CN107598200A - 一种钢类车削刀片 - Google Patents

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周焱强
李树强
袁美和
谭文清
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Abstract

本发明公开了一种钢类车削刀片,刀片上设置有切削单元,切削单元包括圆弧切削刃、主切削刃和断屑槽,圆弧切削刃由圆弧面与上表面相交形成,主切削刃由侧面与上表面相交形成;断屑槽包括沿圆弧切削刃开始向刀片定位中心孔方向依次连接的圆弧切削刃、负倒棱平面、第一前刀面、第二前刀面、断屑槽底圆弧、第一断屑台、过渡圆弧和突起部组成;突起部靠近圆弧切削刃部分为前部,突起部前部设置在第二前刀面上,第一断屑台为设置在突起部前部上的凸起,过渡圆弧设置在第二前刀面上。该车削刀片其能满具有良好的塑性和韧性的钢类材料的加工,具有使用寿命长,被加工件的表面质量好的优点,其刀片综合性内与国外高端产品相当或相近。

Description

一种钢类车削刀片
技术领域
本发明属于金属切削加工领域,更具体的,涉及一种钢类车削刀片。
背景技术
现有技术中,可转位的双面槽型车削刀片是常用的切削刀片,近年来,机械制造领域为压低加工成本,对高效、优质、高性价比数控刀具有了更高更,更迫切的需求,用于钢类材料加工的数控可转位刀片自然尤为突出。为了满足市场的需求,世界各大刀具公司都致力于设计制造更高效、通用性更好的可转位刀片。但由于钢类材料种类繁多,其切削加工性依其合金元素、热处理和制造工艺(锻造、铸造等)的不同而不同,单类产品并不具有绝对的通用性,研制通用性强,且性能优异的钢类车削产品难度较大。目前,由于国内用于钢类材料车削的刀片综合性内与国外高端产品相比仍有较大差距,无论是稳定性还是切削寿命都难以满足高精加工领域的苛刻要求。
发明内容
本发明针对上述不足,提供一种钢类车削刀片,其能满具有良好的塑性和韧性的钢类材料的加工,具有使用寿命长,被加工件的表面质量好的优点,其刀片综合性内与国外高端产品相当或相近。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种钢类车削刀片,所述刀片本体为多边形体,所述刀片本体上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔,所述刀片本体包括上表面,下表面,至少三个侧面以及联接各侧面的圆弧面;所述上表面设置有不少于1个顶角A,每个顶角A与刀片中心之间设置有突起部;
每个顶角A设置有一个切削单元,切削单元包括圆弧切削刃、主切削刃和断屑槽,所述圆弧切削刃由圆弧面与上表面相交形成,所述主切削刃由侧面与上表面相交形成;
所述断屑槽包括沿圆弧切削刃开始向刀片定位中心孔方向依次连接的圆弧切削刃、负倒棱平面、第一前刀面、第二前刀面、断屑槽底圆弧、第一断屑台、过渡圆弧和突起部组成;
其中:所述突起部靠近圆弧切削刃部分为前部,所述突起部前部设置在第二前刀面上,第一断屑台为设置在突起部前部上的凸起,所述过渡圆弧设置在第二前刀面上;
所述下表面设置有与上表面相同的结构。
优选地,所述负倒棱平面与上表面形成的角度α为—10~0°,进一步优选地,所述角度α为—3~—8°。
优选地,所述第一前刀面与上表面形成的角度β为0~8°,进一步优选角度β为2~5°;所述第二前刀面与上表面形成的角度γ为5~20°,进一步优选角度γ为8~15°。
优选地,所述第一断屑台为外凸球形面。
进一步优选地,所述第一断屑台的半径R3为0.2~1.5mm,优选地,R3为0.8~1.2mm。
优选地,所述突起部关于顶角A角平分线对称,所述突起部最高平面为顶平面,所述顶平面包括下圆弧段R2、与片定位中心孔同心的上圆弧段R1、以及分别连接上圆弧段R1和下圆弧段R2两端的两条与顶角A角平分线相对称的连接线。
进一步优选地,以顶平面所在平面为基准面,所述第一断屑台在基准面上的投影在顶角A角平分线两边之间的最大宽度为b1,所述b1为0.2~1.5mm,再进一步优选b1为0.4~1.2mm;所述突起部上圆弧段R1在顶角A角平分线P两边之间的最大宽度为b2,所述b2为0~0.6mm,再进一步优选b2为0.2~0.5mm;其中b1>b2。
进一步优选地,每条所述连接线由三段直线段组成,具体包括直线段一、直线段二和直线段三;优选地,所述直线段一与顶角A角平分线的夹角δ为0~30°,再进一步优选为5~20°,直线段二与顶角A角平分线的夹角θ为15~60°,再进一步优选为25~40°,直线段三与顶角A角平分线平行。
进一步优选地,所述上圆弧段R1半径为0~1mm,再进一步优选为0.2~0.6mm;所述下圆弧段R2半径为1.5~5mm,再进一步优选为2.5~4mm。
