CN219648789U - 三刃pcd立铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铣刀技术领域，公开了一种三刃PCD立铣刀。该三刃PCD立铣刀包括刀杆和三个刀体，刀杆的一端开设有三个安装槽和排屑槽，三个安装槽沿刀杆的周向间隔设置，排屑槽位于相邻两个安装槽之间，安装槽的其中一个侧壁为焊接面，每个刀体均部分容置于对应的安装槽内，每个刀体均包括相叠置的PCD刀片和合金载体，PCD刀片焊接固定于焊接面上。相较于现有技术中将合金载体焊接固定于焊接面上的设置，本实用新型将PCD刀片焊接固定于焊接面上，无需加深安装槽的深度即可缩小刃径，既能保证结构强度，又能保证排屑空间。小直径的立铣刀能够满足小尺寸零件的铣削需求，通用性较强，且PCD材质的刀片硬度高，切削效率更高，从而延长铣刀的使用寿命。

Description

三刃PCD立铣刀

技术领域

本实用新型涉及铣刀技术领域，具体涉及一种三刃PCD立铣刀。

背景技术

铣刀是用于铣削加工具有一个或多个刀齿的旋转刀具，工作时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，类型主要有面铣刀、圆柱铣刀、键槽铣刀、立铣刀等等。在铣削加工中，立铣刀是使用最广的一种铣高速加工中心刀。

聚晶金刚石(PCD)材料是目前已知硬度最高的刀具材料，利用磨削或激光开刃的方式，获得优异的切削性能和超长的加工寿命。近年来，随着线路板板材层数逐渐增多以及采用新型填充物，加工难度逐渐增大，对刀具耐磨损性能提出更高要求，PCD刀具在线路板加工领域逐渐普及。

PCD刀具通常包括PCD层和载体合金层，PCD层和载体合金层总厚度在1.0mm以上，受PCD刀具的厚度影响，贴片焊接式PCD铣刀的刃径和刃数均受到一定限制。以厚度为1.0mm的PCD刀具为例，采用传统三刃结构，通常的做法是将刀具的载体合金层焊接于刀杆端部安装槽的焊接面上，为保证结构强度和排屑能力，安装槽则不能加工得太深，因此其刃径最小只能做到5.0mm。这样，刀具的整体尺寸比较大，不适用于一些小尺寸的零件，通用性较差。

因此，亟需提供一种三刃PCD立铣刀，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三刃PCD立铣刀，能够在一定程度上缩小刃径，满足小尺寸零件的需求，在保证排屑空间的前提下还具有超长使用寿命。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

三刃PCD立铣刀，包括：

刀杆，其一端开设有三个安装槽和三个排屑槽，三个所述安装槽沿所述刀杆的周向间隔设置，所述排屑槽位于相邻两个所述安装槽之间，所述安装槽的其中一个侧壁为焊接面；

三个刀体，每个所述刀体均部分容置于对应的所述安装槽内，每个所述刀体均包括相叠置的PCD刀片和合金载体，所述PCD刀片焊接固定于所述焊接面上。

作为优选方案，三个所述安装槽沿所述刀杆的周向等间距排布，且三个所述排屑槽沿所述刀杆的周向等间距排布。

作为优选方案，所述安装槽由所述刀杆的中心向外缘呈放射状设置，所述安装槽具有两个第一侧壁，两个所述第一侧壁相互垂直。

作为优选方案，所述安装槽的槽底为第一直线段，所述第一直线段由两个所述第一侧壁相交形成，所述第一直线段与所述刀杆的中心轴的夹角为-10°～+10°。

作为优选方案，所述排屑槽由所述刀杆的中心向外缘呈放射状设置，所述排屑槽具有两个第二侧壁，两个所述第二侧壁相互垂直。

作为优选方案，所述排屑槽的槽底为第二直线段，所述第二直线段由两个所述第二侧壁相交形成，所述第二直线段与所述刀杆的中心轴的夹角为20°～40°。

作为优选方案，所述安装槽的侧壁与所述排屑槽的侧壁在所述刀杆的端面上汇聚为一条直线。

作为优选方案，所述PCD刀片包括相连接的周齿和端齿，所述周齿沿所述刀杆的轴向设置，所述端齿沿所述刀杆的径向设置。

作为优选方案，所述周齿包括第一后刀面和第二后刀面，所述第一后刀面和所述第二后刀面呈夹角设置以形成周刃；和/或

所述端齿包括第三后刀面和第四后刀面，所述第三后刀面和所述第四后刀面呈夹角设置以形成端刃。

作为优选方案，所述刀杆包括相连接的刀柄端和刀头端，所述刀柄端的直径大于所述刀头端的直径，所述刀体安装于所述刀头端远离所述刀柄端的一端上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种三刃PCD立铣刀，包括刀杆和三个刀体，刀杆的一端开设有三个安装槽和三个排屑槽，排屑槽位于相邻两个安装槽之间，用于铣削时顺利排屑，安装槽的其中一个侧壁为焊接面，每个刀体均部分容置于对应的安装槽内，每个刀体均包括相叠置的PCD刀片和合金载体，PCD刀片焊接固定于焊接面上。相较于现有技术中将合金载体焊接固定于焊接面上的设置，本实用新型将PCD刀片焊接固定于焊接面上，无需加深安装槽的深度即可缩小刃径，既能保证结构强度，又能保证排屑空间。小直径的立铣刀能够满足小尺寸零件的铣削需求，通用性较强，且刀体具有超长使用寿命。

