精加工修光刀具

技术领域

本发明涉及精加工修光刀具技术领域，特别涉及一种精加工修光刀具。

背景技术

随着各个行业对产品性能的要求逐步提升，因此对产品的精度要求随之提高。尤其是内燃机行业的箱体加工，其中缸体缸盖的结合面精加工面铣对表面质量的要求较高，主要对平面度、表面粗糙度、波纹度做出要求，具体要求例如可以是平面度<0.1mm、Ra<1.6um、Rz≤10um、波纹度Wt≤10um、取样长度2.5mm等。另外对毛刺和崩边的要求较高。传统面铣刀具在应对精加工面铣时通常采用相同刀型设计一定凸出量的修光刀片，安装在相同的刀片槽上，使得安装后的修光刀片轴向高度相对与其他刀片高出0.03mm～0.1mm。但是这种刀片其修光刃长度受刀片外型的局限，其修光刃长度往往无法满足修光要求，且由于制造精度有限，修光刃的凸出量无法精确控制在设定的范围内。因此传统面铣刀具在精加工面铣中往往会出现表面纹路差，粗糙度不满足要求的问题。

传统面铣刀片多为平装结构，平装刀片相对于立装刀片，其决定轴向高度的定位面面积相对较小，在进行刀体制造时，其定位精度难度较大，一般只能控制在0.03mm以内。同时平装修光刀片在安装时需要牺牲掉数个刀尖作为定位平面，不仅修光效果不佳，同时经济性低。

因此，本发明提供一种精加工修光刀具，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统面铣刀片修光刃长度不足，轴向凸出量控制难度大的问题。特设计一款可与不同刀型的刀片搭配使用的精加工修光刀具，可搭配调节刀体使用，应用范围广，通用性强。大圆弧的修光刃设计可以实现更佳的修光效果。特殊的修光刃刃型设计保证了修光刃长度大的情况下仍能保持轻快的切削。

本发明提供一种精加工修光刀具，其包括刀片主体。所述刀片主体呈长方型并具有六个定位面，所述六个定位面分别定义为上定位面、下定位面、左定位面、右定位面、前定位面以及后定位面，在所述上定位面的左右两端分别与所述左定位面和所述右定位面之间存在过渡面，在所述上定位面的前后两端分别与所述前定位面和所述后定位面之间存在修光刃后刀面；其中，通过所述修光刃后刀面、所述过渡面、所述左定位面、所述右定位面以及所述前定位面相交定义出切削刃，所述切削刃包括过渡切削刃、修光刃以及主切削刃，所述过渡切削刃的两端分别连接所述修光刃和所述主切削刃。其中，所述修光刃至少包括第一圆弧段、第二圆弧段以及第三圆弧段，所述第二圆弧段的两端分别连接所述第一圆弧段与所述第三圆弧段。

在一些实施例中，所述第一圆弧段与所述第三圆弧段的半径相同，所述第一圆弧段与所述第二圆弧段的半径不同。

在一些实施例中，所述修光刃是沿着中心线对称分布。

在一些实施例中，所述第二圆弧段与所述第一圆弧段相切连接，所述第二圆弧段与所述第三圆弧段相切连接。

在一些实施例中，所述第二圆弧段的半径范围为600～1000mm，所述第一圆弧段的半径范围为100～300mm。

在一些实施例中，所述第二圆弧段的横向长度范围为7～12mm。

在一些实施例中，所述第二圆弧段的最高点与最低点之间具有高度差，所述高度差的范围为0.02～0.04mm。

在一些实施例中，在所述下定位面的左右两端分别与所述左定位面和所述右定位面之间存在过渡面。

在一些实施例中，所述修光刃后刀面从所述修光刃按照一预设角度向后延伸，该预设角度范围为1.5～3°。

在一些实施例中，所述过渡面可以为圆弧过渡面或倾角过渡面。

本发明的一实施例提供的一种精加工修光刀具，其轴向高度的定位面为较大平面，制造精度可控制在0.01mm以内。刀片主体为长方型，以使得修光刃长度大大延长，并且可以通过不同直径的圆弧段调整修光刃的长度和凸出量。也就是该精加工修光刀具的修光刃长度可以满足修光要求，修光刃的凸出量能够精确控制在设定的范围内，能够满足精加工面铣对表面质量的要求。此外，立装负型的刀片可以增加用刃数，提高了修光刃的经济性，同时立装的结构保证了修光刃的强度。

本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1是本发明一实施例提供的精加工修光刀具的立体示意图；

图2是精加工修光刀具的正视示意图；

图3是精加工修光刀具的剖视图及刃口放大图；

图4是精加工修光刀具的刀片安装角度示意图；

图5是精加工修光刀具的安装使用示意图；

图6是精加工修光刀具的安装使用示意图；

图7是精加工修光刀具的安装使用示意图；

图8是精加工修光刀具安装在刀体上的回转截面线的示意图。

附图标记：

10-精加工修光刀具；20-刀片主体；21-上定位面；22-右定位面；23-前定位面；24-过渡面；25-修光刃后刀面；30-切削刃；31-过渡切削刃；32-修光刃；321-第一圆弧段；322-第二圆弧段；323-第三圆弧段；33-主切削刃；41、42、43-刀体；45-调节刀座；50-粗加工刀片；S-横向长度；H-高度差；β1-第一夹角；β2-第二夹角；α-预设角度；L1、L2-距离。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，皆为“至少包含”的意思。

请参阅图1和图2，图1是本发明一实施例提供的精加工修光刀具10的立体示意图，图2是精加工修光刀具10的正视示意图。为达所述优点至少其中之一或其他优点，本发明的一实施例提供一种精加工修光刀具10。如图中所示，精加工修光刀具10可以包括刀片主体20。

刀片主体20呈长方型并具有六个定位面。将该六个定位面分别定义为上定位面21、下定位面、左定位面、右定位面22、前定位面23以及后定位面，也就是图中长方型刀片主体20的上下、前后、左右六个表面。在上定位面21的左右两端分别与左定位面和右定位面22之间存在一个过渡面24，也就是说，在上定位面21的左端与左定位面之间存在过渡面24，在上定位面21的右端与右定位面22之间存在过渡面24。在上定位面21的前后两端分别与前定位面23和后定位面之间存在一个修光刃后刀面25，也就是说，在上定位面21的前端与前定位面23之间存在一个修光刃后刀面25，在上定位面21的后端与后定位面之间存在一个修光刃后刀面25。

通过修光刃后刀面25、过渡面24、左定位面、右定位面22以及前定位面23相交定义出切削刃30。具体来看，切削刃30包括过渡切削刃31、修光刃32以及主切削刃33。过渡切削刃31的两端分别连接修光刃32和主切削刃33。过渡面24与前定位面23相交的地方(即过渡面24靠近前定位面23的边)为过渡切削刃31，修光刃后刀面25与前定位面23相交的地方(即修光刃后刀面25靠近前定位面23的边)为修光刃32，左定位面与前定位面23相交的地方(即左定位面靠近前定位面23的边)为主切削刃33，右定位面22与前定位面23相交的地方(即右定位面22靠近前定位面23的边)为主切削刃33。

在一些实施例中，过渡面24可以为圆弧过渡面或倾角过渡面，倾角过渡面可以理解为是倒角过渡。

在一些实施例中，修光刃32是由多段不同半径的圆弧段组成，并且可以沿着中心线对称分布。如图2所示，修光刃32至少可以包括第一圆弧段321、第二圆弧段322以及第三圆弧段323。第二圆弧段322的两端分别连接第一圆弧段321与第三圆弧段323，第一圆弧段321与第三圆弧段323的半径相同，第一圆弧段321与第二圆弧段322的半径不同。使用多段圆弧刃的设计使得修光刃32在进行加工时，能够呈渐进切入的状态，避免了直线刃型在切入时产生较大的冲击，设计其加工更为轻快。

