CN115635105A - 一种可转位切削刀片 - Google Patents

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杨伦广
朱赞亮
朱心滨
刘春季
谭卓鹏
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Abstract

本发明提供一种可转位切削刀片,包括:上表面、下表面、连接所述上表面和下表面的多个侧表面、相切连接所述侧表面的多个圆弧面;所述圆弧面包括上圆锥面和下圆柱面,所述上圆锥面与所述上表面相交形成刀尖圆弧切削刃;所述侧表面与所述上表面相交形成弯曲的主切削刃,所述主切削刃具有圆弧,所述主切削刃的切线与所述刀尖圆弧切削刃形成刃倾角K,0°<K<20°。本发明的目的在于提供一种在保证一定刀片强度的同时,让刀片的切削刃更加锋利的可转位切削刀片。

Description

一种可转位切削刀片
技术领域
本发明属于加工刀具制备领域,尤其涉及一种可转位切削刀片。
背景技术
在机械加工行业,钢广泛用于工程机械,建筑,电子制造,仪器制造等行业。涵盖从非合金钢到高合金钢的整个范围,包括铸钢,铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。钢通常具有良好的机械加工性,而硬质合金刀片由于切削性能优良,因此被广泛用于切削钢件材料。我们用硬质合金切削刀片对钢件进行切削加工时候,可产生1500-3100N/mm2的巨大压强和近千度的巨大温度,并且产生大量的切屑。这就要求:1,切削刀片具有硬度高、耐磨、耐热,耐腐、强度和韧性较好的特性。2,切削刀片的槽型具有良好的断屑,控制切屑流向的功能。
在钢件切削精加工和半精加工中,市场上普遍使用硬质合金刀片切削。硬质合金刀片的特点具有硬度高,耐热性,抗氧化性,耐磨性等性能。由于硬质合金的特殊性能,硬质合金刀片被非常广泛地用于金属切削加工行业中。硬质合金刀片在对钢件进行切削时,由于加工负荷大,硬质合金刀片与工件发生剧烈摩擦,产生巨大的热量和摩擦作用力,容易使硬质合金刀片磨损加剧,严重时产生崩刃。市场上现有的槽型和技术在钢件加工中如果追求低切削力,则刀片强度很低容易崩刃;如果追求刀片强度,则切削阻力太大,导致切削力较高。现有的刀片难以在刀片强度和锋利之间找到平衡。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种在保证一定刀片强度的同时,让刀片的切削刃更加锋利的可转位切削刀片。
本申请方案提供一种可转位切削刀片,包括:上表面、下表面、连接所述上表面和下表面的多个侧表面、相切连接所述侧表面的多个圆弧面;所述圆弧面包括上圆锥面和下圆柱面,所述上圆锥面与所述上表面相交形成刀尖圆弧切削刃;所述侧表面与所述上表面相交形成弯曲的主切削刃,所述主切削刃具有曲率半径,所述主切削刃的切线与所述刀尖圆弧切削刃形成刃倾角K,0°<K<20°。
进一步地,所述上表面的中部设有反屑台,所述反屑台的一部分向所述刀尖圆弧切削刃延伸形成凸起部,所述反屑台与所述刀尖圆弧切削刃和主切削刃之间具有前刀面,所述前刀面向所述反屑台方向倾斜。
进一步地,所述主切削刃呈向下弯曲的圆弧,其圆弧半径为15mm≤R≤25mm。
进一步地,所述前刀面与所述下表面之间的夹角为前角β,15°≤β≤20°。
进一步地,所述刀尖圆弧切削刃的顶点到所述凸起部距离在0.2mm≤H≤0.3mm。
进一步地,所述凸起部呈曲面形状。
进一步地,所述反屑台具有向所述前刀面倾斜的侧面,所述反屑台的侧面与所述下表面之间的夹角为反屑角γ,5°≤γ≤10°。
进一步地,所述凸起部靠近所述刀尖圆弧切削刃的一端到靠近所述反屑台的另一端的距离为H1,1.0mm≤H1≤1.3mm。
进一步地,所述下表面为平面。
进一步地,所述刀尖圆弧切削刃与所述下表面平行。
本申请的改进带来如下优点:
本申请提供的切削刀片的弯曲主切削刃和刀尖圆弧切削刃形成一定的刃倾角K,使刀片的切削刃更加锋利,可极大限度地减少低切深时的加工负荷,在保证一定刀片强度的基础上,达到低切削力的效果。
附图说明
图1为本申请一种可转位切削刀片的立体结构示意图;
图2为本申请一种可转位切削刀片的侧视结构示意图;
图3为图2中B处的局部放大图;
图4为本申请一种可转位切削刀片的俯视结构示意图;
图5为图4沿A-A的剖视结构示意图;
图6为图5中C处的局部放大图;
其中,1为上表面,5为下表面,6为侧表面,12为上圆锥面,13为下圆柱面,14为圆弧面,3为刀尖圆弧切削刃,7为通孔,2为主切削刃,8、8′为前刀面,4为凸起部,11为反屑台。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1-6,本申请实施例一种可转位切削刀片,包括:上表面1、下表面5、连接上表面1和下表面5的多个侧表面6、相切连接侧表面6的多个圆弧面14;圆弧面14包括上圆锥面12和下圆柱面13,上圆锥面12与上表面1相交形成刀尖圆弧切削刃3;侧表面6与上表面1相交形成弯曲的主切削刃2,主切削刃2具有曲率半径,主切削刃2的切线与刀尖圆弧切削刃3形成刃倾角K,0°<K<20°。
如图2、3所示,在刀片上设置刃倾角,可以在基本不影响刀片强度的前提下增大刀片的前角,使得刀片的切削刃更加锋利,可极大限度地减少低切深时的加工负荷,在保证一定刀片强度的基础上,达到低切削力的效果。
