CN101698243B - 用于径向切断、端面车削的切削刀片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于径向切断、端面车削的切削刀片，包括夹持部分和位于夹持部分端部的切削部分，所述切削部分具有一上表面、一前表面和两个侧表面，所述上表面与两个侧表面相交形成两个侧切削刃，所述前表面为高度沿刀片横向变化的阶梯状台阶面，所述前表面与上表面相交形成阶梯状的主切削刃，主切削刃与两个侧切削刃之间分别由圆角切削刃过渡。该用于径向切断、端面车削的切削刀片具有切削轻快、能够提高切断工件端面的表面质量的优点。

Description

用于径向切断、端面车削的切削刀片

技术领域

本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及用于沿径向切断工件和对工件端面进行车削加工的切削刀片。

背景技术

目前，用于沿径向切断、端面车削的切削刀片在径向切断过程中，整个刀头从始至终一直处于满切状态，切削力大，刀片将很快磨损，刀片寿命受到严重影响，从而要频繁换刀，同时，在加工过程中产生的切屑排出时，易挤压切断时形成的工件端面，严重影响了切断后工件的端面质量，以至于加工质量和加工效率都无法得到保证。

现有技术中，如中国专利CN1053902A和美国专利US5827017A，两者分别公开了一种用于径向切槽和轴向车削的刀片。两种刀片的主切削刃都只有一根直线和两段圆弧组成，不能避免刀头的满切状态，在加工过程中产生的切屑对工件端面形成挤压，工件端面必定受到损伤，加工质量无法保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种切削轻快、能够提高切断工件端面的表面质量的用于径向切断、端面车削的切削刀片。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于径向切断、端面车削的切削刀片，包括夹持部分和位于夹持部分端部的切削部分，所述切削部分具有一上表面、一前表面和两个侧表面，所述上表面与两个侧表面相交形成两个侧切削刃，所述前表面为高度沿刀片横向变化的阶梯状台阶面，所述前表面与上表面相交形成阶梯状的主切削刃，主切削刃与两个侧切削刃之间分别由圆角切削刃过渡。

所述前表面为中间高两侧低的阶梯状台阶面，或者为一侧高、另一侧低的阶梯状台阶面。

所述前表面包括第一后刀面、第二后刀面和侧面，所述第一后刀面与侧面经一凸圆弧过渡面连接，所述第二后刀面与侧面经一凹圆弧过渡面连接，所述第一后刀面与上表面相交形成第一主切削刃，所述第二后刀面与上表面相交形成第二主切削刃，所述侧面与上表面相交形成侧刃，所述凸圆弧过渡面与上表面相交形成凸圆弧过渡刃，所述凹圆弧过渡面与上表面相交形成凹圆弧过渡刃，所述第一主切削刃、凸圆弧过渡刃、侧刃、凹圆弧过渡刃和第二主切削刃依次连接组成阶梯状的主切削刃，第一主切削刃和第二主切削刃分别经一圆角切削刃与侧切削刃连接。

所述第一主切削刃与所述刀片的横向中心截面所成夹角κ为5°～12°。

所述第一主切削刃与垂直于侧表面的侧纵向中心截面所成夹角α为5°～12°。

所述第二主切削刃与垂直于侧表面的侧纵向中心截面所成夹角β为5°～12°。

所述第二主切削刃与所述刀片的横向中心截面所成夹角θ为5°～12°。

所述侧刃与垂直于前表面的前纵向中心截面所成夹角π为5°～12°。

所述第一主切削刃、第二主切削刃和侧刃的后角均为3°～7°。

所述第一主切削刃到与第二主切削刃相连的圆角切削刃的垂直距离L为0.3mm～1.5mm。

所述两个圆角切削刃的最大距离W为1.5mm～12mm，侧刃到与第二主切削刃相连的圆角切削刃的最大距离为W1，W1＝W/6～W/2。

所述刀片底部设有V形定位槽，所述两个圆角切削刃到与V形定位槽相切的检测圆的最大距离相等。

与现有技术相比，本发明的优点在于：切削部分的前表面为高度沿刀片横向变化的阶梯状台阶面，使得主切削刃形成阶梯状，用于切断工件或端面车削时，通过阶梯状主切削刃的前凸部分可先去除部分材料，随着刀片沿工件径向进给，主切削刃的凹台部分开始与工件接触并进行二次切削；用于轴向车削时，可用主切削刃的凹台部分先与工件接触先去除部分材料，随着刀片沿工件轴向进给，主切削刃的前凸部分开始与工件接触并进行二次切削；这样的切削方式，相当于对有效切深进行了分割，起到分层切削的效果，有效的减小了刀片两边圆角切削刃处的受力，从而减少切屑对工件端面的挤压，提高端面的表面质量，也使得切削更加轻快。两个圆角切削刃到与V形定位槽相切的检测圆的最大距离相等，切断工件时可以有效对工件的两断面彻底清根。

