大余量不等径双层铣刀及大余量平面铣削方法技术

大余量不等径双层铣刀，其刀体上设有上层铣削刃和下层铣削刃，上层铣削刃由多条上层轴向刃组成，多条上层轴向刃沿周向均匀布置，下层铣削刃为三面铣削刃，三面铣削刃由多条上端面刃、下端面刃和下层轴向刃组成，上层轴向刃与下层轴向刃沿轴向延续，下层铣削刃的切削直径Ｄ大于上层铣削刃的切削直径ｄ。该刀具可降低刀片和机床功率损耗、提高加工效率、减少材料浪费。大余量平面铣削方法，它用上述的大余量不等径双层铣刀对工件进行平面铣削，通过三面铣削刃将工件的余量底层材料完全去除，通过上层铣削刃将工件的余量表层材料中部去除，在余量表层材料中部形成切削进给通道，余量表层材料两侧的余量非切除材料以非切削去除的形式整体脱落。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工领域，尤其涉及平面铣削加工刀具及加工方法。
技术介绍
目前，国内机械制造企业在进行大型零件如发动机箱体的加工时，普遍都存在加 工效率低、加工成本高的问题，这些被加工工件往往具有加工面积大、切削余量大的特点。 对于这种大余量平面加工的情形，通常使用普通面铣刀，采用分层铣削的加工方式进行加 工，有时也会采用大切深铣刀一次铣削的加工方式进行加工。但上述两种加工工艺均存在 一定的缺陷1、如果采用分层铣削加工，由于需要去除的余量大，尤其对于面积较大的大批 量平面加工，分层铣削加工将极大的影响加工速度，造成加工效率低下；2、如果采用大切深 铣刀一次铣削到位，则对机床功率要求非常高，而且在切削过程中将产生的很大的切削力， 这不仅会导致机床振动，还会影响刀具的寿命，因此实际加工中一般不采用这种加工工艺； 3、由于是大余量的去除，长时间切削和大切削力切削都将会对刀片造成很大损耗，这在一 定程度上增加了加工成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种降低刀片的损耗、减 小机床功率损耗、提高加工效率、减少材料浪费的大余量不等径双层铣刀以及大余量平面 铣削方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案一种大余量不等径双层铣刀，包括刀体，所述刀体上设有上层铣削刃和下层铣削 刃，所述上层铣削刃由多条上层轴向刃组成，所述多条上层轴向刃沿周向均勻布置，所述下 层铣削刃为三面铣削刃，所述三面铣削刃由多条上端面刃、下端面刃和下层轴向刃组成，所 述上层轴向刃与下层轴向刃沿轴向延续，所述下层铣削刃的切削直径D大于上层铣削刃的 切削直径d。所述下层铣削刃的切削直径D为所述上层铣削刃的切削直径d的1. 5 4倍。所述下层轴向刃的轴向切削宽度L小于所述上层轴向刃的轴向切削宽度W。所述刀体包括方肩台阶铣刀体和三面刃铣刀体，所述上层铣削刃设于方肩台阶铣刀体上，所述下层铣削刃设于三面刃铣刀体上，所述方肩台阶铣刀体的底面与所述三面刃 铣刀体的上表面贴合。所述方肩台阶铣刀体的底面设有定位内孔，所述三面刃铣刀体的上表面设有定位圆环柱，所述定位内孔与所述定位圆环柱套接。所述定位内孔内与所述定位圆环柱上设有相互配合的键槽，所述方肩台阶铣刀体与所述三面刃铣刀体通过设于键槽内的键连接。一种大余量平面铣削方法，它是用上述的大余量不等径双层铣刀对工件进行平面铣削，通过下层铣削刃将工件的余量底层材料完全去除，通过上层铣削刃将工件的余量表层材料中部去除，在余量表层材料中部形成切削进给通道，余量表层材料两侧的余量非切 除材料以非切削去除的形式整体脱落。与现有技术相比，本专利技术的优点在于本专利技术的大余量不等径双层铣刀在切除工 件余量时通过上层铣削刃和下层铣削刃的配合，可以使余量表层材料两侧的剩余材料以非 切削去除的形式整体脱落，使需要直接通过切削去除的余量变少，从而降低了刀片的损耗， 减小了机床功率的损耗；一次走刀可去除两层余量，能将大余量的材料一次去除到位，大大 提高了加工效率；整体脱落的余量材料可以被二次利用，减少材料的浪费。刀体采用方肩台 阶铣刀体和三面刃铣刀体组合而成，二者连接时通过方肩台阶铣刀体的底面与三面刃铣刀 体的上表面贴合，对二者作轴向定位，可保证上层铣削刃与三面铣削刃中的轴向刃沿轴向 延续，贯穿整个去除余量部分；方肩台阶铣刀体与三面刃铣刀体通过定位内孔与定位圆环 柱套接对二者作径向定位，保证刀具组合的径向装配精度，使切削更平稳，减少切削振动； 方肩台阶铣刀体与三面刃铣刀体通过键槽和键的配合 连接，对二者作周向定位，用于传递 切削力。