CN110842232A - 一种具有疏导排屑结构的可转位车刀 - Google Patents

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许汉中
谢占成
冯丰
周宏根
景旭文
田桂中
曹利平
赵亚君
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Abstract

本发明公开了一种具有疏导排屑结构的可转位车刀，包括车刀片主体，车刀片主体水平截面的外形轮廓为正方形；正方形刀片四个边外边缘处设有四个切削刃，主切削刃和副切削刃均设有负倒棱，在主切削刃和副切削刃中间的前刀面上建立锥形的突起部分，锥形突起直至两侧切削刃部分分别形成凹槽作为排屑槽。本发明具有疏导排屑结构的可转位车刀，是为了满足硬车削加工疏导排屑需求，降低车削成本，实现快速转换，使一个刀片能够多次使用，提高使用效率。本发明为疏导切屑流动、提高表面加工质量提供了新的刀具设计思路。

Description

一种具有疏导排屑结构的可转位车刀
技术领域
本发明涉及刀具制造领域，尤其是一种具有疏导排屑结构的可转位车刀。
背景技术
钛合金、淬硬钢、镍基高温合金等是典型的高硬度、高强度、耐腐蚀的结构材料，大量应用于对硬度和耐磨性很高要求很高的生产中。一般采用磨削工艺进行精加工，但是磨削存在加工效率低、成本高、污染大等缺陷。随着硬车削技术的不断发展，为高硬度、高强度材料的典型难加工材料的精加工提供了更高效的解决途径。在硬切削过程中，由于切屑难以排出而产生切削力大、切削温度高、刀具使用寿命短、切屑难控制、产品的表面质量低、加工效率低等实际问题极大的影响着零件的加工质量和效率。因此亟待解决上述问题。而解决这些问题的有效途径之一则是改变刀具的几何结构，从而制造出满足加工要求的刀具。如何设计出切削性能俱佳、成本低、加工效率高的刀具几何结构对提高难加工材料表面质量和效率具有重要的意义。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种具有疏导排屑结构的可转位车刀，以克服现有技术中车刀在难加工材料切削加工过程中，疏导排屑性能差、切削力大、切削温度高、切屑难控制、刀具使用寿命短、产品的表面质量低、加工效率低的缺陷，使车刀在硬车削加工时，提升切屑的排出能力，降低切削力，切削温度，减小刀具的磨损，提高了加工表面质量及刀片的使用寿命。
技术方案：为实现以上目的，本发明所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，包括车刀片主体7，其特征在于：所述的车刀片主体水平截面的外形轮廓为正方形；正方形刀片的四个角均设有圆弧刀尖2，四个边外边缘处设有四个切削刃，其中两个主切削刃1设置在正方形刀片相平行的两个对边上，两个副切削刃3设置在正方形刀片的另外两个平行对边上；主切削刃1和副切削刃3均设有负倒棱，在主切削刃3和副切削刃1中间的前刀面上刀尖圆弧部分至车刀片主体中心设有锥形突起5。
优选的，锥形突起5的最高点位于主切削刃3与副切削刃1所在的水平面上。
优选的，锥形突起5直至两侧切削刃部分分别形成凹槽4。
优选的，正方形车刀片主体的底面为刀片安装支撑面，在刀片安装支撑面上设有条纹散热槽8。
优选的，正方形车刀片主体的几何中心处设有紧固螺丝钉孔6。
优选的，切削刃处负倒棱的宽度为0.02mm。
优选的，车刀片地面的散热槽槽宽为0.5mm。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：
1、刀片的切削刃上设计了一条宽度为0.02mm的负倒棱，它的设计可以提高刀片切削刃的强度，一定程度上还可以促进切屑的卷曲变形，有利于切屑的流出，进而提高加工稳定性和工件的表面加工质量；
2、在前刀面上刀尖圆弧部分至车刀片主体中心设有锥形突起，该突起部分疏导了切屑的排屑方向，促进切屑的卷曲，提高了切屑从前刀面上的流出能力，还能够减小切屑与前刀面之间的接触面积，降低了切屑与前刀面之间的摩擦力，从而降低切削力。提高了刀具的使用寿命。同时在切削加工时该突起部分还可以对切屑进入副切削刃附近的区域起到一定的阻碍作用，减少切屑对已加工表面的划伤，提高工件已加工表面质量；
3、锥形突起部分直至两侧切削刃分别形成的凹槽为排屑槽，当切屑被中间突起部分疏导排屑方向时，能够从该排屑槽顺利的排出，同时切屑可以带走切削时产生的热量，对车刀片起到一定的降温作用。如果使用切削液的时候，排屑槽还可以储存一定的切削液，使切削液更好的带走切削加工时产生的热量，降低车刀片的温度；
4、车刀片的底部设计了条纹的散热槽，纹理散热槽可以增加车刀片底部的有效散热面积，促进了车刀片底部空气的流动，对车刀片具有一定的降温效果。并且当使用切削液时，底部的纹理散热槽还可以储存一定量的切削液，能够对车刀片的底部和刀杆起到一定的降温作用；
5、用于半精加工和精加工高硬材料的刀具材料成本较大，本刀片设计为可转位刀片，当一个刀尖磨损或磨钝后，将刀片转位后可以使用另外的刀尖，这样节约了成本，提高了刀片的使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述车刀的主视图；
图2为本发明所述车刀的后视图；
图3是图1中的A-A方向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1-图3所示，该车刀包括刀片主体7，车刀片主体水平截面的外形轮廓为正方形；正方形车刀片主体的几何中心处设有紧固螺丝钉孔6，车刀片主体的厚度为8mm，整个车刀片通过紧固螺钉固定在车刀刀杆上。正方形刀片的四个角均设有圆弧刀尖2，车刀片主体四角的刀尖圆弧为0.1mm。四个边外边缘处设有四个切削刃，其中两个主切削刃1设置在正方形刀片相平行的两个对边上，两个副切削刃3设置在正方形刀片的另外两个平行对边上；主切削刃1和副切削刃3均设有负倒棱。切削刃处负倒棱的宽度为0.02mm。
在主切削刃3和副切削刃1中间的前刀面上建立锥形的突起部分5，作用是用来疏导切屑从前刀面上的流动方向。锥形突起的最高点位于主切削刃3与副切削刃1所在的水平面上。该突起部分疏导了切屑的排屑方向，促进切屑的卷曲，提高了切屑从前刀面上的流出能力，还能够减小切屑与前刀面之间的接触面积，降低了切屑与前刀面之间的摩擦力，从而降低切削力。提高了刀具的使用寿命。同时在切削加工时该突起部分还可以对切屑进入副切削刃附近的区域起到一定的阻碍作用，减少切屑对已加工表面的划伤，提高工件已加工表面质量。
突起部分直至两侧切削刃分别形成凹槽4，作为排屑槽。当切屑被中间突起部分疏导排屑方向时，能够从该排屑槽顺利的排出，同时切屑可以带走切削时产生的热量，对车刀片起到一定的降温作用。如果使用切削液的时候，排屑槽还可以储存一定的切削液，使切削液更好的带走切削加工时产生的热量，降低车刀片的温度。两边排屑槽2A的夹角范围为20°～40°。
正方形车刀片主体的底面为刀片安装支撑面，在该面设置了条纹散热槽8。车刀片底面的散热槽槽宽为0.5mm。纹理散热槽可以增加车刀片底部的有效散热面积，促进了车刀片底部空气的流动，对车刀片具有一定的降温效果。并且当使用切削液时，底部的纹理散热槽还可以储存一定量的切削液，能够对车刀片的底部和刀杆起到一定的降温作用。
此外，由于用于半精加工和精加工高硬材料的刀具材料成本较大，本刀片设计为可转位刀片，当一个刀尖磨损或磨钝后，将刀片转位后可以使用另外的刀尖，这样节约了成本，提高了刀片的使用寿命。