附图说明

图1是实施例1的立体结构示意图；

图2是实施例1的主视结构示意图；

图3是实施例1的俯视结构示意图；

图4是实施例2的立体结构示意图；

图5是实施例2的主视结构示意图；

图6是实施例2的俯视结构示意图。

图中各标号表示：

1、夹持部分                2、切削部分

3、上表面                  4、前表面

5、侧表面                        6、主切削刃

7、侧切削刃                      8、横向中心截面

9、侧纵向中心截面                10、前纵向中心截面

11、V形定位槽                    12、检测圆

13、圆角切削刃                   31、断屑台

41、第一后刀面                   42、第二后刀面

43、侧面                         44、凸圆弧过渡面

45、凹圆弧过渡面                 61、第一主切削刃

62、第二主切削刃                 63、侧刃

64、凸圆弧过渡刃                 65、凹圆弧过渡刃

具体实施方式

实施例1：如图1至图3所示，本发明的用于径向切断、端面车削的切削刀片，包括夹持部分1和位于夹持部分1端部的切削部分2，切削部分2具有一上表面3、一前表面4和两个侧表面5，上表面3设有用于对切屑导向的断屑台31，该断屑台31可控制切屑流量上表面3与两个侧表面5相交形成两个侧切削刃7，前表面4为高度沿刀片横向变化的阶梯状台阶面，本实施例中，该阶梯状台阶面中间高两侧低，该前表面4包括第一后刀面41、两个第二后刀面42和两个侧面43，两个侧面43分别位于第一后刀面41的两侧，各侧面43与第一后刀面41经一凸圆弧过渡面44连接，两个第二后刀面42分别位于两个侧面43的两侧，各第二后刀面42与相邻的侧面43经一凹圆弧过渡面45连接，第一后刀面41与上表面3相交形成第一主切削刃61，各第二后刀面42与上表面3相交形成第二主切削刃62，各侧面43与上表面3相交形成侧刃63，各凸圆弧过渡面44与上表面3相交形成凸圆弧过渡刃64，各凹圆弧过渡面45与上表面3相交形成凹圆弧过渡刃65，第一主切削刃61两侧依次连接凸圆弧过渡刃64、侧刃63、凹圆弧过渡刃65和第二主切削刃62，形成中间的第一主切削刃61前凸、两侧的第二主切削刃62凹入的阶梯状的主切削刃6，第一主切削刃61和第二主切削刃62分别经一圆角切削刃13与侧切削刃7连接。由于主切削刃6为阶梯状，因此，用本发明的用于径向切断、端面车削的切削刀片切断工件或车削工件端面时，通过阶梯状主切削刃6的第一主切削刃61可先去除部分材料，随着刀片沿工件径向进给，主切削刃6的第二主切削刃62开始与工件接触并进行二次切削；用于轴向车削时，可用主切削刃6的第二主切削刃62先与工件接触先去除部分材料，随着刀片沿工件轴向进给，主切削刃6的第一主切削刃61开始与工件接触并进行二次切削；这样的切削方式，相当于对有效切深进行了分割，起到分层切削的效果，有效的减小了刀片两边圆角切削刃13处的受力，从而减少切屑对工件端面的挤压，提高端面的表面质量，也使得切削更加轻快。刀片底部设有V形定位槽11，两个圆角切削刃13到与V形定位槽11相切的检测圆12的最大距离分别为H1和H2，本实施例中，H1＝H2，使得切断工件时可以有效对工件的两断面彻底清根。第一主切削刃61与刀片的横向中心截面8所成夹角为κ，第一主切削刃61与垂直于侧表面5的侧纵向中心截面9所成夹角为α，第二主切削刃62与垂直于侧表面5的侧纵向中心截面9所成夹角为β，第二主切削刃62与刀片的横向中心截面8所成夹角为θ，侧刃63与垂直于前表面4的前纵向中心截面10所成夹角为π，夹角κ、α、β、θ和π的取值范围均是5°～12°，本实施例中，κ＝9°，α＝8°，β＝8°，θ＝9°，π＝10°。第一主切削刃61的后角为δ，第二主切削刃62的后角为γ，侧刃63的后角为λ，后角δ、γ和λ的取值范围均是3°～7°，本实施例中，δ＝7°，γ＝7°，λ＝3°。第一主切削刃61到与第二主切削刃62相连的圆角切削刃13的垂直距离L为0.3mm～1.5mm，本实施例中，L＝0.7mm。两个圆角切削刃13的最大距离W为1.5mm～12mm，侧刃63到与第二主切削刃62相连的圆角切削刃13的最大距离为W1，W1＝W/6～W/2，本实施例中，W＝5.0mm，W1＝1.3mm。

