CN106270584A - 用于含能材料切削加工的切断刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于含能材料切削加工的切断刀具，由刀片和刀杆组成，所述刀片通过焊接装配于所述刀杆的定位槽上，所述刀片前端设置包括由三角形切削刃和平刃构成的刀具主切削刃，所述三角形切削刃和平刃对应的前刀面为弧形面，所述三角形切削刃下方为主切削刃后刀面,所述主切削刃后刀面延伸至刀片底部，所述平刃为两刃且分别与所述三角形切削刃的两侧连接，所述三角形切削刃的两刃间夹角为80°～100°。本发明避免了凹坑出现，有效减少材料去除率，能在较小材料去除量的情况下切断大直径含能材料，具有良好的切削效果和安全性。

Description

用于含能材料切削加工的切断刀具
技术领域
本发明涉及含能材料切削加工技术领域，具体涉及一种用于含能材料切削加工的切断刀具。
背景技术
由于含能材料力学性能表现为软脆性和弱刚性，切断过程中容易发生脆性断裂，特别是在刀具切入或切断位置出现毛坯掉边或掉块现象，加之含能材料具有高能量、敏感、高价值等特点，给含能材料切断工艺带来巨大的压力。目前金属切断刀具没有针对含能材料进行刀具结构优化，不适合切断含能材料，其切削效果和安全性存在一定的不足。
在切断含能材料时，材料受离心力、重力和切削力的共同作用，在未完全切断时中心位置就发生脆性断裂，导致端面断裂口处形成凹坑或凸起，断裂口凹坑的深度达1mm～2mm，不得不去除端面上2mm厚度的材料，增加了材料去除量，继而增加生产成本；现有切断刀具切深小刀宽大，材料去除量大，效率低，大直径的含能材料切断，需要采取其它加工方式或辅助工艺装备，不仅增加了辅助工时和加工成本，还增加了安全风险。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于含能材料切削加工的切断刀具，旨在解决当前含能材料切断时材料去除量大、安全风险高等技术问题。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种用于含能材料切削加工的切断刀具，由刀片和刀杆组成，所述刀片通过焊接装配于所述刀杆的定位槽上，所述刀片前端设置包括由三角形切削刃和平刃构成的刀具主切削刃，所述三角形切削刃和平刃对应的前刀面为弧形面，所述三角形切削刃下方为主切削刃后刀面,所述主切削刃后刀面延伸至刀片底部，所述平刃为两刃且分别与所述三角形切削刃的两侧连接，所述三角形切削刃的两刃间夹角为80°～100°，所述三角形切削刃的两刃形成的刀尖处设置为圆弧，所述三角形切削刃的两刃及平刃的两刃均以所述由刀片轴向中心面对称。
为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：
根据本发明的一个实施方案，所述刀片与所述刀杆的焊接处打磨平滑。
根据本发明的另一个实施方案，所述三角形切削刃的直线长度和所述平刃长度相等。
根据本发明的另一个实施方案，所述刀尖处的圆弧半径为0.2mm。
根据本发明的另一个实施方案，所述前刀面的前角为15°～20°。
根据本发明的另一个实施方案，所述主切削刃后刀面的后角为7°～15°。
根据本发明的另一个实施方案，所述刀片侧面为副切削刃后刀面，该副切削刃后角为2°。
根据本发明的另一个实施方案，所述刀片的宽度为4.2mm～5.2mm。
根据本发明的另一个实施方案，所述刀片底部设置便于焊接固定的定位块。
本发明还可以是：
根据本发明的另一个实施方案，所述刀片后端设置用于所述刀杆配合连接的凹槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：
本发明的一种用于含能材料切削加工的切断刀具，具有：
1)切断刀具的主切削刃在平刃的基础上增加了三角形切削刃，切断含能材料时两端面上均产生凸起的断裂口，避免了凹坑出现，有效减少材料去除率；
2)本发明的切断刀具具有较小刀宽和较大切深，能在较小材料去除量的情况下切断大直径含能材料；
3)本发明的切断刀具结构和几何角度针对含能材料切削进行优化，具有良好的切削效果和安全性。
附图说明
为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
图1为根据本发明一个实施例的含能材料切断刀具的结构示意图。
图2为图1的俯视结构示意图。
图3为根据本发明一个实施例的刀片结构示意图。
图4为图3的左视示意图。
图5为图3的俯视示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1～图5所示，一种用于含能材料切削加工的切断刀具，由刀片1A和刀杆1B组成，所述刀片1A通过焊接装配于所述刀杆1B的定位槽上，所述刀片1A底部设置便于焊接固定的定位块2F，便于焊接固定，刀片1A后端还设置用于所述刀杆1B配合连接的凹槽2G，用于增加刀具刚性，刀片1A与所述刀杆1B的焊缝1C打磨平滑。刀片结构和几何角度针对含能材料切削进行优化。
