CN107138753B - 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片 - Google Patents

一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片 Download PDF

Info

Publication number
CN107138753B
CN107138753B CN201710537791.5A CN201710537791A CN107138753B CN 107138753 B CN107138753 B CN 107138753B CN 201710537791 A CN201710537791 A CN 201710537791A CN 107138753 B CN107138753 B CN 107138753B
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
cutting
micro
micro groove
cutting edge
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.)
Active
Application number
CN201710537791.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107138753A (zh
Inventor
邹中妃
何林
刘杨
蒋宏婉
占刚
吴锦行
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.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
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 Guizhou University filed Critical Guizhou University
Priority to CN201710537791.5A priority Critical patent/CN107138753B/zh
Publication of CN107138753A publication Critical patent/CN107138753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107138753B publication Critical patent/CN107138753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1603—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with specially shaped plate-like exchangeable cutting inserts, e.g. chip-breaking groove
    • B23B27/1611—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with specially shaped plate-like exchangeable cutting inserts, e.g. chip-breaking groove characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/08—Rake or top surfaces
    • B23B2200/086—Rake or top surfaces with one or more grooves
    • B23B2200/087—Rake or top surfaces with one or more grooves for chip breaking

Abstract

本发明公开了一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片。包括前刀面（1），前刀面（1）的边缘设有主切削刃（3），前刀面（1）的切削刃近域（7）处设有J形微槽（5），且在J形微槽（5）的外缘与主切削刃（3）间设有波纹微槽（2）。本发明具有降低切削温度和提高刀具耐用度的特点。