实施例2：如图4至图6所示，本实施例与实施例1基本相同，区别仅在于前表面4为一侧高、另一侧低的阶梯状台阶面，该前表面4包括一个第一后刀面41、一个第二后刀面42和一个侧面43，第一后刀面41与侧面43经一凸圆弧过渡面44连接，第二后刀面42与侧面43经一凹圆弧过渡面45连接，第一后刀面41与上表面3相交形成第一主切削刃61，第二后刀面42与上表面3相交形成第二主切削刃62，侧面43与上表面3相交形成侧刃63，凸圆弧过渡面44与上表面3相交形成凸圆弧过渡刃64，凹圆弧过渡面45与上表面3相交形成凹圆弧过渡刃65，第一主切削刃61、凸圆弧过渡刃64、侧刃63、凹圆弧过渡刃65和第二主切削刃62依次连接组成第一主切削刃61前凸、第二主切削刃62凹入的阶梯状的主切削刃6，第一主切削刃61和第二主切削刃62分别经一圆角切削刃13与侧切削刃7连接。因此采用本实施例中的用于径向切断、端面车削的切削刀片用于轴向车削时，还可选择直接用主切削刃6的凸台部分的一侧进行切削，这样可提高切削效率，但切削精度较低，若用主切削刃6的凹入部分的一侧进行切削，侧可提高切削精度。第一主切削刃61与刀片的横向中心截面8所成夹角为κ，第一主切削刃61与垂直于侧表面5的侧纵向中心截面9所成夹角为α，第二主切削刃62与垂直于侧表面5的侧纵向中心截面9所成夹角为β，第二主切削刃62与刀片的横向中心截面8所成夹角为θ，侧刃63与垂直于前表面4的前纵向中心截面10所成夹角为π，夹角κ、α、β、θ和π的取值范围均是5°～12°，本实施例中，κ＝7°，α＝8°，β＝8°，θ＝11°，π＝10°。第一主切削刃61的后角为δ，第二主切削刃62的后角为γ，侧刃63的后角为λ，后角δ、γ和λ的取值范围均是3°～7°，本实施例中，δ＝7°，γ＝7°，λ＝3°。第一主切削刃61到与第二主切削刃62相连的圆角切削刃13的垂直距离L为0.3mm～1.5mm，本实施例中，L＝0.8mm。两个圆角切削刃13的最大距离W为1.5mm～12mm，侧刃63到与第二主切削刃62相连的圆角切削刃13的最大距离为W1，W1＝W/6～W/2，本实施例中，W＝5.0mm，W1＝1.2mm。

上述两个实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于径向切断、端面车削的切削刀片，包括夹持部分(1)和位于夹持部分(1)端部的切削部分(2)，所述切削部分(2)具有一上表面(3)、一前表面(4)和两个侧表面(5)，所述上表面(3)与两个侧表面(5)相交形成两个侧切削刃(7)，其特征在于：所述前表面(4)为高度沿刀片横向变化的阶梯状台阶面，所述前表面(4)与上表面(3)相交形成阶梯状的主切削刃(6)，主切削刃(6)与两个侧切削刃(7)之间分别由圆角切削刃(13)过渡，所述前表面(4)为一侧高、另一侧低的阶梯状台阶面，所述前表面(4)包括第一后刀面(41)、第二后刀面(42)和侧面(43)，所述第一后刀面(41)与侧面(43)经一凸圆弧过渡面(44)连接，所述第二后刀面(42)与侧面(43)经一凹圆弧过渡面(45)连接，所述第一后刀面(41)与上表面(3)相交形成第一主切削刃(61)，所述第二后刀面(42)与上表面(3)相交形成第二主切削刃(62)，所述侧面(43)与上表面(3)相交形成侧刃(63)，所述凸圆弧过渡面(44)与上表面(3)相交形成凸圆弧过渡刃(64)，所述凹圆弧过渡面(45)与上表面(3)相交形成凹圆弧过渡刃(65)，所述第一主切削刃(61)、凸圆弧过渡刃(64)、侧刃(63)、凹圆弧过渡刃(65)和第二主切削刃(62)依次连接组成阶梯状的主切削刃(6)，第一主切削刃(61)和第二主切削刃(62)分别经一圆角切削刃(13)与侧切削刃(7)连接，所述第一主切削刃(61)与所述刀片的横向中心截面(8)所成夹角κ为5°～12°，所述第一主切削刃(61)与垂直于侧表面(5)的侧纵向中心截面(9)所成夹角α为5°～12°，所述第二主切削刃(62)与垂直于侧表面(5)的侧纵向中心截面(9)所成夹角β为5°～12°，所述第二主切削刃(62)与所述刀片的横向中心截面(8)所成夹角θ为5°～12°，所述侧刃(63)与垂直于前表面(4)的前纵向中心截面(10)所成夹角π为5°～12°，所述第一主切削刃(61)、第二主切削刃(62)和侧刃(63)的后角均为3°～7°，所述第一主切削刃(61)到与第二主切削刃(62)相连的圆角切削刃(13)的垂直距离L为0.3mm～1.5mm，所述两个圆角切削刃(13)的最大距离W为1.5mm～12mm，侧刃(63)到与第二主切削刃(62)相连的圆角切削刃(13)的最大距离为W1，W1＝W/6～W/2。

2.根据权利要求1所述的用于径向切断、端面车削的切削刀片，其特征在于：所述刀片底部设有V形定位槽(11)，所述两个圆角切削刃(13)到与V形定位槽(11)相切的检测圆(12)的最大距离相等。

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