CN108145225A - 一种切削高温合金后刀面带有v型纹理结构的球头铣刀 - Google Patents

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CN108145225A CN201810173037.2A CN201810173037A CN108145225A CN 108145225 A CN108145225 A CN 108145225A CN 201810173037 A CN201810173037 A CN 201810173037A CN 108145225 A CN108145225 A CN 108145225A
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刘献礼
牛壮
施金奎
赵泽民
范梦超
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Harbin University of Science and Technology
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    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C2200/12—Side or flank surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀，它包括由切削刃一和切削刃二组成的刀头，及分别与该切削刃相连的前刀面，第一后刀面，第二后刀面，所述的第一后刀面为设有V型纹理结构的表面，高温合金材料的难加工问题是目前制造业的难点，切削过程中存在切削温度高、切削力大、刀具磨损严重、加工精度和加工表面质量不符合要求等问题，该铣削高温合金用球头铣刀，通过创新设计，具有降低切削温度、降低切削力、耐磨损、提高加工表面质量、延长刀具使用寿命的优良切削性能。

Description

一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀
技术领域
本发明涉及一种机械加工领域的刀具，具体涉及一种高温合金铣削用刀片式专用铣刀。
背景技术
高温合金拥有良好的热疲劳、热稳定、热强等性能，在高温环境下能承受复杂应力并正常工作，在航空制造业应用广泛，高温合金材料的难加工问题是目前制造业的难点，切削过程中存在切削温度高、切削力大、刀具磨损严重、加工精度和加工表面质量不符合要求等问题，传统刀片式球头铣刀后刀面是连续的平面，后刀面与被加工后的工件表面摩擦力大，在切削刃以及后刀面与工件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，且散热情况较差，在长时间持续的高温高压作用下，造成切削刃和后刀面的严重磨损，直接影响到工件加工表面质量和刀具使用寿命。
研究表明非光滑纹理表面具有减磨作用，例如在自然界，一些昆虫、蛇、穿山甲、鲨鱼等动物的体表并非是完全光滑的，存在有一定几何形状的微小结构单元随机地或规律地分布于体表某些部位，这些非光滑特征的表面形貌具有比光滑表面更小的摩擦阻力，能够有效的减少接触磨损。
发明内容
针对上述背景技术中铣削高温合金航天金属材料时存在的问题，本发明目的在于提供一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀，具有降低切削温度、降低切削力、耐磨损、提高加工表面质量、延长刀具使用寿命的优良切削性能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀，它包括由切削刃一（4）和切削刃二（9）组成的刀头，及分别与该切削刃相连的前刀面一（1），第一后刀面（2），第二后刀面（3），前刀面二（10），第一后刀面（8），第二后刀面（7），其特征在于：所述的第一后刀面（2）和第一后刀面（8）为设有V型纹理结构（13）的表面。
所述的V型纹理结构（13）宽度0.07～0.1mm，两边之间夹角为30～60°，且距切削刃距离为0.06～0.1mm，V型纹理之间的凹槽（12）宽度为0.065～0.075mm，深度0.045～0.065mm。
所述的刀头上表面（5）和下表面（11）之间加工有紧固螺钉孔（6），刀头通过紧定螺钉孔（6）与刀杆连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是。
