CN103143739A - 重型高效切削车铣复合折线刃刀片 - Google Patents

重型高效切削车铣复合折线刃刀片 Download PDF

Info

Publication number
CN103143739A
CN103143739A CN2013101062284A CN201310106228A CN103143739A CN 103143739 A CN103143739 A CN 103143739A CN 2013101062284 A CN2013101062284 A CN 2013101062284A CN 201310106228 A CN201310106228 A CN 201310106228A CN 103143739 A CN103143739 A CN 103143739A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting
blade
long
short
broken line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101062284A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103143739B (zh
Inventor
吴明阳
孙守慧
程耀楠
何耿煌
胡强
刘利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin University of Science and Technology
Original Assignee
Harbin University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin University of Science and Technology filed Critical Harbin University of Science and Technology
Priority to CN201310106228.4A priority Critical patent/CN103143739B/zh
Publication of CN103143739A publication Critical patent/CN103143739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103143739B publication Critical patent/CN103143739B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

重型高效切削车铣复合折线刃刀片，属于车铣加工用刀具技术领域。以解决在超大型筒类锻件毛坯粗加工中，采用单刃的焊接式车刀承受强机械冲击时易断裂失效，以及在切削过程中，高温使刀片丧失切削所需硬度而被工件反切的问题。后刀面由长斜面和短斜面依次交替相连构成，长、短切削刃组合构成折线形切削刃，凸起平台外表面四周边缘处设有长边缘及短边缘，长切削刃处设有向凸起平台底部倾斜的长倾斜面，由长倾斜面与长边缘所在侧面之间的区域形成倒置的梯形断屑槽，短切削刃处设有问凸起平台底部倾斜的短倾斜面，由短倾斜面与凸起平台的短边缘所在侧面之间的区域形成V形断屑糟，刀片底刀面上设有刀底散热糟。本发明用于大型加氢筒节毛坯大切深车铣削加工。