所述刀片1A前端设置包括由三角形切削刃2A和平刃2B构成的刀具主切削刃，三角形切削刃2A位于刀片中心，所述三角形切削刃2A和平刃2B对应的前刀面2D为弧形面，前刀面2D的前角2M为15°～20°，所述三角形切削刃2A下方为主切削刃后刀面2C,主切削刃后刀面2C的后角2N为7°～15°，所述主切削刃后刀面2C延伸至刀片1A底部，所述平刃2B为两刃且分别与所述三角形切削刃2A的两侧连接，所述三角形切削刃2A的两刃间夹角为80°～100°，所述三角形切削刃2A的两刃形成的刀尖处设置为圆弧，的圆弧半径为0.2mm，所述三角形切削刃2A的两刃及平刃2B的两刃均以所述由刀片1A轴向中心面对称。所述三角形切削刃2A的直线长度(即弧形刃正投影后的长度)和所述平刃2B长度相等。刀片1A侧面为副切削刃后刀面2E，对应的副切削刃后角2H为2°。刀片1A的宽度为4.2mm～5.2mm。
刀杆1B基体材料为高强度合金，切削部分宽度比刀片宽度小0.2mm，刀柄夹持长度不小于80mm，切削深度根据含能材料毛坯直径而定，刀具偏置方向根据数控机床刀架方向而定。
切断刀具切削含能材料时，主切削刃上的三角形切削刃2A和两段平刃2B同时切除材料，切屑从前刀面2D排出，当切深达到材料临界断裂直径位置处时，一方面三角形切削刃2A上的两斜刃对材料有轴向力作用，刀尖位置产生一个对材料的应力集中，使材料最先从刀尖位置断裂；另一方面三角形切削刃2A的切深总是大于两段平刃，刀尖位置处材料直径最小，抗拉强度最小，断裂从刀尖位置开始，断裂后在两端面形成两个凸起断裂口，从而避免了凹坑的出现，有效减少了材料去除量。切断刀具切断大直径含能材料毛坯时，材料去除量小，切削效果好，安全风险低，具有较好的应用效果。
综上所述，本发明通过对刀具几何角度、结构进行了优化，切削性能和安全性较好，能切断较大直径的含能材料，解决了当前切断工序带来的生产成本高、安全风险大等问题。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于由刀片(1A)和刀杆(1B)组成，所述刀片(1A)通过焊接装配于所述刀杆(1B)的定位槽上，所述刀片(1A)前端设置包括由三角形切削刃(2A)和平刃(2B)构成的刀具主切削刃，所述三角形切削刃(2A)和平刃(2B)对应的前刀面(2D)为弧形面，所述三角形切削刃(2A)下方为主切削刃后刀面(2C),所述主切削刃后刀面(2C)延伸至刀片(1A)底部，所述平刃(2B)为两刃且分别与所述三角形切削刃(2A)的两侧连接，所述三角形切削刃(2A)的两刃间夹角为80°～100°，所述三角形切削刃(2A)的两刃形成的刀尖处设置为圆弧，所述三角形切削刃(2A)的两刃及平刃(2B)的两刃均以所述由刀片(1A)轴向中心面对称。
2.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀片(1A)与所述刀杆(1B)的焊接处打磨平滑。
3.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述三角形切削刃(2A)的直线长度和所述平刃(2B)长度相等。
4.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀尖处的圆弧半径为0.2mm。
5.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述前刀面(2D)的前角(2M)为15°～20°。
6.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述主切削刃后刀面(2C)的后角(2N)为7°～15°。
7.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀片(1A)侧面为副切削刃后刀面(2E)，该副切削刃后角(2H)为2°。
8.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀片(1A)的宽度为4.2mm～5.2mm。
9.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀片(1A)底部设置便于焊接固定的定位块(2F)。
10.根据权利要求1所述的用于含能材料切削加工的切断刀具，其特征在于所述刀片(1A)后端设置用于所述刀杆(1B)配合连接的凹槽(2G)。
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