进一步优选地,所述上圆弧段R1沿着顶角A角平分线方向到直线段一和直线段二交点处的最长距离L1为1~3mm,再进一步优选为1.5~2.5mm;所述上圆弧段R1沿着顶角A角平分线方向到下圆弧段与顶角A角平分线的交点处的最长距离L2为2.5~6mm,再进一步优选为3~5mm。
相比现有技术,本发明的有益效果是:
(1)本发明公开的钢类车削刀片,通过负倒棱的设计,不仅增强了刀片的刃口强度和提高了刀片的耐磨性,而且增强了刀片的抗冲击性能以及刀片的寿命。
(2)本发明中断屑台和突起部的设置,扩大了切屑断屑的范围,使该刀片适用了更多不同工况下钢类材料的加工。
(3)本发明中大的容屑空间,大大提高了刀片的耐磨性和使用寿命。充分满足客服加工的需要。
附图说明
图1是本发明可转位切削刀片的立体图。
图2是本发明可转位切削刀片的主视图。
图3是图2所示切削刃的F部局部放大图。
图4是图2所示切削刀片沿F-F线的剖视图。
图5是图2所示切削刀片沿J-J线的剖视图。
图中:1—刀片本体,2—上端面、3—下端面,4—侧面,5—圆弧面,61—主切削刃,62—圆弧切削刃,7—负倒棱平面,8—第一前刀面,9—第二前刀面,10—断屑槽底圆弧,11—断屑台,12—过渡圆弧面,13—突起部,15—容屑槽,16—断屑槽,17—刀片定位中心孔,A—顶角,P—角平分线。
具体实施方式
本发明实施例附图仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制。为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种钢类车削刀片,刀片本体为WN型80°刀尖角为凸三角形的刀片,如图1至图5所示,刀片本体1为多边形体,刀片本体1上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔17,刀片本体1包括上表面2,下表面3,三个侧面4以及联接各侧面4的圆弧面5;上表面2和下表面3的刀片定位中心孔17周边设置有三个被分离的突起部13;上表面2和下表面3设置有3个顶角A;下表面(3)设置有与上表面(2)相同的结构。
每个顶角A设置有一个切削单元,切削单元包括圆弧切削刃62、主切削刃61和断屑槽16,圆弧切削刃62由圆弧面5与上表面2相交形成,主切削刃61由侧面4与上表面2相交形成,断屑槽16设置在角平分线P上并靠近圆弧切削刃62的部位;
断屑槽16沿着角平分线P由圆弧切削刃62开始向刀片定位中心孔17方向依次连接的圆弧切削刃62、负倒棱平面7、第一前刀面8、第二前刀面9、断屑槽底圆弧10、第一断屑台11、过渡圆弧12和突起部13组成;
其中:突起部13靠近圆弧切削刃62部分为前部,突起部13前部设置在第二前刀面8上,第一断屑台11为设置在突起部13前部上的凸起,过渡圆弧12设置在第二前刀面8上;
负倒棱平面7与上表面2形成的角度α为0~10°,优选地,角度α为3~8°,本实施例中,α为6°;第一前刀面8与上表面2形成的角度β为0~8°,优选地,角度β为2~5°,本实施例中,β为3°;第二前刀面9与上表面2形成的角度γ为5~20°,优选地,角度γ为8~15°,本实施例中,γ为12°。
第一断屑台11为外凸球形面,外凸球形面的半径R3为0.2~1.5mm,优选地,R3为0.8~1.2mm,本实施例中,R3为1mm。
三个突起部13均匀布置在刀片定位中心孔17周边;三个突起部13由上圆弧段R1和下圆弧段R2以及与顶角A角平分线P对称布置的三段直线段构成;三段直线段包含了直线段121、直线段122和直线段123。
上圆弧段R1为0~1mm,优选地,R1为0.2~0.6mm,本实施例中,R1为0.3mm;下圆弧段R2与刀片定位中心孔17同心;下圆弧段R2为1.5~5mm,优选地,R2为2.5~4mm,本实施例中,R2为3.5mm。
直线段121与顶角A角平分线P的夹角δ为0~30°,优选地,夹角δ为5~20°,本实施例中,δ为10°;直线段122与顶角A角平分线P的夹角θ为15~60°,优选地,夹角θ为25~40°,本实施例中,θ为35°;直线段123与顶角A角平分线P平行。
以顶平面所在平面为基准面,第一断屑台在基准面上的投影在顶角A角平分线两边之间的最大宽度为b1, b1为0.2~1.5mm,优选地,b1为0.4~1.2mm,本实施例中b1为1mm。
突起部上圆弧段R1在顶角A角平分线P两边之间的最大宽度为b2,所述b2为0~0.6mm,优选地,b2为0.2~0.5mm,本实施例中b2为0.3mm。
上圆弧段R1沿着顶角A角平分线P方向到直线段121和直线段122交点处的最长距离L1为1~3mm,优选地,L1为1.5~2.5mm,本实施例中,L1为1.8mm;上圆弧段R1沿着顶角A角平分线P方向到下圆弧段与角平分线P的交点处的最长距离L2为2.5~6mm,优选地,L2为3~5mm,本实施例中,L2为4.2mm。