Description

重型高效切削车铣复合折线刃刀片
技术领域
本发明属于车铣加工用刀具技术领域，尤其涉及一种重型高效切削车铣复合折线刃刀片。
背景技术
大型加氢筒节毛坯是直接锻造而成，重量可达400多吨，待加工表面有很多普通锻件所没有的锻造缺陷，比如:锻造铲沟、氧化皮、锻造裂纹和金属覆盖物等;加氢筒节所用的材料比较特殊，具有很强的高温韧性。目前，加氢筒节荒加工需要进行车削和铣削加工，如车削加工所用刀具是单刃的焊接式车刀，加工过程中锻造缺陷引起的切削用量变化非常大，刀具承受的机械冲击时刻处于动态变化中，切削力最大可达10吨左右，刀具很容易受冲击而断裂，加上目前的刀具没有断屑糟，使加工过程中的切屑难于折断，缠绕在刀具上，使刀具的散热条件变差，从而导致切削区域温度不断升高(可达1000°C)，高温使刀片丧失切削所需硬度而被工件反切。大量切削热堆积在切削区域上，加速了刀具的软化，从而很容易引起刀具的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象，刀具使用寿命短，严重制约生产效率的提高。此外，极端重型轴类锻件的车削与铣削加工所用刀片在结构和功能等方面各不相同，无法互相通用，从而存在功能单一、应用范围窄、通用性差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种重型高效切削车铣复合折线刃刀片，以解决在超大型筒类锻件毛坯粗加工中，采用单刃的焊接式车刀承受强机械冲击时易断裂失效，以及在切削过程中，高温使刀片丧失切削所需硬度而被工件反切的问题。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下
重型高效切削车铣复合折线刃刀片，所述刀片的外形为四棱台形状，且刀片底刀面的面积小于刀片前刀面的面积，刀片的四个后刀面均为外凸的折面，每个外凸的折面由长斜面和短斜面组成，四个后刀面由四个长斜面和四个短斜面依次交替相连构成，每个长斜面与刀片前刀面相交处设有长切削刃，每个短斜面与刀片前刀面相交处设有短切削刃，位于同一后刀面上的长切削刃和短切削刃组合构成折线形切削刃，每相邻两条折线形切削刃之间的刀尖处设有圆弧形过渡刃，刀片前刀面的中部设有凸起平台，凸起平台的几何中心处设有紧固螺钉沉孔，凸起平台外表面四周边缘处设有与所对应的长切削刃相平行的长边缘以及与所对应的短切削刃相平行的短边缘，凸起平台的长边缘所在侧面的底部向长切削刃一侧倾斜，凸起平台的短边缘所在侧面的底部问短切削刃一侧倾斜，刀片前刀面位于长切削刃处设有向凸起平台底部倾斜的长倾斜面，由所述长倾斜面与凸起平台的长边缘所在侧面之间的区域形成倒置的梯形断屑槽，刀片前刀面位于短切削刃处设有向凸起平台底部倾斜的短倾斜面，由所述短倾斜面与凸起平台的短边缘所在侧面之间的区域形成V形断屑槽，刀片底刀面位于紧固螺钉沉孔外圆周边缘处设有圆环形散热槽，刀片底刀面上位于四个长斜面与圆环形散热槽之间设有四个刀底散热槽，四个刀底散热槽与圆环形散热糟和长斜面相通，刀片底刀面的相邻两个刀底散热槽之间的区域为刀体支撑凸起。
本发明的有益效果是:
1、采用圆弧半径刀尖设计，圆弧刀尖强度高，能很好地提高刀尖抗机械冲击性能。
2、刀尖附近设置有半球形凸起，能很好的减小刀尖处断屑槽的深度，适合小切深的情况下对宽度较小的切屑进行卷曲折断。
3、折线切削刃将切削刃折成一长一短的切削刃，且切削刃之间有一定的夹角，这样设计的目的是:当用长切削刃一端切削时，能适应大的切削深度和大的进给量，使得所述梯形断屑槽对大型切屑的卷曲、导流和折断效果较为明显;当用短切削刃一端切削时，适合工件表面加工条件恶劣且必须采用小切削用量的情况。
4、V形断屑槽能有效增加刀片切削区域的强度，同时提高断屑效率。
5、刀片通过紧固螺钉沉孔安装固定在刀杆(或刀盘)上，螺钉安装后螺帽陷于紧固螺钉沉孔内，避免大型切屑对螺钉的摩擦。
6、刀片底部设计有刀体支撑凸起，四块刀体支撑凸起将刀片底部分割成四块区域，各个刀体支撑凸起之间为刀底散热槽，这样的设计在最大限度保证刀片强度的前提下不仅减小了刀片与刀杆(或刀盘)之间的接触面积，减小了刀片与刀杆(或刀盘)间的热量传递，而且刀底散热糟增加了刀片底部的散热面积，当切削过程中采用切削液时，刀底散热糟能将切削液引流到紧固螺钉沉孔附近区域，从而使螺钉、刀片与刀垫间的接触区域获得良好的冷却效果。
7、环形散热槽将刀片后刀面与刀体支撑凸起分隔开，刀片后刀面设计成6～8°的后角，不仅降低了刀片后刀面与工件已加工表面的摩擦，而且环形散热糟能很好的将热量阻隔，降低了刀片前刀面切削区域切削热传递到刀体支撑凸起，从而整体提高了刀片的抗高温性能。
