CN105382318B - 一种适用于高温合金铣削的刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适于高温合金铣削的刀具，属于金属加工领域，该刀具能够有效抑制刀‑屑摩擦生热且能够强化刀‑屑接触面散热，该刀具具有一定宽度的刀‑屑接触的上端面平台，该平台上较端面内凹曲面高出一定距离，同时包括加强刀‑屑接触面冷却效果的渐缩冷却孔。连通上下端面的渐缩冲击冷却孔直接将冷却润滑液冲击在前刀面刀‑屑接触区域，该方式较浇注式冷却能极大地提高冷却效率增加润滑效果，适于高温合金高效铣削。

Description

一种适用于高温合金铣削的刀具
技术领域
本发明属于金属加工领域，涉及是高温合金的铣削加工，具体涉及一种有助于减少切削区域热量累积的铣削刀片。
背景技术
高温合金铣削过程中易在铣刀片刀尖以及前刀面刀-屑接触区域产生大量切削热，并难以扩散，热量逐渐累积产生高温，严重影响了铣刀片的寿命。一般的铣刀片前刀面都是连续的平面，切屑与其的接触长度主要取决于切屑的变形曲率，较长的刀-屑接触区域会产生更多的热量，在前刀面形成局部高温。同时，普通铣削的冷却方式一般是切削区域外浇注式冷却，切削液难以进入，切削热集中的刀-屑接触区，这种方式很难产生有效的冷却效果。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种适于高温合金高效铣削的刀具，该刀具能够有效抑制刀-屑摩擦生热且能够强化刀-屑接触面散热的铣削刀片。
为解决以上技术问题，本发明采取以下解决方案：一种适用于高温合金铣削的刀片，刀片前刀面为上端面，上端面具有一定宽度的上端面平台，上端面平台的外边缘即为切削刃，该上端面平台内边缘中间为上端面内凹曲面，上端面内凹曲面中心为刀片螺栓孔，中心螺栓孔边缘高度小于刀片外边缘高度，即上端面平台的高度，刀片螺栓孔边缘与上端面平台内边缘通过倾斜的内凹曲面平滑过渡，上端面平台的内外边缘宽度H小于或等于刀和屑的接触长度；刀片上端面平台与刀片下端面之间具有连通孔，即冷却孔，上端面平台上的冷却孔的排列方向与切削刃平行，各个冷却孔的轴线共面，冷却孔的上端面孔径小于下端面的孔径。
优选地，上端面的冷却孔和下端面的冷却孔都是等间距分布。
优选地，同时上端面冲击冷却孔的半径R≥0.1mm。
优选地，冷却孔数量N≥3，且孔间中心的距离L2≤1.5mm。
优选地，刀片外边缘为正多边形，即上端面与外侧面相交成互相对称的若干个切削刃。
优选地，冷却孔的上端面孔中心间距L2＝1.5mm，上端面孔R1＝0.1mm，下端面孔R2＝0.5mm。
优选地，切削刃的个数为4、5、6、8，即刀片外边缘为正四、五、六、八边形，或者切削刃是圆形轮廓。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的刀片，刀片上端面的平台在切削过程中能够很有效的限制刀-屑接触的长度，减少了刀-屑接触面的摩擦，有利于降低前刀面(刀片上端面)的温度，同时也有利于降低切削力和切削振动，进而增加刀具寿命；连通上下端面的渐缩冲击冷却孔直接将冷却润滑液冲击在前刀面刀-屑接触区域，该方式较浇注式冷却能极大地提高冷却效率增加润滑效果。
附图说明
图1是本发明的适用于高温合金铣削的刀片的立体示意图；
图2是本发明的适用于高温合金铣削的刀片的冲击冷却孔的剖面示意图；
其中，1、刀体；2、固定螺栓孔；3、刀片上端面；4、外侧面；5、冷却孔下端面；6、冷却孔上端面；7切削刃；8、刀片下端面；9、冷却孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细地描述。
本发明的一种适用于高温合金高效铣削的刀片，具有一定宽度的刀-屑接触的上端面平台，该上端面平台上较端面内凹曲面高出一定距离，同时包括加强刀-屑接触面冷却效果的渐缩冷却孔。上端面平台的内外边缘宽度H小于等于高温合金铣削刀-屑接触长度，可以根据实验确定；刀片中心螺栓孔边缘高度小于刀片外边缘高度，高度差为h，该高度差可依情况调整，具体以确定切屑与刀体能够及时分离为准，刀片螺栓孔边缘与上端面内边缘通过斜曲面平滑过渡。
每个主切削刃的前刀面(刀片上端面)上都有连通上下端面的冲击冷却孔，冷却孔按照切削刃方向直线排布(冷却孔的排列方向与切削刃的边缘线平行)。冷却孔数量N≥3，且孔间中心的距离L2≤1.5mm，保证足够数量的冲击冷却孔。
冲击冷却孔的上端面孔径小于下端面的孔径，以达到加速冷却液流动速度的目的，同时上端面冲击冷却孔的半径R≥0.1mm，保证足够的冷却液流量。
图1展示了本发明的一种适用于高温合金铣削的刀片实例，该刀片前刀面有一段限制刀-屑接触长度的平台，该平台即是刀片上端面3，外边缘即为切削刃7，内边缘即刀片上端面3与刀片内侧面的交界线；一组自刀片下端面8至刀片上端面的渐缩冲击冷却孔9，图1中显示冷却孔下端面5、冷却孔上端面6，小孔按照一定间距直线排布，使其在切削过程中能够很有效的限制刀-屑接触的长度，减少刀-屑接触面的摩擦，有利于降低前刀面的温度，同时也有利于降低切削力和切削振动，进而增加刀具寿命；连通上下端面的渐缩冲击冷却孔9可以使冷却润滑液冲击在前刀面刀-屑接触区域，该方式较浇注式冷却能极大地提高冷却效率，增加润滑效果。
本实例中刀片外边缘为正八边形，中间设有固定螺栓孔2，刀片上端面3与外侧面4相交成互相对称的8个切削刃，可以将其装夹在旋转刀柄上，以任一切削刃切削，刀片材料为涂层硬质合金。
每个切削刃7的前刀面设有限制刀-屑接触的平台，即刀片上端面3，其宽度H不大于实际应有的刀-屑接触长度，同时该平面需通过精加工保证与刀片下端面平行。
刀片前刀面平台，即刀片上端面3与螺栓孔2边缘存在高度差h，此高度差通过斜曲面过渡，可以直接通过材料去除形成。
本实例中每个切削刃对应的端面用电加工4个或5个冲击冷却孔9，位置大小关系见示意图2，冷却孔的上端面孔中心间距L2＝1.5mm，上端面孔R1＝0.1mm，下端面孔R2＝0.5mm。
上述实例中切削刃的个数可以为4、5、6等，即刀片外边缘为正四、五、六边形等，甚至可以是圆形轮廓。
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 (7)