附图说明

为了更明显易懂的说明本实用新型的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做一简单介绍，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的刀杆的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本实用新型实施例提供的刀杆的侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的三刃PCD立铣刀的整体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的刀体的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的三刃PCD立铣刀的俯视图；

图7是本实用新型实施例提供的三刃PCD立铣刀的侧视图。

图中：

1、刀杆；11、刀柄端；12、刀头端；13、安装槽；131、第一侧壁；132、焊接面；133、第一直线段；14、排屑槽；141、第二侧壁；142、第二直线段；

2、刀体；21、PCD刀片；211、周齿；2111、第一后刀面；2112、第二后刀面；2113、周刃；212、端齿；2121、第三后刀面；2122、第四后刀面；2123、端刃；22、合金载体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1、图2和图4所示，本实施例提供一种三刃PCD立铣刀，包括刀杆1和三个刀体2，刀杆1为圆柱形杆状结构，采用硬质合金制成，能够延长其使用寿命。刀杆1的一端开设有三个安装槽13和三个排屑槽14，三个安装槽13沿刀杆1的周向间隔设置，安装槽13的其中一个侧壁为焊接面132。排屑槽14位于相邻两个安装槽13之间，用于铣削时顺利排屑。每个刀体2均部分容置于对应的安装槽13内，三个刀体2沿刀杆1的周向环设形成一个圆形轮廓，该圆形轮廓的外径即为铣刀的刃径。

具体地，如图4所示，每个刀体2均包括相叠置的PCD刀片21和合金载体22。其中，PCD刀片21包括相连接的周齿211和端齿212，周齿211沿刀杆1的轴向设置，端齿212沿刀杆1的径向设置，周齿211和端齿212均用于切削。PCD刀片21远离合金载体22的一面为抛光面，抛光面与焊接面132贴合后焊接固定，从而使抛光面形成为端齿212和周齿211的前刀面。合金载体22不参与焊接，仅作为PCD刀片21的支撑载体，保证刀体2的结构强度，防止PCD刀片21受力断裂。

相较于现有技术中将合金载体22焊接固定于焊接面132上的设置，本实施例将刀体2反向焊接，即PCD刀片21焊接固定于焊接面132上，无需加深安装槽13的深度即可缩小铣刀的刃径，经试验，刃径可缩小至3.0mm，既能保证结构强度，又能保证排屑空间。小直径的立铣刀能够满足小尺寸零件的切削需求，通用性较强。通过采用PCD材质的刀片，使铣刀具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好的特性，切削效率更高，从而延长铣刀的使用寿命。

优选地，如图1所示，刀杆1包括相连接的刀柄端11和刀头端12，刀柄端11的直径大于刀头端12的直径，上述安装槽13和排屑槽14均开设于刀头端12远离刀柄端11的端面上，即刀体2安装于刀头端12远离刀柄端11的一端。刀柄端11的直径为线路板行业通用标准直径3.175mm，以方便夹持，刀头端12的直径为2.5mm，此直径小于铣刀的刃径，避免铣削时与工件干涉。

优选地，三个安装槽13沿刀杆1的周向等间距排布，旋转角度为120°，从而使得刀体2沿刀杆1的周向均匀排布，旋转角度为120°。三个排屑槽14沿刀杆1的周向等间距排布，旋转角度也为120°。该铣刀整体结构简单，设计和布局合理。

进一步地，如图2所示，安装槽13由刀杆1的中心向外缘呈放射状设置，安装槽13具有两个第一侧壁131，两个第一侧壁131相互垂直，即为L形。安装槽13的形状与刀体2其中一个角的形状相适配，当将刀体2整体放置于安装槽13内时，PCD刀片21远离合金载体22的一面与其中一个第一侧壁131相贴合并焊接，该第一侧壁131即为焊接面132。而由PCD刀片21的侧面与合金载体22的侧面共同形成的平面与另一个第一侧壁131相贴合。

需要说明的是，由于两个第一侧壁131相互垂直，因此在图3的视角下，其中一个第一侧壁131的径向投影与第一直线段133重合。优选地，如图2和图3所示，安装槽13的槽底为第一直线段133，第一直线段133由两个第一侧壁131相交形成，第一直线段133与刀杆1的中心轴的夹角γ为-10°～+10°，优选为5°，该夹角γ等于端齿212的前角。通过将夹角γ设置为5°，能够在满足铣刀小直径需求的同时，还能保证铣刀的锋利度，进而使切削更为轻快，减小切削变形和摩擦，使得加工表面质量更高。

进一步地，如图2所示，排屑槽14由刀杆1的中心向外缘呈放射状设置，排屑槽14具有两个第二侧壁141，两个第二侧壁141相互垂直，即为L形，保证了排屑顺利，加强了排屑能力。在加工时，经前刀面流过的切屑通过排屑槽14排出，以便切削顺利进行。