8、本发明的刀片可车铣两用，实用性强，刀片在承受强机械冲击时不易断裂失效，刀片在切削过程中，即使切削区域温度不断升高至1000°C，也不会使刀片丧失切削所需硬度，从而不会被工件反切。
附图说明
图1是本发明的重型高效切削车铣复合折线刃刀片的主视图，图2是图1的俯视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的C-C剖视图，图5是图2的仰视图，图6是图5的B-B剖视图。
具体实施方式
具体实施方式一:如图1-图6所示，本实施方式的重型高效切削车铣复合折线刃刀片，所述刀片的外形为四棱台形状，且刀片底刀面的面积小于刀片前刀面的面积，刀片的四个后刀面(即刀片侧面)均为外凸的折面，每个外凸的折面由长斜面9-1和短斜面9-2组成，四个后刀面由四个长斜面9-1和四个短斜面9-2依次交替相连构成，每个长斜面9-1与刀片前刀面相交处设有长切削刃2，每个短斜面9-2与刀片前刀面相交处设有短切削刃10，位于同一后刀面上的长切削刃2和短切削刃10组合构成折线形切削刃，每相邻两条折线形切削刃之间的刀尖处设有圆弧形过渡刃6，刀片前刀面的中部设有凸起平台11，凸起平台11的几何中心处设有紧固螺钉沉孔5，凸起平台11外表面四周边缘处设有与所对应的长切削刃2相平行的长边缘11-1以及与所对应的短切削刃10相平行的短边缘11-2，凸起平台11的长边缘11-1所在侧面的底部问长切削刃2一侧倾斜，凸起平台11的短边缘11-2所在侧面的底部向短切削刃10一侧倾斜，刀片前刀面位于长切削刃2处设有向凸起平台11底部倾斜的长倾斜面12，由所述长倾斜面12与凸起平台11的长边缘11-1所在侧面之间的区域形成倒置的梯形断屑糟3，刀片前刀面位于短切削刃10处设有向凸起平台11底部倾斜的短倾斜面13，由所述短倾斜面13与凸起平台11的短边缘11-2所在侧面之间的区域形成V形断屑糟4，刀片底刀面位于紧固螺钉沉孔5外圆周边缘处设有圆环形散热槽14，刀片底刀面上位于四个长斜面9-1与圆环形散热糟14之间设有四个刀底散热槽15，四个刀底散热糟15与圆环形散热糟14和长斜面9-1相通，刀片底刀面的相邻两个刀底散热糟15之间的区域为刀体支撑凸起16。
具体实施方式二:结合图1说明，本实施方式所述刀片的厚度S＝10mm。可满足刀片的强度要求。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式所述刀片的后角为6～8°。优选后角为7°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。
具体实施方式四:本实施方式所述刀片的前角为6～8°。优选前角为7°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:本实施方式所述刀片的刃倾角为0°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:结合图2说明，本实施方式所述圆弧形过渡刃6的半径为4～61mm。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式七:结合图1～图3说明，本实施方式所述刀片前刀面位于四个刀尖附近设置有四个半球形凸起1。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。
具体实施方式八:结合图5说明，本实施方式四个刀底散热糟15与长斜面9-1相通的一端均向短斜面9-2的一侧倾斜。利于本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式九:结合图说明，本实施方所述刀片的四个后刀面靠近刀体支撑凸起16一侧设有环形散热槽8。利于将切削液引流到紧固螺钉沉孔附近区域。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式三相同。
本发明的重型高效切削车铣复合折线刃刀片使用时，整个刀片通过紧固螺钉固定在车刀刀杆(或铣刀刀盘)上。
在本发明主题名称中的重型是指，由于加工的对象主要是核工业筒节材料，重量可达500多吨，其尺寸非常大(直径最大6·4M以上，最大高度达5·8M以上)，这是普通切削远远不能够达到的。
在本发明主题名称中的高效是指:由于重型切削的对象尺寸非常大，产生的切削力，切削温度很高，极易破坏刀具与工件。所以需要经常更换刀具，这就减少了加工时间，因本发明中设计的刀具耐高温，强度高，不易损坏，所以提高了加工效率。

