CN101890528A - 圆盘形刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明为圆盘形刀具，解决已有刀具断屑性能差的问题。断屑槽由前刀面、圆弧面和反屑面组成，前刀面和反屑面为同轴圆锥面，与圆弧面相切连接，前刀面与前端面夹角γ0为15°～17°，反屑面与后端面的夹角θ为15°～17°，后端面高出前端面的距离即刃口高度h＝0.1～0.2mm，在反屑面上一同轴圆周上均布若干凸台(1)，相邻两凸台之间有凸块(2)。
Description
技术领域：
本发明涉及一种主要用于加工火车轮毂也可以加工其他圆盘或轴类零件的圆形刀具。
背景技术：
长期以来在加工火车轮毂方面存在在加工过程中铁屑不断缠绕刀杆铁屑的弊端，缠绕的铁屑影响了轮毂的表面质量(表面光洁度)，严重时会发生加工事故损坏机床并可能伤害加工工人的人身生安全。因此在加工过程中工人必须用工具(如铁钩)强制去除缠绕的铁屑，增加了工人的劳动强度而且由于机床处于开动状态工人还存在一定的人身安全隐患。
原有刀片结构如图1，刀片断屑槽为典型的二维槽型，由一段直线L，圆弧B⌒C和直线L’组成。直线L部分构成了刀具的前刀面，直线L’部分构成刀具的反屑面，此槽型为简单的二维槽型，在实际生产中不能解决有效断屑的问题。
发明内容：
本发明目的目的是提供一种断屑性能好的圆盘形刀具。
本发明是这样实现的：
本发明圆盘形刀具，断屑槽由前刀面、圆弧面和反屑面组成，前刀面和反屑面为同轴圆锥面，与圆弧面相切连接，前刀面与前端面夹角γ0为15°～17°，反屑面与后端面的夹角θ为15°～17°，后端面高出前端面的距离即刃口高度h＝0.1～0.2mm，在反屑面上一同轴圆周上均布若干凸台1，相邻两凸台之间有凸块2。
凸台1为等腰锥角形凸台，凸台相连构成环形多角星块，凸台等腰锥角的角度α＝76°～78°，凸台锥角的两侧边为斜平面，与凸出圆弧面相切连接，圆弧面顶点与反屑面之间的距离为0.15～0.4mm，相邻两锥角之间的凸块2为球冠，其顶点与反屑面之间的距离为0.15～0.4mm。多角星块的锥角的顶点和凸块2的顶点与刀具轴心连线夹角β为15°，凸台1和凸块2均为均布的10个。
凸块2为鸡蛋长轴方向的2球冠之一，其投影为所在反屑面三角区域面积的三分之一。
由于切屑是否容易折断与切屑的卷曲半径即变形有直接联系，在切削过程中切屑由于塑性变形加工硬化，切屑硬而脆，塑性韧性显著降低，切屑所经受的塑性变形越大硬脆现象就越显著，折断就越容易。在刀具的槽型设计中以增大切屑的变形，降低其塑性和韧性，达到断屑的目的。另外在大多数情况下，仅有基本的基本(卷曲)变形还不能使切屑折断，必须再增加一次侧向卷曲变形才能达到折断目的。
本发明相对原有刀具槽型的改进为采用了凸曲面(包括凸台和凸块)作为反屑面。采用了凸曲面作为反屑面，不仅在断屑槽截面方向与切屑接触面积较小，而且在切屑宽度方向对切屑也不是全部限制，因此反屑面对切屑的卷曲半径和流动方向的约束比较缓和，在进给量较大时不易出现过断屑；其次，在切深较大时能使切屑横截面弯曲，切屑有效厚度增大抗弯刚度提高而易于折断；采用凸曲面作为反屑面可以增大切屑的侧向卷曲，使切屑变形增大，切屑碰到障碍后易于折断。
本发明前端面和后端面有一高度差，即刀具中间高，周边低，也利于切屑的折断。
经多次现场试验证明用该新型刀具加工所产生的铁屑成C型铁屑，表现出良好断屑性能。在加工过程中工人不再钩除铁屑，且轮毂的表面质量有较大幅度的提升。
本发明具有如下优点：
1.能经济安全地改善刀具的断屑性能，提高被加工件的产品质量和减轻操作工人的劳动强度，降低加工事故发生的机率。
2.新型刀具良好的断屑性能，使铁屑能尽快离开刀具，降低了刀具的切削热，在同等条件下(相同基体材料、涂层、被加工材料、被加工工件部位和加工参数)该新型刀具寿命较传统刀具长，提高了生产效率，降低了生产成本。
3.新型刀具的设计中融入的美观设计使产品更具美观，提高产品的档次，有利于提高生产厂商企业形象。
附图说明：
图1为已有刀具的断屑槽截面图。
图2为本发明的截面图。
图3为图2的俯视图。
图4为图2的A-A剖视图。
图5为图2的B-B剖视图。
具体实施方式：
本发明的刀具的外圆为φ32mm，刀尖高m为9.52mm，后角c为7°。前刀面与前端面夹角γ0为17°，反屑面与后端面夹角θ为10°，前后端面之间的距离为0.15mm，在反屑面上均布10个凸台1，凸台相连构成环形10角星块。凸台锥角的角度α＝78、3°。在相邻两锥角之间的三角形区域的反屑面上有一个球冠形凸块2。凸块2在三角形区域的投影占三角形区域面积的三分之一。凸块2的顶点与反屑面之间的距离为0.2mm，凸台1顶点与反屑面之间的距离为0.3mm。凸块1的锥角的顶点和凸块2的顶点与刀具轴心连接夹角β为15°。槽型宽度Wn为5mm。
Claims (4)
1.圆盘形刀具，断屑槽由前刀面、圆弧面和反屑面组成，前刀面和反屑面为同轴圆锥面，与圆弧面相切连接，其特征在于前刀面与前端面夹角γ0为15°～17°，反屑面与后端面的夹角θ为15°～17°，后端面高出前端面的距离即刃口高度h＝0.1～0.2mm，在反屑面上一同轴圆周上均布若干凸台(1)，相邻两凸台之间有凸块(2)。
2.根据权利要求1所述的圆盘形刀具，其特征在于凸台(1)为等腰锥角形凸台，凸台(1)相连构成环形多角星块，凸台等腰锥角的角度α＝76°～78°，凸台锥角的两侧边为斜平面，与凸出圆弧面相切连接，圆弧面顶点与反屑面之间的距离t为0.15～0.4mm，相邻两锥角之间的凸块(2)为球冠，其顶点与反屑面之间的距离t为0.15～0.4mm。
3.根据权利要求2所述的圆盘形刀具，其特征在于多角星块的锥角的顶点和凸块(2)的顶点与刀具轴心连线夹角β为15°，凸台(1)和凸块(2)均为均布的10个。
4.根据权利要求2所述的圆盘形刀具，其特征在于凸块(2)为鸡蛋长轴方向的2球冠之一，其投影为所在反屑面三角区域面积的三分之一。
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