需要说明的是，由于两个第二侧壁141相互垂直，因此，在图3的视角下，其中一个第二侧壁141的径向投影与第二直线段142重合。优选地，如图2和图3所示，排屑槽14的槽底为第二直线段142，第二直线段142由两个第二侧壁141相交形成，第二直线段142与刀杆1的中心轴的夹角α为20°～40°，优选为30°，该夹角α为排屑方向，也决定着排屑槽14的深度。若夹角α设置得过小，排屑槽14较深，则无法保证刀头端12的结构强度；若夹角α设置得过大，排屑槽14较浅，则无法保证顺利排屑。因此，通过将夹角α设置为30°，能够在保证顺利排屑的同时，还能保证铣刀的结构强度。

可以理解的是，若刀头端12的端面上具有平面，那么在切削的过程中，平面不利于前刀面的排屑，甚至易对刀具和工件造成一定的损伤。为解决上述问题，如图2所示，安装槽13的侧壁与排屑槽14的侧壁在刀杆1的端面上汇聚为一条直线。示例性地，安装槽13的每个第一侧壁131均与相邻排屑槽14的第二侧壁141延伸汇聚为一条直线。通过采用这种设置，能够保证前刀面的顺利排屑。

进一步地，如图5和图6所示，周齿211具体包括第一后刀面2111和第二后刀面2112，第一后刀面2111和第二后刀面2112呈夹角设置以形成周刃2113，第一后刀面2111的后角β1和第二后刀面2112的后角β2分别优选为5°和20°。通过上述设置，不仅能够减小第一后刀面2111和第二后刀面2112与工件之间的摩擦力，还能够保证周刃2113的锋利性。

进一步地，如图5和图7所示，端齿212具体包括第三后刀面2121和第四后刀面2122，第三后刀面2121和第四后刀面2122呈夹角设置以形成端刃2123。第三后刀面2121的后角β3和第四后刀面2122的后角β4分别优选为6°和30°。通过上述设置，不仅能够减小第三后刀面2121和第四后刀面2122与工件之间的摩擦力，还能够保证端刃2123的锋利性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.三刃PCD立铣刀，其特征在于，包括：

刀杆(1)，其一端开设有三个安装槽(13)和三个排屑槽(14)，三个所述安装槽(13)沿所述刀杆(1)的周向间隔设置，所述排屑槽(14)位于相邻两个所述安装槽(13)之间，所述安装槽(13)的其中一个侧壁为焊接面(132)；

三个刀体(2)，每个所述刀体(2)均部分容置于对应的所述安装槽(13)内，每个所述刀体(2)均包括相叠置的PCD刀片(21)和合金载体(22)，所述PCD刀片(21)焊接固定于所述焊接面(132)上。

2.根据权利要求1所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，三个所述安装槽(13)沿所述刀杆(1)的周向等间距排布，且三个所述排屑槽(14)沿所述刀杆(1)的周向等间距排布。

3.根据权利要求1所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述安装槽(13)由所述刀杆(1)的中心向外缘呈放射状设置，所述安装槽(13)具有两个第一侧壁(131)，两个所述第一侧壁(131)相互垂直。

4.根据权利要求3所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述安装槽(13)的槽底为第一直线段(133)，所述第一直线段(133)由两个所述第一侧壁(131)相交形成，所述第一直线段(133)与所述刀杆(1)的中心轴的夹角为-10°～+10°。

5.根据权利要求1所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述排屑槽(14)由所述刀杆(1)的中心向外缘呈放射状设置，所述排屑槽(14)具有两个第二侧壁(141)，两个所述第二侧壁(141)相互垂直。

6.根据权利要求5所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述排屑槽(14)的槽底为第二直线段(142)，所述第二直线段(142)由两个所述第二侧壁(141)相交形成，所述第二直线段(142)与所述刀杆(1)的中心轴的夹角为20°～40°。

7.根据权利要求4所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述安装槽(13)的侧壁与所述排屑槽(14)的侧壁在所述刀杆(1)的端面上汇聚为一条直线。

8.根据权利要求1所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述PCD刀片(21)包括相连接的周齿(211)和端齿(212)，所述周齿(211)沿所述刀杆(1)的轴向设置，所述端齿(212)沿所述刀杆(1)的径向设置。

9.根据权利要求8所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述周齿(211)包括第一后刀面(2111)和第二后刀面(2112)，所述第一后刀面(2111)和所述第二后刀面(2112)呈夹角设置以形成周刃(2113)；和/或

所述端齿(212)包括第三后刀面(2121)和第四后刀面(2122)，所述第三后刀面(2121)和所述第四后刀面(2122)呈夹角设置以形成端刃(2123)。

10.根据权利要求1-9任一项所述的三刃PCD立铣刀，其特征在于，所述刀杆(1)包括相连接的刀柄端(11)和刀头端(12)，所述刀柄端(11)的直径大于所述刀头端(12)的直径，所述刀体(2)安装于所述刀头端(12)远离所述刀柄端(11)的一端上。