Claims (9)

1.一种重型高效切削车铣复合折线刃刀片，所述刀片的外形为四棱台形状，且刀片底刀面的面积小于刀片前刀面的面积，其特征在于:刀片的四个后刀面均为外凸的折面，每个外凸的折面由长斜面(9-1)和短斜面(9-2)组成，四个后刀面由四个长斜面(9-1)和四个短斜面(9-2)依次交替相连构成，每个长斜面(9-1)与刀片前刀面相交处设有长切削刃(2)，每个短斜面(9-2)与刀片前刀面相交处设有短切削刃(10)，位于同一后刀面上的长切削刃(2)和短切削刃(10)组合构成折线形切削刃，每相邻两条折线形切削刃之间的刀尖处设有圆弧形过渡刃(6)，刀片前刀面的中部设有凸起平台(11)，凸起平台(11)的几何中心处设有紧固螺钉沉孔(5)，凸起平台(11)外表面四周边缘处设有与所对应的长切削刃(2)相平行的长边缘(11-1)以及与所对应的短切削刃(10)相平行的短边缘(11-2)，凸起平台(11)的长边缘(11-1)所在侧面的底部向长切削刃(2)一侧倾斜，凸起平台(11)的短边缘(11-2)所在侧面的底部向短切削刃(10)一侧倾斜，刀片前刀面位于长切削刃(2)处设有向凸起平台(11)底部倾斜的长倾斜面(12)，由所述长倾斜面(12)与凸起平台(11)的长边缘(11-1)所在侧面之间的区域形成倒置的梯形断屑槽(3)，刀片前刀面位于短切削刃(10)处设有向凸起平台(11)底部倾斜的短倾斜面(13)，由所述短倾斜面(13)与凸起平台(11)的短边缘(11-2)所在侧面之间的区域形成V形断屑槽(4)，刀片底刀面位于紧固螺钉沉孔(5)外圆周边缘处设有圆环形散热糟(14)，刀片底刀面上位于四个长斜面(9-1)与圆环形散热糟(14)之间设有四个刀底散热槽(15)，四个刀底散热糟(15)与圆环形散热槽(14)和长斜面(9-1)相通，刀片底刀面的相邻两个刀底散热糟(15)之间的区域为刀体支撑凸起(16)。
2.根据权利要求1所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片的厚度S＝10mm。
3.根据权利要求2所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片的后角为6～8°。
4.根据权利要求3所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片的前角为6～8°。
5.根据权利要求4所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片的刃倾角为0°。
6.根据权利要求1所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述圆弧形过渡刃(6)的半径为4～6mm。
7.根据权利要求6所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片前刀面位于四个刀尖附近设置有四个半球形凸起(1)。
8.根据权利要求1所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:四个刀底散热糟(15)与长斜面(9-1)相通的一端均向短斜面(9-2)的一侧倾斜。
9.根据权利要求3所述重型高效切削车铣复合折线刃刀片，其特征在于:所述刀片的四个后刀面靠近刀体支撑凸起(16)一侧设有环形散热糟(8)。
CN201310106228.4A 2013-03-29 2013-03-29 用于重型切削加工中的车铣复合折线刃刀片 Expired - Fee Related CN103143739B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310106228.4A CN103143739B (zh) 2013-03-29 2013-03-29 用于重型切削加工中的车铣复合折线刃刀片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310106228.4A CN103143739B (zh) 2013-03-29 2013-03-29 用于重型切削加工中的车铣复合折线刃刀片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103143739A true CN103143739A (zh) 2013-06-12
CN103143739B CN103143739B (zh) 2015-09-09

Family

ID=48542209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310106228.4A Expired - Fee Related CN103143739B (zh) 2013-03-29 2013-03-29 用于重型切削加工中的车铣复合折线刃刀片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103143739B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103862074A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 哈尔滨理工大学 一种双断屑结构重型切削刀片
CN109014259A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 宁波大学 一种pcd刀具的断屑装置及其制造方法
CN111151800A (zh) * 2020-03-16 2020-05-15 东莞市亚肯精密机械有限公司 异常预警的自崩落刀片
CN114888625A (zh) * 2022-05-12 2022-08-12 苏州大学 一种辅助切削液渗入切削区的系统及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691176A2 (en) * 1992-02-05 1996-01-10 Sandvik Aktiebolag Cutting insert and process for its production
CN1116837A (zh) * 1993-01-27 1996-02-14 桑德维克公司 具有扭转切屑面的切削镶齿
JPH08174327A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Toshiba Tungaloy Co Ltd 正面フライス用のスローアウェイチップ
JP2000141123A (ja) * 1998-11-09 2000-05-23 Toyota Motor Corp スローアウェイチップならびに回転切削工具、および金型形成方法
JP2010099778A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Kyocera Corp ドリルおよび切削インサート並びに切削方法
WO2010093120A2 (ko) * 2009-02-16 2010-08-19 한국야금 주식회사 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구
CN202106047U (zh) * 2011-06-23 2012-01-11 哈尔滨理工大学 重型切削专用变刃形可转位车刀片
CN202591645U (zh) * 2012-06-26 2012-12-12 哈尔滨理工大学 断屑槽型可转位正方形车刀片

