CN201309005Y - 一种车用刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车用刀具，该刀具包括：前角，刃倾角，主偏角，刀尖和排屑槽；根据本实用新型，在刀具的背部还设置具有沿着设定方向排出的直线型细丝状排屑导向作用的副偏角。本实用新型解决了在L3纯铝金属膜片加工过程中产生的排屑和积屑瘤问题，取得了提高金属膜片的加工精度和表面光洁度、提高加工效率，以及提高刀具耐用度等有益效果。

Description

一种车用刀具

技术领域

本实用新型涉及一种车削工具，特别涉及一种背排屑车刀。

背景技术

现有技术中采用的车刀具有前角、刃倾角、主偏角、刀尖和排屑槽。其参数为：前角为30°，刃倾角为30°，主偏角为75°，刀尖为R0.5，排屑槽R为5，排屑槽的宽度为6mm。在普遍意义上而言，这种角度的刀具比较适合车削铝合金材料半球体零件，在对常规铝材料的车削加工中普遍使用。

但是该刀具存在有如下的缺陷：由于本实用新型应用的领域为金属膜片，被加工件的材料是非常软的纯铝，且是在退火状态，导致了材料塑性进一步的加大，使用上述的常规车刀加工切屑不会断裂，且难以从排屑槽排出，导致切屑像乱麻一样缠绕并堆积在刀架上，往往在机床旋转时，积屑被带入主轴，无法进行正常车削，同时也破坏已加工的外壁面；另外，由于工件材料的塑性很大，切屑底层与前刀面因冷焊作用形成了时生时灭的积屑瘤，积屑瘤在加工零件表面犁沟，嵌入加工表面成为硬点，导致已加工表面质量低劣，显然使用上述的刀具进行航天飞行器膜片车削加工，不仅无法保证产品图样的各项技术要求，而且还会对机床和操作人员造成潜在的危险。

因此，对于金属膜片的车削加工，如何断屑是一个非常重要的问题。如果切屑不断，或呈带状缠绕在零件或者车刀上，会损坏零件表面，打坏车刀。因此，必须在刀具上磨出角度尺寸合理的排屑槽，排屑槽一般磨成圆弧形，使切屑沿圆弧面变形后自然折断，使其有规律地折断并排出。经过改变刃倾角和排屑槽的几何参数，虽然切屑基本上能够顺利沿着排屑槽内自然卷出，但也存在着以下两点固有缺陷：

缺陷1：当毛坯外壁加工余量不均匀时，会产生切削不平衡，这样切屑很容易粘在刀具的前刀面上，如果不加干预粘附会不断扩大从而形成积屑瘤，以致无法正常加工。这种情况需要操作人员时刻在旁观察，当刀具上即将形成积屑瘤时将切屑手工拉出帮助排屑。

缺陷2：该刀具虽然对原有刀具做出了改进，但没有从根本上解决积屑瘤的问题，因而切削深度不能太大，否则短时间内产生大量的不易折断的带状切屑会积累在排屑槽中无法排出，便会在刀尖形成积屑瘤。经过试验证明，它的一次切削深度基本只能在0.3mm以下，这样必然会大大的影响切削效率。

通过上面的分析可以看到，对于大直径半球纯铝薄壁件的车削加工，现有的刀具无法完成加工任务，同时排屑难，加工效率偏低。总之，生产中亟需一种可以从根本上解决断屑、排屑难题的高效刀具来改变这一现状。

目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到围内外类似的资料。

实用新型内容

为了解决现有技术刀具的断屑和排屑难、加工效率偏低等问题，本实用新型的目的在于提供一种车用刀具，利用本实用新型，解决了大直径半球L3纯铝薄壁零件的车削加工过程中排屑和积屑瘤问题。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种背排屑车刀，该装置包括：前角，刃倾角，主偏角，刀尖，排屑槽。根据本实用新型，该刀具还包括：在刀具的背部设置有一个副偏角，该副偏角具有向设定方向导向，排出直线型细丝状排屑的作用。上述副偏角设置为90°～120°，优选100°，上述主偏角为50°，上述刀尖为R0.7，上述排屑槽宽为15mm。

本实用新型一种车用刀具，由于采取上述的技术方案，在车刀上设置了100°副偏角，其非常规的几何角度形成了连续不断的细丝状直线形切屑，很好的解决了在L3纯铝金属膜片加工过程中产生的排屑和积屑瘤问题，本实用新型还将主偏角的角度由75°减小到50°，提高了刀尖的强度；因此，本实用新型取得了提高金属膜片的加工精度和表面光洁度、加工效率，以及提高刀具耐用度等有益效果。本实用新型对其它纯铝零件的车削具有推广应用的价值。