Description

一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片
技术领域
本发明涉及一种切削加工领域用的车刀刀片，特别是一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片。
背景技术
切削加工是机械制造业材料去除的主要手段，而切削刀具的好坏直接影响了切削加工的效率及加工质量。在切削加工中，切削刃作为去除材料的主要部位，切削刃及切削刃附近区域(切削刃近域，图2中虚线包围的区域)的工作环境最为恶劣，而其结构又直接关系到刀具的耐用度和加工的效率及品质，所以合理的切削刃及切削刃近域结构设计对提升车刀的性能尤为重要。目前行业对车刀的结构设计主要集中在如何减小车刀与工件间的摩擦和如何合理的设计断屑槽使刀屑能够按照要求脱落避免影响工件加工，简言之就是目前的设计集中点主要在如何减小摩擦及如何使断屑效果好。但在切削加工时，车刀的温度会急剧升高，这不仅会降低刀具的耐用度，而且还会降低切削品质。目前行业主要采用的降温手段为在加工时使用冷却液降温，该降温方式只能降低车刀表面的温度，而车刀内部温度效果并不理想。通过上述可知，目前行业还未就如何降低切削刃近域的切削温度对车刀的结构进行设计。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片。本发明具有降低切削温度和提高刀具耐用度的特点。
本发明的技术方案：一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，包括前刀面，前刀面的边缘设有主切削刃，前刀面的切削刃近域处设有J形微槽，且在J形微槽的外缘与主切削刃间设有波纹微槽。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的J形微槽在前刀面的截面为非对称曲线型，J形微槽的底面呈弧面，J形微槽的深度H为0.27-0.34mm。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的波纹微槽为4～5个波形刃。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的J形微槽的长度L1为2.15-2.66mm，J形微槽的宽度W为0.89-1.21mm。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的J形微槽的靠近主切削刃一侧的外缘距主切削刃的距离T为0.06-0.09mm。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的波纹微槽的波长L3为0.14～0.21mm，波纹总长度L2为0.7～0.83mm，最大半径R为0.04～0.07mm，沿垂直于前刀面上观察波纹的偏移角度λ＝6～9°。
前述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片中，所述的J形微槽的外缘与主切削刃的连接形式为弧面或平面。
有益效果：与现有技术相比，本发明通过在切削刃近域处设置微槽结构，使车刀在切削高温合金GH4169时，车刀的刀-屑实际接触区域(该区域位于切削刃近域)的温度降低从而有效提高刀具的耐用度。申请人通过对切削高温合金GH4169的大量实验和分析发现，车刀在切削过程中，J形微槽的存在增大了切屑与刀具前刀面接触面积(由图6-11可知，本发明刀-屑几乎为全接触)，降低了刀具在刀-屑接触处区的正应力；J形微槽的存在改变了刀具切削过程的热力耦合作用，改变了第一变形区应力应变状态，降低切削热的产生；波纹微槽的方向是沿流屑方向的，故波纹微槽的存在使切屑流出更加顺畅。综合作用使得刀具切削温度得到有效降低，进而有效确保了车刀具的耐用度。
本发明中，申请人通过对切削高温合金GH4169的大量实验分析发现，当在前刀面上距主切削刃0.09mm的距离挖一个J形微槽以及波纹微槽，J形微槽的深度为0.33mm且微槽的长度L1和宽度W分别为2.5mm和1.05mm，且当波纹微槽的波长L3为0.14～0.21mm，波纹总长度L2为0.7～0.83mm，最大半径R为0.04～0.07mm，流屑角λ＝6～9°时，车刀片有较明显降温效果，且切削刃及切削刃近域满足粉末冶金压制工艺的要求。
本发明微槽还有断屑的功能：本发明使得切削过程中切屑沿微槽内壁流动，而该内壁对切屑产生一定阻挡作用从而使得切屑发生卷曲，当切屑流经微槽外边缘时，受到该处的高应力作用，当切削因受到局部应力作用而发生的应变达到其极限应变值时，切屑即发生折断。
为了能更好证明本发明的有益效果，申请人做了如下实验：使用普通硬质合金车刀(以下简称Ⅰ号车刀)、仅设置J形微槽的车刀(以下简称Ⅱ号车刀)与本发明车刀(以下简称Ⅲ号车刀)进行切削高温合金GH4169对比实验。上述的车刀，其每一组对比实验均在相同切削条件(切削用量、刀具和工件材料等)下进行，切削高温合金GH4169的对比实验方案及结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001341068070000031
表1中的A＝(Ⅰ-Ⅱ)/Ⅰ*100％；B＝(Ⅱ-Ⅲ)/Ⅱ*100％；C＝(Ⅰ-Ⅲ)/Ⅰ*100％。
通过上表可知，本发明与J形微槽车刀相比，其降温幅度提高1.15％-8.95％，可知波纹微槽车刀降温效果较明显。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的M处的局部放大示意图；
图3是图2的A-A截面上的结构示意图；
图4是图2中朝B方向的结构示意图；
图5是图1的M处的立体结构示意图；
图6是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm和λ为6°时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
图7是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm和λ为7°时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
图8是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm和λ为8°时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
图9是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm和λ为9°时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
图10是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm、λ＝9°和R＝0.07时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
图11是Vc＝45m/min、f＝0.18mm、ap＝2.5mm、λ＝9°和R＝0.06时，微槽的刀-屑接触状态图，几乎为全接触；
附图中的标记为：1-前刀面，2-波纹微槽，3-主切削刃，4-外缘，5-J形微槽，6-刀尖，7-切削刃近域，8-底面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，构成如图1-5所示，包括前刀面1，前刀面1的边缘设有主切削刃3，前刀面1的切削刃近域7处设有J形微槽5(参见图2)，且在J形微槽5的外缘与主切削刃3间设有波纹微槽2(参见图2)。
前述的J形微槽5在前刀面1的截面为非对称曲线型(参见图2)，J形微槽5的底面8呈弧面(参见图3)，J形微槽5的深度H为0.27-0.34mm，优选0.33mm。
前述的波纹微槽2为4～5个波形刃(参见图2)。
前述的J形微槽5的长度L1为2.15-2.66mm，优选2.5mm，J形微槽5的宽度W为0.89-1.21mm，优选1.05mm。
前述的J形微槽5的靠近主切削刃3一侧的外缘4距主切削刃3的距离T为0.06-0.09mm，优选0.09mm。
前述的波纹微槽2的波长L3为0.14～0.21mm，波纹总长度L2为0.7～0.83mm，最大半径R为0.04～0.07mm，沿垂直于前刀面1上观察波纹的偏移角度λ＝6～9°。所述的偏移角度λ的偏移方向即为流屑角方向(方向及角度参见图2)。
前述的J形微槽5的外缘4(外缘位置参见图2或图5)与主切削刃3的连接形式为弧面或平面。
本发明的车刀在切削过程中，刀-屑几乎为全接触(参见图6-11)，降低了刀具在刀-屑接触处区的正应力；J形微槽的存在改变了刀具切削过程的热力耦合作用，改变了第一变形区应力应变状态，降低切削热的产生；波纹微槽的方向是沿流屑方向的，故波纹微槽的存在使切屑流出更加顺畅。综合作用使得刀具切削温度得到有效降低，进而有效确保了车刀具的耐用度。

Claims (4)