Claims (7)

1.一种具有疏导排屑结构的可转位车刀，包括车刀片主体7，其特征在于：所述的车刀片主体水平截面的外形轮廓为正方形；正方形刀片的四个角均设有圆弧刀尖2，四个边外边缘处设有四个切削刃，其中两个主切削刃1设置在正方形刀片相平行的两个对边上，两个副切削刃3设置在正方形刀片的另外两个平行对边上；主切削刃1和副切削刃3均设有负倒棱，在主切削刃3和副切削刃1中间的前刀面上刀尖圆弧部分至车刀片主体中心设有锥形突起5。
2.根据权利要求1所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：锥形突起5的最高点位于主切削刃3与副切削刃1所在的水平面上。
3.根据权利要求2所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：锥形突起5直至两侧切削刃部分分别形成凹槽4。
4.根据权利要求1所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：正方形车刀片主体的底面为刀片安装支撑面，在刀片安装支撑面上设有条纹散热槽8。
5.根据权利要求1所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：正方形车刀片主体的几何中心处设有紧固螺丝钉孔6。
6.根据权利要求1所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：切削刃处负倒棱的宽度为0.02mm。
7.根据权利要求1所述的具有疏导排屑结构的可转位车刀，其特征在于：车刀片地面的散热槽槽宽为0.5mm。
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