具有上述槽型参数的车削刀片,通过负倒棱的设计,不仅增强了刀片的刃口强度和提高了刀片的耐磨性,而且增强了刀片的抗冲击性能以及刀片的寿命。同时本实施例中车削刀片适用了更多不同工况下钢类材料的加工,也大大提高了刀片的耐磨性和使用寿命,充分满足客服加工的需要。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢类车削刀片,其特征在于,所述刀片本体(1)为多边形体,所述刀片本体(1)上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔(17),所述刀片本体(1)包括上表面(2),下表面(3),至少三个侧面(4)以及联接各侧面(4)的圆弧面(5);所述上表面(2)设置有不少于1个顶角(A),每个顶角(A)与刀片中心之间设置有突起部(13);
每个顶角(A)设置有一个切削单元,切削单元包括圆弧切削刃(62)、主切削刃(61)和断屑槽(16),所述圆弧切削刃(62)由圆弧面(5)与上表面(2)相交形成,所述主切削刃(61)由侧面(4)与上表面(2)相交形成;
所述断屑槽(16)包括沿圆弧切削刃(62)开始向刀片定位中心孔(17)方向依次连接的圆弧切削刃(62)、负倒棱平面(7)、第一前刀面(8)、第二前刀面(9)、断屑槽底圆弧(10)、第一断屑台(11)、过渡圆弧(12)和突起部(13)组成;
其中:所述突起部(13)靠近圆弧切削刃(62)部分为前部,所述突起部(13)前部设置在第二前刀面(8)上,第一断屑台(11)为设置在突起部(13)前部上的凸起,所述过渡圆弧(12)设置在第二前刀面(8)上;
所述下表面(3)设置有与上表面(2)相同的结构。
2.根据权利要求1所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述负倒棱平面(7)与上表面(2)形成的角度α为—10~0°,优选地,所述角度α为—3~—8°。
3.根据权利要求1所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述第一前刀面(8)与上表面(2)形成的角度β为0~8°,优选地,角度β为2~5°;所述第二前刀面(9)与上表面(2)形成的角度γ为5~20°,优选地,角度γ为8~15°。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述第一断屑台(11)为外凸球形面。
5.根据权利要求4所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述第一断屑台(11)的半径R3为0.2~1.5mm,优选地,R3为0.8~1.2mm。
6.根据权利要求1~3、5任一项所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述突起部(13)关于顶角(A)角平分线对称,所述突起部(13)最高平面为顶平面,所述顶平面包括下圆弧段R2、与片定位中心孔(17)同心的上圆弧段R1、以及分别连接上圆弧段R1和下圆弧段R2两端的两条与顶角(A)角平分线相对称的连接线。
7.根据权利要求6所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,以顶平面所在平面为基准面,所述第一断屑台(11)在基准面上的投影在顶角(A)角平分线两边之间的最大宽度为b1,所述b1为0.2~1.5mm,优选地,b1为0.4~1.2mm;所述突起部(13)上圆弧段R1在顶角(A)角平分线P两边之间的最大宽度为b2,所述b2为0~0.6mm,优选地,b2为0.2~0.5mm;其中b1>b2。
8.根据权利要求6所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,每条所述连接线由三段直线段组成,具体包括直线段一(131)、直线段二(132)和直线段三(133);优选地,所述直线段一(121)与顶角(A)角平分线的夹角δ为0~30°,进一步优选为5~20°,直线段二(122)与顶角(A)角平分线的夹角θ为15~60°,进一步优选为25~40°,直线段三(123)与顶角(A)角平分线平行。
9.根据权利要求6所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述上圆弧段R1半径为0~1mm,优选为0.2~0.6mm;所述下圆弧段R2半径为1.5~5mm,优选为2.5~4mm。
10.根据权利要求6所述的一种钢类车削刀片,其特征在于,所述上圆弧段R1沿着顶角(A)角平分线方向到直线段一(121)和直线段二(122)交点处的最长距离L1为1~3mm,优选为1.5~2.5mm;所述上圆弧段R1沿着顶角(A)角平分线方向到下圆弧段与顶角(A)角平分线的交点处的最长距离L2为2.5~6mm,优选为3~5mm。
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