1.一种切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，其特征在于：包括前刀面（1），前刀面（1）的边缘设有主切削刃（3），前刀面（1）的切削刃近域（7）处设有J形微槽（5），且在J形微槽（5）的外缘与主切削刃（3）间设有波纹微槽（2）；
所述的J形微槽（5）在前刀面（1）的截面为非对称曲线型，J形微槽（5）的底面（8）呈弧面，J形微槽（5）的深度H为0.27-0.34mm；
所述的波纹微槽（2）的波长L3为0.14～0.21mm，波纹总长度L2为0.7～0.83mm，最大半径R为0.04～0.07mm，沿垂直于前刀面（1）上观察波纹的偏移角度=6～9°；
所述的波纹微槽（2）为4～5个波形刃。
2.根据权利要求1所述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，其特征在于：所述的J形微槽（5）的长度L1为2.15-2.66mm，J形微槽（5）的宽度W为0.89-1.21mm。
3.根据权利要求1所述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，其特征在于：所述的J形微槽（5）的靠近主切削刃（3）一侧的外缘（4）距主切削刃（3）的距离T为0.06-0.09mm。
4.根据权利要求1所述的切削高温合金GH4169的微槽硬质合金车刀片，其特征在于：所述的J形微槽（5）的外缘（4）与主切削刃（3）的连接形式为弧面或平面。
CN201710537791.5A 2017-07-04 2017-07-04 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片 Active CN107138753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710537791.5A CN107138753B (zh) 2017-07-04 2017-07-04 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710537791.5A CN107138753B (zh) 2017-07-04 2017-07-04 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107138753A CN107138753A (zh) 2017-09-08
CN107138753B true CN107138753B (zh) 2023-05-09

Family

ID=59785499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710537791.5A Active CN107138753B (zh) 2017-07-04 2017-07-04 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107138753B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112809033B (zh) * 2020-12-30 2024-01-30 贵州大学 一种切削aisi201的微结构硬质合金车刀片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102228998A (zh) * 2011-06-13 2011-11-02 华南理工大学 一种钛合金切削用刀具及其制作方法
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

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE349758B (zh) * 1971-10-27 1972-10-09 Sandvik Ab
BE794309A (fr) * 1972-03-07 1973-05-16 Hertel Karl Outil a ecrouter les arbres par enlevement des copeaux
CN1539582A (zh) * 2003-11-04 2004-10-27 哈尔滨理工大学 三维波形曲面槽形可转位三角形车刀片
US7278805B2 (en) * 2005-10-03 2007-10-09 Kennametal Inc. Cutting insert for effective chip control
KR101039888B1 (ko) * 2008-12-31 2011-06-09 한국야금 주식회사 절삭인서트
KR101115657B1 (ko) * 2009-07-01 2012-02-15 한국야금 주식회사 홈 가공용 인서트
RU2532612C2 (ru) * 2010-05-11 2014-11-10 Тунгалой Корпорейшн Режущая пластина
DE102011010723B4 (de) * 2011-02-09 2015-01-22 Kennametal Inc. Schneidplatte und zugehöriges Bohrwerkzeug zum Bohren von Stapeln
CN102120267B (zh) * 2011-03-08 2016-03-23 哈尔滨理工大学 超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀
EP3006141B1 (en) * 2014-10-09 2021-09-29 Seco Tools Ab Double-sided, indexable turning insert and turning tool
CN106493395B (zh) * 2016-11-11 2018-10-09 贵州大学 一种切削高强度合金钢40CrMnMo的硬质合金微槽车刀
CN106475584B (zh) * 2016-11-11 2018-10-09 贵州大学 一种切削高温合金gh4169的微结构硬质合金车刀片
CN207026509U (zh) * 2017-07-04 2018-02-23 贵州大学 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102228998A (zh) * 2011-06-13 2011-11-02 华南理工大学 一种钛合金切削用刀具及其制作方法
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN107138753A (zh) 2017-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5895456B2 (ja) 切削インサート
JP6114975B2 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体工具
JP5853613B2 (ja) 切削インサート
JP2012514541A (ja) 超合金を溝削りする方法およびそのための切削インサート
CN106475584B (zh) 一种切削高温合金gh4169的微结构硬质合金车刀片
JP6258950B2 (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
CN107138753B (zh) 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片
CN106493395B (zh) 一种切削高强度合金钢40CrMnMo的硬质合金微槽车刀
CN204997121U (zh) 一种倒角刀
CN204934652U (zh) 一种可转位刀片
CN106493396B (zh) 一种切削304不锈钢的微结构硬质合金车刀片
CN113857508B (zh) 一种切屑主动控制的车削刀片
CN207026509U (zh) 一种切削高温合金gh4169的微槽硬质合金车刀片
CN107138752B (zh) 一种切削40CrMnMo的涂层硬质合金前刀面梳齿形微槽车刀
JP2019171511A (ja) 切削インサート、切削工具及び切削加工物の製造方法
CN107552816A (zh) 高温合金精加工高效断屑菱形车刀片
WO2018210000A1 (zh) 一种切削钛合金tc4的硬质合金微槽车刀
WO2022142428A1 (zh) 一种切槽刀片
CN205702501U (zh) 阀门止口车削刀具
CN208613823U (zh) 一种阶梯刃口加大避空处理的成型刀
CN215545003U (zh) 一种cbn顺排屑抗振槽刀片
JP2015160266A (ja) 切削インサート及び刃先交換式バイト
CN204321257U (zh) 爪形刃分段切削止偏钻削刀片
CN209255866U (zh) 燕尾刀结构
CN215468169U (zh) 一种凸轮轴孔pcd强断屑镗刀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant