CN202684122U - 重型切削粗加工用车刀片 - Google Patents

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吴明阳
程耀楠
孙守慧
佟沐霖
何耿煌
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Abstract

重型切削粗加工用车刀片，它涉及一种重型切削用的车刀片，以解决现有的切削刀片在重型切削过程中存在切削温度过高、切削力过大以及刀片过早失效的问题。它为方形体，方形体的上表面为基面，位于中心孔的四周的基面上设置有与中心孔同轴的枫叶形冷却凹槽，位于枫叶形冷却凹槽的外侧的基面上设置有切削刃强化结构，前刀面和切削刃强化结构所在的面形成V型断屑槽，基面的四个拐角处分别设置有箭形刀尖槽，与箭形刀尖槽相对应的方形体的四个侧棱处分别设置有刀尖，后刀面的后角为6°～8°，方形体的底面上沿中心孔的周向分别设置有两个第一Y形冷却槽和两个第二Y形冷却槽，中心孔用于连接刀杆。本实用新型用于材料重型切削粗加工用。

Description

重型切削粗加工用车刀片
技术领域
本实用新型涉及一种重型切削用的车刀片，具体涉及一种用于材料重型切削粗加工用的车刀片，属于切削技术领域。
背景技术
随着国民经济的发展，我国的机械、冶金、军工、能源、交通及民用工业等各行各业对新材料的要求和依赖，已经发展到只有使用新材料才能达到要求的地步。由于新材料中添加了更多更新的强化钢组织结构的元素，致使采用新材料的大型零部件变得更加难以加工。如采用超高温超高强度钢的大型轧辊类锻件，其锻造毛坯切削过程中最高切削速度(最高达vc=98m/min)、切削深度ap高达30mm左右，切削力高达8吨左右，是典型的重型切削。在加工时，刀具不仅要克服被加工材料的氧化皮、硬质点造成的打刀、崩刃等现象，还要克服被加工材料对刀具的磨损和强力粘附作用，使刀片在切削时，保持相对较小的切削力，使切削更轻快、更流畅。目前使用的刀片，切削刃比较长，由此产生的切削热、切削温度和切削力都很大，虽经高压冷却液强力冷却，但刀刃处的温度仍然很高。由刀片的失效形式可以看出，刀片大部分都是因为刃部出现巨大烧损坑而失去了切削能力。烧损坑的出现，会导致切削力的急剧增加；过大的烧损坑会导致刀片的直接断裂。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决现有的切削刀片在重型切削过程中存在切削温度过高、切削力过大以及刀片过早失效的问题，进而提供一种重型切削粗加工用车刀片。
本实用新型为解决上述问题采取的技术方案是：本实用新型的重型切削粗加工用车刀片为方形体，方形体的上表面为基面，位于中心孔的四周的基面上设置有与中心孔同轴的枫叶形冷却凹槽，位于枫叶形冷却凹槽的外侧的基面上设置有切削刃强化结构，前刀面和切削刃强化结构所在的面形成V型断屑槽，基面的四个拐角处分别设置有箭形刀尖槽，与箭形刀尖槽相对应的方形体的四个侧棱处分别设置有刀尖，方形体的侧面为后刀面，后刀面和前刀面之间的方形体的侧棱为切削刃，后刀面的后角为6°～8°，方形体的底面上沿中心孔的周向分别设置有两个第一Y形冷却槽和两个第二Y形冷却槽，两个第一Y形冷却槽和两个第二Y形冷却槽相间设置并连通且分割底面呈四个支撑面，两个第一Y形冷却槽的垂直段分别与后刀面连接，两个第二Y形冷却槽的垂直段分别与后刀面连接，中心孔用于连接刀杆。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的车刀片为方形体，基面上设有枫叶形冷却凹槽，采用此设计能使紧固螺钉安装后螺钉帽沉在该凹槽处，从而预防了大型切屑卷曲经过前刀面与紧固螺钉帽摩擦产生高温而引起螺钉受热变形问题的发生，枫叶形冷却凹槽能有效增加刀片基面的面积，并能减少刀-屑接触面积，从而使前刀面与切屑的摩擦减小，减少切削过程中的热源传递，使大量切削热被切屑带走，同时凹槽能起到容积冷却液的作用，不仅能快速冷却刀片，同时也使螺钉浸泡在冷却液中，很好的保护了紧固螺钉，避免高温状态下紧固螺钉与刀杆粘结；刀尖附近设计有箭形刀尖槽，该凹槽能在切削过程中形成空穴，不仅能避免大型切屑对参与切削区域的摩擦，同时能有效的增大空冷面积，从而有效的解决刀尖处切削温度过高的问题，该结构还能有效的强化刀尖的抗机械冲击性能；为了有效的起到卷屑作用，刀片的断屑槽设计成V型的，V型断屑槽能在切屑越过切削刃进入断屑槽时起到很好的导屑作用，能提供较大的弯曲力矩，使切屑形成短卷屑而折断，避免了切屑缠绕在刀片上而使刀片散热效果降低和切削温度过高问题的发生，解决了切削区域切削温度过高的问题；刀片切削刃径向中心部位设计有切削刃强化结构，该设计的主要目的在于对切削刃进行支撑，增强切削刃的抗挤压变形能力，同时该结构能有效的分隔主副切削刃，较好的保护了副切削刃；后刀面的采用6°-8°的后角，能有效的降低后刀面与已加工工件表面的摩擦，提高刀片的抗磨损性能，同时提高工件的加工精度；刀片底面设计有连通型Y形冷却槽，该结构能有效的减少刀片在安装过程中与刀垫或刀杆的接触面积，降低切削过程中的热传递，延长刀垫或刀杆的使用寿命，解决了目前强力切削过程中，刀片过早失效的问题。同时，联通型Y形冷却槽能将冷却液导入其中，在刀片与刀垫或刀片与刀杆之间形成液体膜，从而使大量切削热在传递过程中被冷却液带走。该结构将刀片底部分隔成块相等的刀片支撑面，从而大大的提高了刀片的重复定位精度，使原先的平面度要求较高降到更低的级别，从而大大降低了刀片的制造成本。本实用新型的刀片具有良好的散热和抗机械冲击等综合性能。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1的后视图，图4是图1的仰视图，图5是图2中A-A向视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的重型切削粗加工用车刀片为方形体，方形体的上表面为基面1，位于中心孔7的四周的基面1上设置有与中心孔7同轴的枫叶形冷却凹槽5，位于枫叶形冷却凹槽5的外侧的基面1上设置有切削刃强化结构4，前刀面12和切削刃强化结构4所在的面形成V型断屑槽3，基面1的四个拐角处分别设置有箭形刀尖槽2，与箭形刀尖槽2相对应的方形体的四个侧棱处分别设置有刀尖6，方形体的侧面为后刀面8，后刀面8和前刀面12之间的方形体的侧棱为切削刃13，后刀面8的后角α为6°～8°，方形体的底面上沿中心孔7的周向分别设置有两个第一Y形冷却槽10和两个第二Y形冷却槽11，两个第一Y形冷却槽和两个第二Y形冷却槽相间设置并连通且分割底面呈四个支撑面9，两个第一Y形冷却槽10的垂直段分别与后刀面8连接，两个第二Y形冷却槽11的垂直段分别与后刀面8连接，中心孔7用于连接刀杆。
具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，本实施方式的所述后刀面8的后角α为7°。如此设置，能有效的降低后刀面与已加工工件表面的摩擦，提高本实用新型车刀片的抗磨损性能，同时提高工件的加工精度，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述刀尖6的形状为弧形。如此设置，能有效的强化刀尖的抗机械冲击性能，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一或二相同。