修光刃32是沿着中心线(中心线是指图2中的刀片主体20的中线)对称分布。优选地，第二圆弧段322与第一圆弧段321相切连接，第二圆弧段322与第三圆弧段323相切连接。第二圆弧段322的半径范围为600～1000mm，第一圆弧段321的半径范围为100～300mm。第二圆弧段322主要起修光作用，因此设计圆弧弧度较大。第二圆弧段322的横向长度S范围为7～12mm，大于常规面铣刀具的修光刃32长度，但是同时修光刃32的长度设计值不能过大，例如，若是大于15mm，则会在加工时会导致加工负载过大。基于上述，为了缩短修光刃32的长度，特设置左右两侧的第一圆弧段321与第三圆弧段323，既可缩短修光刃32的长度还可起到主要参与切削的作用。

举例来说，在精加工中，切削深度基本都小于1mm，大部分余量都小于0.5mm，主要参与切削的部位为第一圆弧段321与第三圆弧段323和部分过渡切削刃31，为提升加工精度，设置第二圆弧段322的最高点与最低点之间的高度差H范围为0.02～0.04mm，即第二圆弧段322高出第一圆弧段3210.02～0.04mm，优选为0.03mm。

在一些实施例中，在下定位面的左右两端分别与左定位面和右定位面22之间存在过渡面24，以加强加工精度。

在一些实施例中，如图3和图4所示，修光刃后刀面25从修光刃32按照一预设角度α向后延伸，该修光刃后刀面25的角度设置使得其在加工时，修光刃后刀面25与工件的夹角更小，能够有效抑制加工过程中工件由于夹持刚性差而产生的振刀以及工件回弹。但是需要注意的是，当预设角度α设计过大，则会导致修光刃后刀面25与工件的第一夹角β1和第二夹角β2过小，导致修光刃后刀面25与工件之间产生挤压和摩擦，造成修光刃后刀面25磨损加剧，影响刀片寿命。因此结合该修光刃32的轴向安装角度，该预设角度α优选范围为1.5～3°，更优选为2°。

如图5、图6所示，精加工修光刀具10可以安装在不同类型的刀体41、42上使用。如图5所示，使用同一精加工修光刀具10进行横向纵向的安装来分别承担刀体41中的粗加工与精加工部分。如图6所示，同时也可搭配调节刀座45对安装在刀体42上的精加工修光刀具10进行轴向的调节，进一步保证精度，提升加工表面质量。

如图7和图8所示，精加工修光刀具10也可搭配常规平装面铣刀片，作为平装面铣刀片的精加工修光刀具10，既可搭配调节刀座45也可在刀体43上设计特殊刀片槽以安装精加工修光刀具10。为了保证更佳的修光效果和提升修光刀片的寿命，需对精加工修光刀具10和粗加工刀片50的轴向径向位置分布进行调整，将精加工修光刀具10的径向位置相对于粗加工刀片50内缩距离L1为0.2～1mm，轴向位置相对凸出距离L2为0.02～0.04mm。

综上所述，本发明的一实施例提供的一种精加工修光刀具10，其可以为为双面负型立装刀片，立装刀片决定轴向高度的定位面为较大平面，制造精度可控制在0.01mm以内。刀片主体20为长方型，以使得修光刃32长度大大延长，并且可以通过不同直径的圆弧段调整修光刃32的长度和凸出量。也就是该精加工修光刀具10的光刃长度可以满足修光要求，修光刃32的凸出量能够精确控制在设定的范围内，能够满足精加工面铣对表面质量的要求。此外，立装负型的刀片可以增加用刃数，提高了修光刃32的经济性，同时立装的结构保证了修光刃32的强度。

另外，上述中“～”的取值范围包括两个端点值的本身，都属于本案的保护范围内。本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。