1 研制方案

2 设计步骤

图1

1. 首先根据用户提出的钢板焊缝连接坡口尺寸简图(见图2)，在计算机上绘出铣刀型线图并保证满足尺寸H、h及α角的要求。
2. 对铣刀型线进行分割，使得每段直线均由硬质合金刀片的刀刃线组成：将各刀片在规定的公差范围内进行搭接，绘制成刀片排列搭接图。如图3所示，刀刃型线由刀片A、B、D、C、E搭接而成(刀片搭接时应保证尺寸H₁>H)。


图2


图3

3. 由于该铣刀的结构特殊，因此采用以下两种设计方法来形成切削落差:
   1. 刀片错位形成切削落差根据我们总结多年设计经验推导出的刀片错位值Δ计算公式(1)，计算出中间刀片A的Δ值后进行错位，确定中间刀片A的空间位置，保证了铣刀直径D和坡口尺寸h值。 Δ=1[W_b+C₁√](D²-1)2C12+Wb2(1)式中：W_b——轴向截面上的刀片宽度度量值
      C₁——后角落差
      D——刀片切削刃的回转直径
   2. 刀片直接转后角
      为保证铣刀型线准确，在排列好斜面上的刀片B、C、D、E后，直接将刀片的切削刃转一个后角来形成加工所要求的切削落差同时保证加工角度α。
   3. 各刀片的空间位置确定后，按工件材质及加工设备的具体情况确定铣刀的切削参数：根据这些参数，利用CAD和I-dieas软件进行铣刀实体造型、分析铣刀受力情况进而确定每个刀片正确的空间切削位置。
      在一般情况下，为保证刀片在加工时能逐渐切入工件以减小阻力，此类铣刀斜面上的刀片都采用轴向正前角。而坡口专用铣刀因受机床空间限制，B值小而H值相对较大，因此刀片C、E的后墙很薄，若采用轴向正前角，会使后墙的受力增加，对切削不利(刀片受力情况见图4a)。因此改为轴向负前角(刀片受力情况见图4b)，从而大大减轻了刀片后墙受力，满足了加工要求。

      
      (a)

      
      (b)

      图4

   4. 设计刀片容屑槽、空刀孔和螺钉孔。由于所加工钢板的斜面长，切削量大，因此该铣刀采用了具有较大容屑空间的容屑槽型。
   5. 布齿。一般铣刀齿数是根据铣刀直径D和机床每齿走刀量f_Z来进行圆周偶数齿均布的。由于用户特别要求该坡口专用铣刀每齿占一槽，而每组刀片齿数达5个，铣刀直径D又不大，如果均布刀齿，只能采用4～5组，不能满足要求。因此采用不均匀布齿，使刀齿组数增大到6组，共30齿。采用这种布齿方法不仅可增大f_Z值，增加切削量，而且刀齿的不均匀分布还可起到减震的作用。

3 使用效果