本专利技术的大余量平面铣削方法，采用上述的大余量不等径双层铣刀对工件进行平 面铣削，可降低刀片和机床功率损耗、提高加工效率、减少材料浪费。附图说明图1是本专利技术的组合式大余量不等径双层铣刀实施例的结构示意图；图2是本专利技术的组合式大余量不等径双层铣刀实施例的分解结构示意图；图3是本专利技术的组合式大余量不等径双层铣刀实施例的侧视图；图4是本专利技术的组合式大余量不等径双层铣刀实施例的方肩台阶铣刀体结构示 意图；图5是本专利技术的整体式大余量不等径双层铣刀实施例结构示意图；图6是采用本专利技术的大余量平面铣削方法进行大切深铣削加工的示意图；图7是采用本专利技术的大余量平面铣削方法进行大切深铣削加工时工件材料被去 除部分的示意图；图8是采用本专利技术的大余量平面铣削方法对大面积工件进行大切深铣削加工的 示意图。图中各标号表示1、上层铣削刃2、下层铣削刃3、方肩台阶铣刀体4、三面刃铣刀体5、键槽6、键7、通用接口8、余量底层材料9、余量表层材料10、切削进给通道11、上层轴向刃12、工件13、余量非切除材料21、上端面刃22、下端面刃23、下层轴向刃31、底面32、定位内孔41、上表面42、定位圆环柱具体实施例方式图1至图4示出了本专利技术的大余量不等径双层铣刀实施例，该铣刀的刀体为组合 式，它由方肩台阶铣刀体3和三面刃铣刀体4组装而成，方肩台阶铣刀体3上设有上层铣削 刃1，三面刃铣刀体4上设有下层铣削刃2，上层铣削刃1由多条上层轴向刃11组成，多条 上层轴向刃11沿周向均勻布置，下层铣削刃2为三面铣削刃，三面铣削刃由多条上端面刃 21、下端面刃22和下层轴向刃23组成，上层轴向刃11与下层轴向刃23沿轴向延续，下层 铣削刃2的切削直径D大于上层铣削刃1的切削直径d。如图6所示，本专利技术的大余量不 等径双层铣刀在切除工件12的余量时通过下层铣削刃2和上层铣削刃1的配合，可以使余 量表层材料9两侧的余量非切除材料13以非切削去除的形式整体脱落，使需要直接通过切 削去除的余量变少，从而降低了刀片的损耗，减小了机床功率的损耗；一次走刀可去除两层 余量，能将大余量的材料一次性加工到位，大大提高了加工效率；整体脱落的余量非切除材 料13可以被二次利用，减少材料的浪费。下层铣削刃2上下层轴向刃23的轴向切削宽度L 小于上层轴向刃11的轴向切削宽度W，下层铣削刃2的切削直径D为上层铣削刃1的切削 直径d的2. 5倍，通常将下层铣削刃2的切削直径D设定为上层铣削刃1的切削直径d的 1. 5 4倍可以保证切削稳定、并具有较高的切削效率。组装方肩台阶铣刀体3和三面刃铣 刀体4时，方肩台阶铣刀体3的底面31与三面刃铣刀体4的上表面41贴合，对二者作轴向 定位，可保证上层铣削刃1与下层轴向刃23沿轴向延续，使整个刀体上沿轴向布置的切削 刃可以贯穿整个去除余量部分，从而保证走刀流畅；方肩台阶铣刀体3的底面31设有定位 内孔32，三面刃铣刀体4的上表面41设有定位圆环柱42，通过定位内孔32与定位圆环柱 42套接对二者作径向定位，保证刀具组合的径向装配精度，使切削更平稳，减少切削振动； 定位内孔32内与定位圆环柱42上设有相互配合的键槽5，方肩台阶铣刀体3与三面刃铣刀 体4通过设于键槽5内的键6配合连接，对二者作周向定位，用于传递切削力；定位内孔32 与定位圆环柱42的内孔组合形成通用接口 7，用于与机床的驱动轴连接。图5示出了本专利技术的大余量不等径双层铣刀的另一实施例，刀体为整体式，整体 式的大余量不等径双层铣刀与组合式的大余量不等径双层铣刀的结构基本相同，区别仅 在于整体式的大余量不等径双层铣刀的刀体为一体成形的整体结构，不需要将两个刀体对 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大余量不等径双层铣刀，包括刀体，其特征在于：所述刀体上设有上层铣削刃（１）和下层铣削刃（２），所述上层铣削刃（１）由多条上层轴向刃（１１）组成，所述多条上层轴向刃（１１）沿周向均匀布置，所述下层铣削刃（２）为三面铣削刃，所述三面铣削刃由多条上端面刃（２１）、下端面刃（２２）和下层轴向刃（２３）组成，所述上层轴向刃（１１）与下层轴向刃（２３）沿轴向延续，所述下层铣削刃（２）的切削直径Ｄ大于上层铣削刃（１）的切削直径ｄ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，王社权，易为，贺鑫，谢潜，
申请(专利权)人：株洲钻石切削刀具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]