向移动联动，而在移动盒5的另一向移动过程中暂停联动，具体的，连接轴6的转动，使得刀片2可进行转动，继而刀片2可调节用于参与实际切削的刀刃长度部分，再通过联动组件的设置，可在移动盒5移动时，即刀片2的位置切换过程中，联动刀片2的转动，实现刀片2刀刃长度变化的被动式调节。此外，连接轴6的转动与移动盒5的单向联动，可保证连接轴6在移动盒5的一个双向切换来回中，仅联动发生一次单方向转动，继而保证连接轴6的转动在移动盒5的多个双向切换来回中，间歇进行单向转动，即刀片2单向转动以使各段刀刃长度轮流参与实际切削，从而不会出现刀片2联动回转，而使使用过的刀刃切回的问题。进一步的，连接轴6的转动与移动盒5向刀盘1中心方向移动时的单向行程联动，即刀片2转动切换新的刀刃长度时，刚好对应刀片2由第一位置向第二位置切换，此时新的刀刃无磨损，对应精加工使用；而在刀片2由第二位置向第一位置切换时，连接轴6的转动不与移动盒5的移动联动，即刀片2此时不发生转动，而将先前精加工所用的刀刃作为粗加工的刀刃使用，其磨损小，同样满足粗加工要求。

作为本实施例的优选技术方案，联动组件包括移动盒5上转动设置的套管13，刀盘1内可转动设置有中心柱14，中心柱14受刀盘1内设置的单向限位组件限制而仅可进行单向转动，中心柱14轴向与移动盒5移动方向一致，套管13螺纹连接在中心柱14一端上，套管13的转动与连接轴6的转动同步联动，具体的，套管13轴向沿移动盒5移动方向设置，套管13一端转动设置在移动盒5内，另一端转动贯穿移动盒5远离转盘8的一侧；中心柱14设置在移动盒5远离转盘8的一侧；中心柱14端部设置有滑移凸，套管13内壁设置有与滑移凸相匹配的螺旋槽，滑移凸可优选为两个，螺旋槽与滑移凸相匹配；套管13与中心柱14的轴向相对移动，可触发螺旋进给作用，使套管13与中心柱14之间发生相对转动。移动盒5带动套管13向中心柱14靠近时，单向限位组件不作用，此时中心柱14受螺旋进给传动以进行转动；移动盒5带动套管13向中心柱14远离时，单向限位组件发生作用，中心柱14不发生转动，此时套管13受螺旋进给传动以进行转动，进而套管13联动连接轴6进行转动。

作为本实施例的优选技术方案，单向限位组件包括刀盘1内设置的活动槽15，活动槽15内转动设置有与中心柱14同轴固定连接的旋块16，活动槽15远离中心柱14一端通过弹性件17连接有抵块18，旋块16与抵块18之间通过两组圆周布置的单向齿19啮合连接，具体的，活动槽15两端方向以中心柱14轴向设置；旋块16仅在活动槽15内转动；弹性件17可优选为弹簧，保持推动抵块18靠近旋块16，即，使得两组单向齿19保持啮合；单向齿19一端设置为垂直抵块18端面，另一端设置为倾斜曲面，两组单向齿19转动而以倾斜曲面相互挤压作用时，可推动抵块18远离旋块16，弹性件17可压缩，旋块16可实现相对抵块18的转动，即对应套管13靠近中心柱14时对旋块16的驱动；两组单向齿19转动而以垂直端面相互挤压作用时，即限制了旋块16相对抵块18的转动，即对应套管13远离中心柱14时对旋块16转动限制，而使套管13被动转动；两组单向齿19以倾斜曲面相互挤压作用时产生的阻力小于套管13要进行转动时所需的驱动力，由此可保证中心柱14可转动时，套管13便驱使中心柱14转动，而自身不转动。

作为本实施例的优选技术方案，套管13上同轴固定套接有第一齿轮20，移动盒5内转动设置有传动轴21，传动轴21一端同轴固定连接有与第一齿轮20啮合的第二齿轮22，另一端同轴固定连接有蜗杆23，连接轴6一端同轴固定连接有与蜗杆23啮合的蜗轮24，具体的，第一齿轮20与第二齿轮22的传动比小于一；蜗杆23与蜗轮24的设置，使得仅有传动轴21带动连接轴6转动，连接轴6无法带动传动轴21转动，即连接轴6的转动调节具有自锁功能；蜗杆23与蜗轮24具有传动阻力，且该传动阻力即对应了套管13所需转动的驱动力，其大于两组单向齿19以倾斜曲面相互挤压作用时产生的阻力，由此，满足在中心柱14可转动时，中心柱14受螺旋进给作用转动，套管13不转动，而在中心柱14转动受限时，便只能套管13受螺旋进给作用进行转动。

本发明提出的又一个实施例中，在第一位置的刀片2底端高度高于在第二位置的刀片2底端高度设置，具体的，第一位置的刀片2底端高度高于第二位置的刀片2底端高度0.1~1mm设置，在实际铣削中，以第二位置的刀片2为基准判断切削量；第二位置的刀片2高度更低，从而可对第一位置的刀片2切削后的切削表面再次进行小切削量的切削，方便实现精加工的效果。

作为本实施例的优选技术方案，移动仓4相对刀盘1径向倾斜设置，且靠近刀盘1中心一端为低端，移动盒5底面、顶面分别与移动仓4内底面、内顶面贴合滑动设置，具体的，移动仓4的倾斜设置，使得移动盒5在移动仓4内进行向刀盘1中心方向靠近的滑动时，移动盒5整体高度降低，即带动刀片2由第一位置切换至第二位置时，刀片2高度降低，由此满足精加工需要。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。