專利名稱：木雕三維雕刻銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
木雕三維雕刻銑刀(簡稱銑刀)屬于制造木雕工藝的數(shù)控機床或普通機床或手持電動工具使用的雕刻刀具。
本實用新型針對木材材質(zhì)特性木持纖維較長，彈性大，疏密不均，脆性小，無延展性，設(shè)計開發(fā)出一種全新的刀具。其技術(shù)方案是本刀具采用刃帶、刀頭通過高速旋轉(zhuǎn)切削木材；通過刀頭刃帶軌曲線結(jié)構(gòu)，導引高壓氣體、導引排屑；通過刀頭導流口、刀體內(nèi)腔，實施高壓氣體輔助切削。其技術(shù)特征是銑刀由刀頭和刀身兩部分構(gòu)成，刀頭部分結(jié)構(gòu)型式有兩種，一種是球頭銑刀型式，一種是分列銑刀型式，兩種型式的刀頭結(jié)構(gòu)由刀頭“外廓”和“體形”構(gòu)成；銑刀刀頭的刃帶；刃帶帶軌的曲線結(jié)構(gòu)；銑刀導流口，內(nèi)腔結(jié)構(gòu)。銑刀刀頭外廓是過銑刀中心的剖面外輪廓(簡稱“外廓”)，是過球頭銑刀中心線(003)或過分列銑刀中心線(24)的剖面；并能體現(xiàn)該銑刀體形的外部輪廓；銑刀刀頭體形是具有一定體積的刀頭，旋轉(zhuǎn)時形成的空間形態(tài)，不同的刀頭運轉(zhuǎn)產(chǎn)生不同的體形；球頭銑刀刀頭外郭決定銑刀的體形，同時決定球頭銑刀不同規(guī)格、型號；分列銑刀不同的體形決定分列銑刀的規(guī)格、型號。球頭銑刀刀頭分為刀頭前部、刀頭中部、刀頭后部，分列銑刀刀頭分為刀頭頂部、刀頭側(cè)面(裙部)；球頭銑刀刀頭前部外廓是拋物線形、圓形、弧形、錐形、平線形等，刀頭中部的厚度可增大、可減小(直至零厚度)，刀頭后部外廓是雙曲線形、圓形、弧形、斜線形、平線形等。分列銑刀刀頭頂部有主切削腔(導流口位于其上)結(jié)構(gòu)。銑刀刀頭刃帶，刃帶承擔對木材的切削工作，刃帶制成中間凹形或表面呈平面形，銑刀前端旋轉(zhuǎn)中心的刃帶(14)作一定的出刃處理；分列銑刀頂部刃帶可形變呈幾何形狀。刃帶帶軌呈曲線形式，曲線符合被切削處的材料在一定時間內(nèi)被運動中的一段長度的曲線刃帶以一定角度先后施加切削力；被切削過程阻力方向與刃帶切削運動方向所成的角度大部分是非垂直角度，并且角度不斷變化這一特征；分列銑刀側(cè)面(裙部)刃帶制成曲線形(如螺旋形)；刃帶帶軌具有流線型結(jié)構(gòu)，具有引導被切削碎屑方向(排除碎屑)及高壓氣流流動方向的功能結(jié)構(gòu)。銑刀導流口、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)是供給高壓氣體結(jié)構(gòu)。
本實用新型的有益效果是銑刀由刀頭的前部、中部、后部或刀頭頂部、刀頭側(cè)面(裙部)實施鏤空、三維空間切削等工藝，具有較高精度，并且由不同外廓、體形刀頭制造出不同表面效果和紋理。配合一定的工藝(比如數(shù)控機床進行正反兩面雕刻)可實現(xiàn)浮雕、圓雕等形式，并實現(xiàn)較精細的雕刻，取代(減少)雕刻工藝中的手工工藝成份，為批量生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，并使木雕工藝品生產(chǎn)轉(zhuǎn)移至以設(shè)計為重點。曲線形(流線型)刃帶旋轉(zhuǎn)切削時切削阻力小，并能對碎屑及高壓氣流起到導向作用，且有利于發(fā)揮離心力對碎屑的作用，高壓氣流帶走切削時的熱量和碎屑，保護刀頭不受高熱影響，保證排屑的順利，使得連續(xù)高速旋轉(zhuǎn)切削工作的順利進行，本銑刀工作時作垂直方向(重力方向)旋轉(zhuǎn)，不需要變動垂直角度值，在三維坐標移動即實三維雕刻功能，工作形式簡單。
圖2是球頭銑刀的斜視圖，刀頭后部為不可視部分，刃帶帶軌以O(shè)1、O2為中心相互對稱，以O(shè)1、O2為中心相互環(huán)繞形式，圖例包含刀頭中部刃帶分布形式。
圖3是球頭銑刀的主視圖。
圖4是球頭銑刀，刀頭較大時在其上增加刃帶條數(shù)，該銑刀是


圖1基礎(chǔ)上增加條數(shù)(刃帶帶軌)的銑刀。
圖5是
圖1的剖視圖A-A，是內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明圖，以及刃帶截面放大圖，放大比例是14.5；“O”虛線以下是銑刀刀頭前部，“O3”虛線以上是刀頭后部，刀頭前部與刀頭后部之間是刀頭中部，角度“O1OO3”本圖例為60°。
