CN101870017A - 可转位螺纹加工刀片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可转位螺纹加工刀片，包括刀片本体，所述刀片本体上设有刀片中心孔、断屑台和切削刃部，所述切削刃部由前刀面、刃角圆弧面和两个刃角侧面，所述刃角圆弧面与前刀面相交形成切削角刃，所述两个刃角侧面与前刀面相交形成两条侧切削刃，所述前刀面上设有沿切削角刃的角平分线对称分布的导屑凹槽和导屑凸台，所述导屑凸台设于导屑凹槽内，所述导屑凸台由脊峰、V形的前端凸台和Λ形的后端凸台组成，所述脊峰一端与前端凸台的尖端连接，另一端与后端凸台的尖端连接。该可转位螺纹加工刀片具有可有效控制螺纹加工时切屑的卷曲及其排出的方向，并可显著提高螺纹加工表面光洁度和加工效率的优点。

Description

可转位螺纹加工刀片

技术领域

本发明涉及金属切削工具，尤其涉及可转位螺纹加工刀片。

背景技术

螺纹车削加工比较特殊，在螺纹车削加工过程中，切削刃角的两侧切削刃同时参与切削，且进给量大，切屑随着进刀次数的增加变得越来越宽，使切屑很难折断，且易于缠绕在工件、刀具和夹具上；螺纹加工刀片的刀尖角度小、强度低，缠绕在工件上随工件一起高速旋转的切屑容易打在刀片上造成刀片崩刃；切屑缠绕工件也会引起工件螺纹光洁度下降，而缠绕的切屑也容易给操作者造成危险；螺纹刀片在加工不锈钢、合金材料、有色金属等塑性和粘性材料时，刀片前刀面刃尖部位由于前刀面结构不合理、切削速度不适等原因容易产生积屑瘤和月牙洼现象，引起刀片强度降低、刀片外形尺寸变化等现象，造成刀片寿命急速降低，生产效率下降，增加了生产成本。

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，提供一种可有效控制螺纹加工时切屑的卷曲及其排出的方向，并可显著提高螺纹加工表面光洁度和加工效率的可转位螺纹加工刀片。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种可转位螺纹加工刀片，包括刀片本体，所述刀片本体上设有刀片中心孔、断屑台和切削刃部，所述切削刃部由前刀面、刃角圆弧面和两个刃角侧面围成，所述刃角圆弧面与前刀面相交形成切削角刃，所述两个刃角侧面与前刀面相交形成两条侧切削刃，所述前刀面上设有沿切削角刃的角平分线对称分布的导屑凹槽和导屑凸台，所述导屑凸台设于导屑凹槽内，所述导屑凸台由脊峰、V形的前端凸台和Λ形的后端凸台组成，所述脊峰一端与前端凸台的尖端连接，另一端与后端凸台的尖端连接。

所述前端凸台靠近于切削角刃，并与切削角刃围成一半球形凹槽。

所述前端凸台的顶部到导屑凹槽的距离小于后端凸台的顶部到导屑凹槽的距离。

所述脊峰顶部与前刀面呈α角，且5°≤α≤15°。

所述导屑凹槽内由脊峰、前端凸台和后端凸台所围成的区域内设置有多个椭圆型凹槽，所述多个椭圆型凹槽沿脊峰对称布置。

所述前端凸台的V形夹角为θ₁，100°≤θ₁≤130°，所述后端凸台的Λ形夹角为θ₂，120°≤θ₂≤150°。

所述前刀面与断屑台经连接曲面相连，所述连接曲面与断屑台上表面呈θ₃角延伸，40°≤θ₃≤60°；所述连接曲面由第一斜面、第二斜面和圆弧连接面连接而成，所述第一斜面与所述切削角刃的角平分线呈θ₄角延伸，50°≤θ₄≤75°，所述第二斜面与所述切削角刃的角平分线呈θ₅角延伸，90°≤θ₅≤100°，所述第一斜面与所述断屑台上表面相交形成第一交线，第二斜面与所述断屑台上表面相交形成第二交线，第一交线与第二交线的延长线相交于S点，S点到所述切削角刃的角平分线的距离为L，2.0mm≤L≤4.5mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明可转位螺纹加工刀片的前刀面上设有独特的导屑凹槽和导屑凸台，在螺纹加工时，齿侧加工产生的切屑沿对称布置的导屑凹槽流动至导屑凸台，并在脊峰的侧面被抬起和卷曲，避免切屑头部直接撞击刀片前刀面而产生刀片崩刃现象。前端凸台与切削角刃围成一半球形凹槽，该半球形凹槽有利于刃尖处切屑及时抬起，避免刀片前刀面刃尖部分发生粘刀和月牙洼现象，刀片刃尖部位强度被增强。切屑经过刀片前刀面内的椭圆状凹槽时，能有效减少切屑与导屑凹槽和导屑凸台的接触面积，增大刀具与切屑的散热面积，有利于散热，并避免齿侧切屑接触刀具时产生积屑瘤或月牙洼现象。前刀面与断屑台顶面之间的连接曲面可对被抬起和卷曲的切屑进行导向，使切屑沿连接曲面流动，引导切屑准确的沿刀具侧面排出，并避开已加工表面，避免切屑缠绕工件和刮擦已加工表面，有效提高工件螺纹的表面质量。本发明可转位螺纹加工刀片的断屑结构适用范围广，可对三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等进行加工，相对于常规螺纹车削刀片而言，本发明的可转位螺纹加工刀片加工轻快，切屑在流动过程中摩擦力小，工件螺纹光洁度高，且刀片强度好，可有效的提高加工效率，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是切削角刃的局部放大图；

图3是本发明的侧视图；

图4是图2的A-A剖面视图；

图5是图2的B-B剖视图。

图中各标号表示：

1、刀片本体；2、刀片中心孔；3、断屑台；4、切削刃部；5、连接曲面；41、前刀面；42、刃角圆弧面；43、刃角侧面；44、切削角刃；45、侧切削刃；411、导屑凹槽；412、前端凸台；413、后端凸台；414、脊峰；415、半球形凹槽；416、椭圆型凹槽；51、第一斜面；52、第二斜面；53、圆弧连接面；54、第一交线；55、第二交线。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。

图1至图5示出了本发明的一种可转位螺纹加工刀片实施例，该刀片包括刀片本体1，刀片本体1上设有刀片中心孔2、断屑台3和切削刃部4，切削刃部4由前刀面41、刃角圆弧面42和两个刃角侧面43围成，刃角圆弧面42与前刀面41相交形成切削角刃44，两个刃角侧面43与前刀面41相交形成两条侧切削刃45，前刀面41上设有沿切削角刃44的角平分线对称分布的导屑凸台和类似三角形的导屑凹槽411，导屑凸台设于导屑凹槽411内，导屑凸台由脊峰414、V形的前端凸台412和Λ形的后端凸台413组成，脊峰414一端与前端凸台412的尖端连接，另一端与后端凸台413的尖端连接，脊峰414、前端凸台412和后端凸台413均与导屑凹槽411通过圆弧连接，在螺纹加工时，齿侧加工产生的切屑沿对称布置的导屑凹槽411流动至导屑凸台，并在脊峰414的侧面被抬起和卷曲，避免切屑头部直接撞击刀片前刀面41而产生崩刃现象。