其中,刀片的上表面1和下表面5基本为平行四边形,例如正方形、菱形等,或三角形、六边形。上表面1可以与下表面5平行。相切连接是指侧表面与圆弧面的切线平行或重叠的连接。刀片的中部设有贯穿上表面1和下表面5的通孔7,该通孔7为刀片的安装孔。
如图2所示,作为一个实施例,主切削刃2呈向下弯曲的圆弧,其圆弧半径为15mm≤R≤25mm。圆弧状的主切削刃2相比其他弯曲的形状具有更好的强度,加工难度也更低。
如图2所示,作为一个实施例,刀尖圆弧切削刃3与下表面5平行。
如图2所示,作为一个实施例,下表面5为平面。本申请提出的可转位切削刀片槽型具有非常强的通用性,由于底部(即下表面5)支撑区域宽且稳定,因此具有出色的切屑控制能力,并可实现加工出色的工件尺寸精度,可完美替代同应用的硬质合金槽型。
如图1所示,作为一个实施例,上表面1的中部设有反屑台11,反屑台11的一部分向刀尖圆弧切削刃3延伸形成凸起部4,反屑台11与刀尖圆弧切削刃3和主切削刃2之间具有前刀面8、8′,前刀面8、8′向反屑台11方向倾斜。反屑台11可以将切屑弯曲卷起并折断,防止切屑过长而相互缠绕,有利于切屑的排出。
可转位切削刀片在对钢件进行切削加工时,切削刃(主切削刃2和刀尖圆弧切削刃3)开始接触钢件,切削刃对钢件进行切削,切除的多余金属生成切屑。切屑的厚度为:h=f*sinkr=0.2mm,切屑经切削刃处流出,流向光滑的凸起部4和反屑台11。其中,f是进给量,指工件旋转一转,切削刀片前进的位移。Kr是主偏角,指主切削刃2的投影与进给方向的夹角。
如图4所示,作为一个具体示例,刀尖圆弧切削刃3的顶点到凸起部4距离在0.2mm≤H≤0.3mm时,此距离H可以让切屑与凸起部4相撞后,形成厚度在0.2mm左右、宽度0.2-0.3的碎切屑,更有利于切屑的排出。
如图5、6所示,作为一个具体示例,所述前刀面8、8′与所述下表面5之间的夹角为前角β,15°≤β≤20°。该前角β配合刃倾角K,可以在基本不影响刀片强度的基础上,使得刀片对钢件的切削更加顺畅。
如图1-4所示,作为一个具体示例,凸起部4呈曲面形状。曲面形状的凸起部4可以将切屑向不同方向折弯,减少切屑的集中和缠绕,更有利于切屑的排出。进一步地,如图1所示,反屑台11的侧面具有相对主切削刃2凹凸不平的曲面形状。
如图5、6所示,作为一个具体示例,反屑台11具有向前刀面8、8′倾斜的侧面,反屑台11的侧面与下表面5之间的夹角为反屑角γ,5°≤γ≤10°。反屑角在此范围内,切削刀片的槽型更开放,容屑空间更大,有效的避免了切屑缠绕在工件上。具体来说,切削刃与反屑台11之间的空间更大,切屑沿凸起部4的角度流出,切屑在此空间弯曲断裂,因空间变大,能容纳更多的切屑断裂,避免了切屑无规则撞击,缠绕在工件上,影响切削加工。
如图4所示,作为一个具体示例,凸起部4靠近所述刀尖圆弧切削刃3的一端到靠近所述反屑台11的另一端的距离为H1,1.0mm≤H1≤1.3mm。切屑刃和反屑台11之间形成的一定空间,切屑在此空间内弯曲断裂,避免切屑吴规则流出,缠绕在工件。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可转位切削刀片,其特征在于,包括:上表面、下表面、连接所述上表面和下表面的多个侧表面、相切连接所述侧表面的多个圆弧面;所述圆弧面包括上圆锥面和下圆柱面,所述上圆锥面与所述上表面相交形成刀尖圆弧切削刃;所述侧表面与所述上表面相交形成弯曲的主切削刃,所述主切削刃具有圆弧,所述主切削刃的切线与所述刀尖圆弧切削刃形成刃倾角K,0°<K<20°。
2.根据权利要求1所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述上表面的中部设有反屑台,所述反屑台的一部分向所述刀尖圆弧切削刃延伸形成凸起部,所述反屑台与所述刀尖圆弧切削刃以及主切削刃之间具有前刀面,所述前刀面向所述反屑台方向倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述主切削刃呈向下弯曲的圆弧,其圆弧半径为15mm≤R≤25mm。
4.根据权利要求2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述前刀面与所述下表面之间的夹角为前角β,15°≤β≤20°。
5.根据权利要求2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述刀尖圆弧切削刃的顶点到所述凸起部的距离为H,0.2mm≤H≤0.3mm。
6.根据权利要求2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述凸起部呈曲面形状。
7.根据权利要求2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述反屑台具有向所述前刀面倾斜的侧面,所述反屑台的侧面与所述下表面之间的夹角为反屑角γ,5°≤γ≤10°。
8.根据权利要求2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述凸起部靠近所述刀尖圆弧切削刃的一端到靠近所述反屑台的另一端的距离为H1,1.0mm≤H1≤1.3mm。
9.根据权利要求1或2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述下表面为平面。
10.根据权利要求1或2所述的一种可转位切削刀片,其特征在于,所述刀尖圆弧切削刃与所述下表面平行。
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