1.一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，刀片前刀面为上端面，上端面具有一定宽度的上端面平台，上端面平台的外边缘即为切削刃，该上端面平台内边缘中间为上端面内凹曲面，上端面内凹曲面中心为刀片螺栓孔，刀片螺栓孔边缘高度小于刀片外边缘高度，即上端面平台的高度，刀片螺栓孔边缘与上端面平台内边缘通过倾斜的内凹曲面平滑过渡，上端面平台的内外边缘宽度H小于或等于刀和屑的接触长度；刀片上端面平台与刀片下端面之间具有连通孔，即冷却孔，上端面平台上的冷却孔的排列方向与切削刃平行，各个冷却孔的轴线共面，冷却孔的上端面孔径小于下端面的孔径；冷却孔按照切削刃方向按照一定间距直线排布，刀片上端面为主切削刃的前刀面，为刀和屑的接触面。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，上端面的冷却孔和下端面的冷却孔都是等间距分布。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，同时上端面冷却孔的半径R≥0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，冷却孔数量N≥3，且孔间中心的距离L2≤1.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，刀片外边缘为正多边形，即上端面(3)与外侧面(4)相交成互相对称的若干个切削刃。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，上端面的冷却孔中心间距L2＝1.5mm，上端面的冷却孔R1＝0.1mm，下端面的冷却孔R2＝0.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高温合金铣削的刀片，其特征在于，切削刃的个数为4、5、6、8，即刀片外边缘为正四、五、六、八边形，或者切削刃是圆形轮廓。
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