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691176A2 (en) * 1992-02-05 1996-01-10 Sandvik Aktiebolag Cutting insert and process for its production
CN1116837A (zh) * 1993-01-27 1996-02-14 桑德维克公司 具有扭转切屑面的切削镶齿
JPH08174327A (ja) * 1994-12-27 1996-07-09 Toshiba Tungaloy Co Ltd 正面フライス用のスローアウェイチップ
JP2000141123A (ja) * 1998-11-09 2000-05-23 Toyota Motor Corp スローアウェイチップならびに回転切削工具、および金型形成方法
JP2010099778A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Kyocera Corp ドリルおよび切削インサート並びに切削方法
WO2010093120A2 (ko) * 2009-02-16 2010-08-19 한국야금 주식회사 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구
CN202106047U (zh) * 2011-06-23 2012-01-11 哈尔滨理工大学 重型切削专用变刃形可转位车刀片
CN202591645U (zh) * 2012-06-26 2012-12-12 哈尔滨理工大学 断屑槽型可转位正方形车刀片

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103862074A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 哈尔滨理工大学 一种双断屑结构重型切削刀片
CN103862074B (zh) * 2014-04-08 2016-02-10 哈尔滨理工大学 一种双断屑结构重型切削刀片
CN109014259A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 宁波大学 一种pcd刀具的断屑装置及其制造方法
CN109014259B (zh) * 2018-08-22 2024-06-07 宁波大学 一种pcd刀具的断屑装置的制造方法
CN111151800A (zh) * 2020-03-16 2020-05-15 东莞市亚肯精密机械有限公司 异常预警的自崩落刀片
CN114888625A (zh) * 2022-05-12 2022-08-12 苏州大学 一种辅助切削液渗入切削区的系统及方法
CN114888625B (zh) * 2022-05-12 2023-09-29 苏州大学 一种辅助切削液渗入切削区的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103143739B (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104841994B (zh) 径向可调节式重型切削层切铣刀
CN101557899B (zh) 旋转切削工具
CN202106047U (zh) 重型切削专用变刃形可转位车刀片
CN102120267B (zh) 超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀
CN103862074B (zh) 一种双断屑结构重型切削刀片
CN204997118U (zh) 一种可转位铣削刀片及其铣削刀具
CN202763159U (zh) 一种机夹刀片式倒角铣刀
CN103143739B (zh) 用于重型切削加工中的车铣复合折线刃刀片
CN206296476U (zh) 一种重型切削高效断屑刀片
CN102744431B (zh) 一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片
CN205629419U (zh) 极端重载切削轴类锻件高效粗加工“牛角”车铣两用刀片
CN104043863A (zh) 双后角内冷式抗振侧铣专用刀具
WO2016078897A1 (en) A cutting insert and a cutting tool for milling square shoulders
CN205673619U (zh) 一种重载条件下高效荒加工轴类锻件车铣两用可转位刀片
CN103143736A (zh) V形刀尖大型轴类锻件粗加工专用刀片
CN112024919A (zh) 一种重载条件下大切深车铣复合可转位刀片
CN103192099B (zh) 极端重型轴类锻件高效拉荒专用车铣两用刀片
CN107214353A (zh) 一种高压冷却下高温合金半精加工用可转位车刀片
CN204657595U (zh) 一种可转位反锥度螺旋立铣刀
CN203140811U (zh) 大型锻件干式切削可转位车刀片
CN203076613U (zh) 极限超重载大切深抗冲击型专用刀片
CN203109268U (zh) 重型高效切削车铣复合折线刃刀片
CN205851891U (zh) 一种用于300m超高强度钢精加工可转位槽型车刀片
CN203076616U (zh) V形刀尖大型轴类锻件粗加工专用刀片
CN203197280U (zh) 重型轴类锻件专用车铣两用刀片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150909

Termination date: 20190329