圖6是圖3的剖視圖D-D，是刀頭后部視圖，其上刃帶是依據(jù)中部刃帶形式延長向中央集中的曲線形式。
圖7是分列銑刀(三列銑刀)刀頭主視圖和頂視圖，刃帶(裙部刃帶)是曲線形，本圖例是直線型(方便制圖)，銑刀刀頭小可制成兩列型、三列型(本圖)，刀頭允許及較大時可制成四列、五列、六列(一條刃帶是一列)等多列型式。
圖8是圖7的剖視圖E-E，是內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明圖。
圖9是小型號銑刀刀身后部進氣接口結(jié)構(gòu)。
圖1、2、3、4、是以刀頭前部外郭半圓形、刀頭中部外廓平線形、刀頭后部外廓雙曲線形為例。刃帶帶軌在球面上以O(shè)1、O2為中心相互對稱，相互關(guān)連，相互環(huán)繞，帶軌線型主要部分向外沿平行擴散，每條刃帶都位于以O(shè)1或O2為中心圍繞而成的平面，該平面與圓球(刀頭)相交，該條曲線位于該平面與該圓球面上。(1、3、6)是不同位置的刃帶帶軌；6是刀頭中部刃帶帶軌，該處刃帶增加條數(shù)，使刃帶在圓周內(nèi)對稱、平衡、間距相等，該處刃帶是曲線或直線，本圖例為直線；(2、7、13)是導流口(2與7開口大小一致)，4是以O(shè)O3線為中心的銑刃表面圓周，用于分析圓周處材料受力狀況，使刃帶帶軌曲線符合被切削處角度特征；5是銑刀刀身部分，內(nèi)有銑刀內(nèi)腔；8是刃帶外面；9是銑刀刀體(刀頭部分)；(10、17)銑刀內(nèi)腔；(11、12、16)是分列銑刀刃帶結(jié)構(gòu)；14是旋轉(zhuǎn)中心刃帶(帶軌)；(15)分列銑刀主切削腔；(18、19)是供給高壓氣體裝置；(20、21、22、23)是進氣接口結(jié)構(gòu)；(19、21)是給進氣接口提供潤滑油的油路管口和油路；(20、22)是刀身后部的進氣接口，在刀身旋轉(zhuǎn)時接口可不旋轉(zhuǎn)；23是身后部的后座。
權(quán)利要求1.一種木雕三維雕刻銑刀，由刀頭和刀身兩部分構(gòu)成，其特征是刀頭結(jié)構(gòu)由刀頭外廓和體形構(gòu)成；刀頭前部、刀頭中部、刀頭后部、刀頭頂部、刀頭側(cè)面具有拋物線形、圓形、弧形、平線形、斜線形的外廓；銑刀刀頭分布有刃帶結(jié)構(gòu)；刃帶帶軌由曲線結(jié)構(gòu)構(gòu)成；刃帶與刀頭成一體，刃帶截面為方形或類似方形，銑刀具有導流口、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，以及主切削腔結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的木雕三維雕刻銑刀，其特征是刀頭部分由不同外廓和體形組成的兩種結(jié)構(gòu)型式，一種是球頭銑刀型式，一種是分列銑刀型式。
3.如權(quán)利要求1所述的木雕三維雕刻銑刀，曲線帶軌特征，其特征是刃帶帶軌由曲線結(jié)構(gòu)構(gòu)成，設(shè)計的刃帶帶軌以O(shè)1、O2為中心相互對稱、相互關(guān)連、相互環(huán)繞，帶軌曲線形主要部分向外沿平行擴散，每條刃帶都位于以O(shè)1或O2為中心圍繞而成的平面，該平面與刀頭、刀體相交，該條曲線位于該平面與刀頭、刀體交線上，如此以O(shè)1、O2為中心相繞而成的刃帶帶軌。
4.如權(quán)利要求2所述的木雕三維雕刻銑刀，其特征是分列銑刀頂部刃帶變形呈幾何形狀。
專利摘要該銑刀是一種對木材等材料實施三維立體雕的專用刀具，適合數(shù)控機床使用，也可用于普通機床以及手持電動工具，本銑刀由球頭銑刀和分列銑刀兩種型式組成系列刀具，對木材的切削工作由刃帶完成，刃帶呈曲線形，刀頭的導流口由內(nèi)腔供給高壓氣體。曲線形刃帶有引導氣體和碎屑的功能。本銑刀不同規(guī)格型號產(chǎn)生不同表面效果和紋理，實現(xiàn)浮雕、圓雕等形式雕刻的較高精度，提高工藝品在精細、精美方面的表現(xiàn)力，適合數(shù)控機械批量生產(chǎn)，取代了雕刻的手工工藝成分。使木雕工藝品生產(chǎn)重點轉(zhuǎn)移到設(shè)計上，為木雕工藝品的設(shè)計生產(chǎn)提供的更多的范圍。
文檔編號B44B1/00GK2587675SQ0223195
公開日2003年11月26日 申請日期2002年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者李玉書 申請人:李玉書