附图说明

图1为现有技术常用车刀的结构示意图；

图2是本实用新型一种车用刀具的结构示意图。

具体实施方式

图1为现有技术常用车刀的示意结构图，如图1所示：图1a为刀具前角a的局部视图；图1b为刀具的侧面视图，表示刀具的刃倾角b的位置；图1c为刀具的正面视图，表示刀具主偏角c的位置；图1d为刀具的刀尖局部视图，表示刀具的刀尖d的位置；图1e和图1f为刀具排屑槽的局部视图，图1e表示排屑槽圆弧的半径e，图1f表示排屑槽槽宽f。

一般而言，现有技术车刀的刀具的前角a为30°，刃倾角b为30°，主偏角c为75°，刀尖d为R0.5，排屑槽的宽度f为6mm，排屑槽圆弧e的半径为R5。

上述现有技术刀具的缺陷主要集中在无法顺畅排屑，无法阻止积屑瘤的产生等问题上。排屑的方向主要由刃倾角b决定，若刃倾角b为负，切屑会排向已加工表面，这必将破坏加工表面，而且大量的切屑很容易卷入机床主轴；若刃倾角b为正，则切屑排向待加工表面，由于纯铝的不断屑特性，切屑极易流入靠模工装，造成工装失效。

由于现有刀具前后排屑空间不大，再加之受到机床工装和零件加工面的影响，切屑只能考虑从刀背或待加工面排出，本实用新型基于此想法而产生。本实用新型的改进之处在于：在刀具的背部还设置有副偏角，并对其它角度作了相应的修改。

下面结合附图说明本实用新型的优选实施例。

图2是本实用新型一种车用刀具的结构示意图。其中：

图2a为刀具前角a的局部视图；图2b为刀具的侧面视图，表示刀具的刃倾角b的位置；图2c为刀具的正面视图，表示刀具主偏角c的位置；图2d为刀具的刀尖局部视图，表示刀具的刀尖d的位置；图2e和图2f为刀具排屑槽的局部视图，图2e表示排屑槽圆弧的半径e，图2f表示排屑槽槽宽f。图2g为本实用新型的实质性改进处，根据本实用新型，在刀具的背部还增加设置了一个90°～120°具有排屑导向作用的副偏角g，该副偏角g具有向设定方向导向，排出直线型细丝状排屑的作用。图2g为该副偏角g的位置示意图，本实用新型实施例中，副偏角g优选设置为100°。副偏角的设置虽然降低了刀尖d的强度，但切屑能从副偏角g的刀背面自然流出，顺利的排在机床外部。

为了提高刀尖d的强度，本实用新型还将主偏角c的角度由75°减小到50°，刀尖d由R0.5加大为R0.7，排屑槽槽宽f由6mm加宽为15mm。从而，本实用新型刀具的几何参数如下：副偏角g为100°，主偏角c为50°，前角a为30°，刃倾角b为30°，刀尖d为R0.7，排屑槽宽f为15mm。

本实用新型的优点十分明显：

1.由于切屑经车刀背面顺利的排在机床外部，不仅有效的避免了积屑瘤的产生，而且最大程度的保护了机床的主轴及工装；

2.由于不存在大量带状切屑积累在排屑槽中无法排出的问题，因而单次的车削深度可以大大增加，原来只能加工0.3mm左右的深度，现在达到0.7mm～0.8mm，极大的提高了切削效率；

3.不存在积屑和冷焊产生的硬点，零件表面光洁度好，尺寸精度高。

本实用新型已成功应用到某载人飞船中金属膜片的加工，该膜片的毛坯是用5mm厚的L3纯铝板材通过模具拉伸成形的薄壁半球体，内壁不进行车削加工，外壁进行车削加工，车削的加工余量在3mm左右，通过背排屑高效车刀进行车削加工。加工过程形成连续不断的细丝状直线形切屑，可从刀具的背部顺畅排出，因此，解决了在金属膜片的加工过程中产生的排屑和积屑瘤严重问题，并且提高了金属膜片的加工效率及刀具的耐用度。

Claims (5)

1、一种车用刀具，包括：前角，刃倾角，主偏角，刀尖和排屑槽，其特征在于，该刀具还包括：在刀具的背部设置有一个副偏角。

2、如权利要求1所述的一种车用刀具，其特征在于：所述的副偏角设置为90°～120°。

3、如权利要求1所述的一种车用刀具，其特征在于：所述的主偏角设置为50°。

4、如权利要求1所述的一种车用刀具，其特征在于：所述的刀尖设置为R0.7。

5、如权利要求1所述的一种车用刀具，其特征在于：排屑槽的槽宽设置为15mm。

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