本实施例中，前端凸台412靠近于切削角刃44，并与切削角刃44围成一半球形凹槽415，该半球形凹槽415有利于刃尖处切屑及时被抬起，避免刀片前刀面41的刃尖部分发生粘刀和月牙洼现象，使刀片的刃尖部位强度提高。前端凸台412的顶部到导屑凹槽411的距离小于后端凸台413的顶部到导屑凹槽411的距离，脊峰414顶部与前刀面41呈α角，且5°≤α≤15°，本实施例中，α为7°；导屑凹槽411的两对称侧壁均与形成前刀面41的平面呈β角，且20°≤β≤60°，本实施例中β＝30°；导屑凹槽411内由脊峰414、前端凸台412和后端凸台413所围成的区域设置有多个椭圆型凹槽416，多个椭圆型凹槽416沿脊峰414对称布置，多个椭圆型凹槽416的长度是变化的，排列中间的椭圆型凹槽416长度最长，其两侧的椭圆型凹槽416长度逐渐减小；椭圆型凹槽416的槽深在0.035mm～0.1mm之间；椭圆型凹槽416之间的间距在0.4mm～0.8mm之间，椭圆型凹槽416的槽宽在0.1mm～0.3mm之间，椭圆型凹槽416能有效减少切屑与导屑凹槽411和导屑凸台的接触面积，增大刀具与切屑的散热面积，有利于散热，并避免齿侧切屑接触刀具时产生积屑瘤或月牙洼现象。前端凸台412的V形夹角为θ₁，100°≤θ₁≤130°，后端凸台413的Λ形夹角为θ₂，120°≤θ₂≤150°，本实施例中，θ₁＝118°，θ₂＝130°。前刀面41与断屑台3经连接曲面5相连，连接曲面5与断屑台3上表面呈θ₃角延伸，40°≤θ₃≤60°，本实施例中，θ₃＝55°；连接曲面5由第一斜面51、第二斜面52和圆弧连接面53连接而成，第一斜面51与切削角刃44的角平分线呈θ₄角延伸，50°≤θ₄≤75°，本实施例中，θ₄＝64°，第二斜面52与切削角刃44的角平分线呈θ₅角延伸，90°≤θ₅≤100°，本实施例中，θ₅＝97°，第一斜面51与圆弧连接面53于切削角刃44的角平分线处连接，第一斜面51与断屑台3上表面相交形成第一交线54，第二斜面52与断屑台3上表面相交形成第二交线55，第一交线54与第二交线55的延长线相交于S点，S点到切削角刃44的角平分线的距离为L，2.0mm≤L≤4.5mm，本实施例中，L＝2.38mm，该连接曲面5可对被抬起和卷曲的切屑进行导向，使切屑沿连接曲面5流动，引导切屑准确的沿刀具侧面排出，并避开已加工表面，避免切屑缠绕工件和刮擦已加工表面，有效提高工件螺纹的表面质量。本发明的可转位螺纹加工刀片的断屑结构适用范围广，可对三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹等进行加工，相对于常规螺纹车削刀片而言，本发明的可转位螺纹加工刀片加工轻快，切屑在流动过程中摩擦力小，工件螺纹光洁度高，且刀片强度好，可有效的提高加工效率，降低生产成本。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种可转位螺纹加工刀片，包括刀片本体(1)，所述刀片本体(1)上设有刀片中心孔(2)、断屑台(3)和切削刃部(4)，所述切削刃部(4)由前刀面(41)、刃角圆弧面(42)和两个刃角侧面(43)围成，所述刃角圆弧面(42)与前刀面(41)相交形成切削角刃(44)，所述两个刃角侧面(43)与前刀面(41)相交形成两条侧切削刃(45)，其特征在于：所述前刀面(41)上设有沿切削角刃(44)的角平分线对称分布的导屑凹槽(411)和导屑凸台，所述导屑凸台设于导屑凹槽(411)内，所述导屑凸台由脊峰(414)、V形的前端凸台(412)和Λ形的后端凸台(413)组成，所述脊峰(414)一端与前端凸台(412)的尖端连接，另一端与后端凸台(413)的尖端连接。

2.根据权利要求1所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述前端凸台(412)靠近切削角刃(44)，并与切削角刃(44)围成一半球形凹槽(415)。

3.根据权利要求1或2所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述前端凸台(412)的顶部到导屑凹槽(411)的距离小于后端凸台(413)的顶部到导屑凹槽(411)的距离。

4.根据权利要求1或2所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述脊峰(414)顶部与前刀面(41)呈α角，且5°≤α≤15°。

5.根据权利要求3所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述脊峰(414)顶部与前刀面(41)呈α角，且5°≤α≤15°。

6.根据权利要求1或2所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述导屑凹槽(411)内由脊峰(414)、前端凸台(412)和后端凸台(413)所围成的区域设置有多个椭圆型凹槽(416)，所述多个椭圆型凹槽(416)沿脊峰(414)对称布置。

7.根据权利要求5所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述导屑凹槽(411)内由脊峰(414)、前端凸台(412)和后端凸台(413)所围成的区域设置有多个椭圆型凹槽(416)，所述多个椭圆型凹槽(416)沿脊峰(414)对称布置。

8.根据权利要求7所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述前端凸台(412)的V形夹角为θ₁，100°≤θ₁≤130°，所述后端凸台(413)的Λ形夹角为θ₂，120°≤θ₂≤150°。

9.根据权利要求8所述的可转位螺纹加工刀片，其特征在于：所述前刀面(41)与断屑台(3)经连接曲面(5)相连，所述连接曲面(5)与断屑台(3)上表面呈θ₃角延伸，40°≤θ₃≤60°；所述连接曲面(5)由第一斜面(51)、第二斜面(52)和圆弧连接面(53)连接而成，所述第一斜面(51)与所述切削角刃(44)的角平分线呈θ₄角延伸，50°≤θ₄≤75°，所述第二斜面(52)与所述切削角刃(44)的角平分线呈θ₅角延伸，90°≤θ₅≤100°，所述第一斜面(51)与所述断屑台(3)上表面相交形成第一交线(54)，第二斜面(52)与所述断屑台(3)上表面相交形成第二交线(55)，第一交线(54)与第二交线(55)的延长线相交于S点，S点到所述切削角刃(44)的角平分线的距离为L，2.0mm≤L≤4.5mm。

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