本发明在刀具后刀面设有V型纹理结构，刀具表面纹理可以减少摩擦时的接触面积，降低刀具切削时的摩擦系数，也降低了摩擦过程中产生的热量，同时也增大了刀具表面的散热面积，可以让切削液带走更多的热量，相比于普通无纹理后刀面的刀具，V型纹理会把应力分解为两个方向的力，切削加工时刀具表面应力分布平稳均匀，刀具会更耐磨，并且磨损更加均匀，当有润滑液进入刀具表面纹理时就会形成自润滑纹理刀具，可以增加刀具的自润滑性能，并且可以减小刀具摩擦磨损，后刀面加工有V型纹理结构的刀具在摩擦磨损过程中，粘着物有效减少，提高了刀具的耐磨性能，使得刀具切入和切出过程更加平稳轻快，并且有效降低了切削力、切削温度、刀具磨损、刀具和工件间的摩擦系数，在一定程度上提高加工效率，表面残留高度值更小，工件表面质量更佳。
本发明设计了双后刀面结构，在保证切削刃强度的前提下，改善了刀具与已加工表面间的摩擦。
附图说明
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明后面结构示意图；
图3为本发明轴测图；
图4为本发明第一后刀面V型斜纹理结构放大示意图。
图中：1、前刀面一，2、第一后刀面，3、第二后刀面，4、切削刃一，5、上表面，6、紧固螺钉孔，7、第二后刀面，8、第一后刀面，9、切削刃二，10、前刀面二，11、下表面，12、V型纹理之间的凹槽，17、V型纹理结构。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀， 它包括由切削刃一（4）和切削刃二（9）组成的刀头，及分别与该切削刃相连的前刀面一（1），第一后刀面（2），第二后刀面（3），前刀面二（10），第一后刀面（8），第二后刀面（7），其特征在于：所述的第一后刀面（2）和第一后刀面（8）为设有V型纹理结构（13）的表面，所述的刀头上表面（5）和下表面（11）之间加工有紧固螺钉孔（6），刀头通过紧定螺钉孔（6）与刀杆连接。
在刀具切削工件时，工件的新鲜加工表面与后刀面之间会发生接触，相互摩擦，并且刀具后刀面和工件表面之间的的磨擦情况和摩擦接触长度，直接影响着已加工表面的质量、刀具后刀面磨损、刀具使用寿命和生产率，当刀具的后刀面设有V型纹理结构时，可以有效降低刀具切削时的摩擦系数，在后刀面上加工有V型纹理结构（13）宽度0.08mm，两边之间夹角为45°，且距切削刃距离为0.07mm，V型纹理之间凹槽（12）宽度为0.065mm，深度0.05mm，该V型纹理结构可通过激光加工或微小磨粒喷射技术完成，刀具表面V型纹理可以减少摩擦时的接触面积，也降低了摩擦过程中产生的热量，同时也增大了刀具表面的散热面积，可以让切削液带走更多的热量，当有润滑液进入刀具表面纹理时就会形成自润滑纹理刀具，可以增加刀具的自润滑性能，并且可以减小刀具摩擦磨损，在切削加工V型纹理会把应力分解为两个方向的力，使得刀具表面应力分布平稳均匀，刀具会更耐磨，并且磨损更加均匀，后刀面加工有V型纹理的刀具在摩擦磨损过程中，粘着物有效减少，提高了刀具的耐磨性能，使得刀具切入和切出过程更加平稳轻快，并且对于切削力、切削温度、刀具和工件间的摩擦系数和刀具磨损都有很好的改善，在一定程度上提高加工效率，表面残留高度值更小，工件表面质量更佳。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种切削高温合金后刀面带有V型纹理结构的球头铣刀，它包括由切削刃一（4）和切削刃二（9）组成的刀头，及分别与该切削刃相连的前刀面一（1），第一后刀面（2），第二后刀面（3），前刀面二（10），第一后刀面（8），第二后刀面（7），其特征在于：所述的第一后刀面（2）和第一后刀面（8）为设有V型纹理结构（13）的表面。
2.根据权利要求1所述的一种高温合金铣削用球头铣刀，其特征在于：所述的V型纹理结构（13）宽度0.07～0.1mm，两边之间夹角为30～90°，且距切削刃距离为0.06～0.1mm，V型纹理之间的凹槽（12）宽度为0.065～0.075mm，深度0.045～0.065mm。
3.根据权利要求1所述一种高温合金铣削用球头铣刀，其特征在于：所述的刀头上表面（5）和下表面（11）之间加工有紧固螺钉孔（6），刀头通过紧定螺钉孔（6）与刀杆连接。
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DE19913088A1 (de) * 1999-03-23 2000-09-28 Widia Gmbh Schneidplatte und Kugelkopffräswerkzeug
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