本發(fā)明涉及一種球頭銑刀，具體涉及一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀，屬于機械加工領域。

背景技術：

在球頭銑刀加工鈦合金的過程中，切削力、切削溫度及刀具的磨損程度都是影響加工效率及工件表面質(zhì)量的重要因素。對于鈦合金，由于其本身的導熱系數(shù)小、比熱小等物理特性，會造成刀具的嚴重磨損，大大降低了工件表面質(zhì)量及加工效率。微織構的應用，大大減小了刀具的磨損程度及刀具與工件間摩擦力，同時可降低切削過程中產(chǎn)生的切削溫度，尤其是仿生物學的微織結構。生物的形態(tài)為適應生存環(huán)境而經(jīng)過長期的蛻變而成，具有一定的優(yōu)勢，因此可考慮將其應用于銑削刀具加工金屬的過程中，充分發(fā)揮作用，進一步提高加工效率及工件表面質(zhì)量。與此同時，在切削過程中，冷卻液的應用較為廣泛。冷卻液的使用可起到潤滑、冷卻、沖洗的目的。但隨著綠色制造的快速發(fā)展，冷卻液產(chǎn)生的負面效應越來越多，例如：冷卻液的使用造成了加工成本過大，加工后回收困難，污染環(huán)境等諸多問題。因此，尋求一種新型的冷卻方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冷卻液冷卻方式就顯得極為迫切。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有球頭銑刀加工鈦合金工件表面效率較低，加工后工件表面質(zhì)量較差的問題，進而提出一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀。

本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是：本發(fā)明包括刀具、旋轉組件和通風組件，所述刀具上沿刀刃的圓弧方向均布設有多個微織構組，每個微織構組由第一微織構、兩個第二微織構和兩個第三微織構，兩個第二微織構和兩個第三微織構對稱設置在第一微織構的兩側，且兩個第三微織構位于兩個第二微織構的外側，第一微織構內(nèi)設有至少有一個微圓坑織構，微圓坑織構通過所述通風組件與所述旋轉組件連接。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明實現(xiàn)了鈦合金的高效銑削加工及提高工件的表面質(zhì)量；2、本發(fā)明的刀刃處采用多個微織構組組成與鯊魚表面盾鱗相似的特征，可以有效減少在水中的阻力，摩擦磨損性能及潤滑性良好；3、本發(fā)明通過仿鯊魚表面微織結構的設計、制備，解決鈦合金的銑削加工過程中刀具磨損嚴重，切削力和切削溫度過高的問題，并證明銑削刀具的磨損減少、切削力和溫度都有所減低，且相比于傳統(tǒng)的凹槽結構，該結構的應用使鈦合金加工的斷屑更為快速，進一步避免了切屑過長而劃傷工件和刀具表面的現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明刀具的三維結構示意圖，圖2是刀具的刀刃部的放大示意圖，圖3是微織構組的結構示意圖，圖4是第一微織構的剖面結構示意圖，圖5是通風組件的結構示意圖，圖6是旋轉組件的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀包括刀具、旋轉組件和通風組件，所述刀具上沿刀刃的圓弧方向均布設有多個微織構組1，每個微織構組1由第一微織構1-1、兩個第二微織構1-2和兩個第三微織構1-3，兩個第二微織構1-2和兩個第三微織構1-3對稱設置在第一微織構1-1的兩側，且兩個第三微織構1-3位于兩個第二微織構1-2的外側，第一微織構1-1內(nèi)設有至少有一個微圓坑織構1-4，微圓坑織構1-4通過所述通風組件與所述旋轉組件連接。本實施方式中多個微織構組1組成了與鯊魚皮表面盾鱗相似的特征，可以有效減少在水中的阻力，摩擦磨損性能及潤滑性良好。第一微織構1-1、第二微織構1-2、第三微織構1-3、微圓坑織構1-4均是用飛秒激光燒蝕、化學腐蝕、金屬電沉積技術或3D打印等方式進行加工。

具體實施方式二：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀的旋轉組件包括殼體2、第一旋轉軸3和第二旋轉軸4，第一旋轉軸3和第二旋轉軸4由上至下依次設置在殼體2內(nèi)，殼體2的外側壁設有進風口2-1，殼體2內(nèi)設有第一通風道，第一旋轉軸3內(nèi)設有第二通風道，第二旋轉軸4內(nèi)設有第三通風道，第二旋轉軸4的下端設有出風口4-1，進風口2-1、所述第一通風道、所述第二通風道、所述第三通風道、出風口4-1組成了冷風通道。冷風機的出風管與殼體2外側壁的進風口2-1連接，第一旋轉軸3的上端與驅(qū)動電機的轉動軸連接，且第一旋轉軸3的旋轉速度與刀具、滑環(huán)的旋轉速度保持一致；所述驅(qū)動電機為小型電機，以此來避免通風總管6纏繞給加工帶來的不便。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀的滑環(huán)5、至少一個通風總管6和多個分通風管7，微圓坑織構1-4通過分通風管7與通風總管6連接，通風總管6通過滑環(huán)5與出風口4-1連接。冷風機產(chǎn)生的冷風通過冷風通道、通風總管6進入到分通風管7后，由微圓坑織構1-4噴出，使冷風進入刀-屑接觸區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)降低切削溫度，避免切削刮傷工件表面的目的；分通風管7從刀具引出后與滑環(huán)5連接，保證刀具在自轉時分通風管7之間不會發(fā)生纏繞現(xiàn)象。在距離微圓坑織構1-4內(nèi)底部10μm的部位，分別加工出花灑式通槽結構，將分通風管7插入其中，微圓坑織構1-4通過花灑式凹槽與分通風管7相通。其它組成及連接關系與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀的第一微織構1-1的長度為230μm，第二微織構1-2的長度為170μm，第三微織構1-3的長度為110μm，第一微織構1-1、第二微織構1-2、第三微織構1-3的寬度均為20μm，拔模斜度均為8°，深度均為30μm。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。

具體實施方式五：結合圖1至圖6說明本實施方式，本實施方式所述一種帶有仿生物學微織結構及風冷功能的球頭銑刀的微圓坑織構1-4的直徑為7μm，深度為10μm。其它組成連接關系與具體實施方式一相同。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍之內(nèi)。