Claims (3)

1.一种重型切削粗加工用车刀片，其特征在于：所述刀片为方形体，方形体的上表面为基面(1)，位于中心孔(7)的四周的基面(1)上设置有与中心孔(7)同轴的冷却凹槽(5)，位于冷却凹槽(5)的外侧的基面(1)上设置有切削刃强化结构(4)，前刀面(12)和切削刃强化结构(4)所在的面形成V型断屑槽(3)，基面(1)的四个拐角处分别设置有刀尖槽(2)，与刀尖槽(2)相对应的方形体的四个侧棱处分别设置有刀尖(6)，方形体的侧面为后刀面(8)，后刀面(8)和前刀面(12)之间的方形体的侧棱为切削刃(13)，后刀面(8)的后角(α)为6°～8°，方形体的底面上沿中心孔(7)的周向分别设置有两个第一Y形冷却槽(10)和两个第二Y形冷却槽(11)，两个第一Y形冷却槽和两个第二Y形冷却槽相间设置并连通且分割底面成四个支撑面(9)，两个第一Y形冷却槽(10)的垂直段分别与后刀面(8)连接，两个第二Y形冷却槽(11)的垂直段分别与后刀面(8)连接，中心孔(7)用于连接刀杆。 
2.根据权利要求1所述的重型切削粗加工用车刀片，其特征在于：所述后刀面(8)的后角(α)为7°。 
3.根据权利要求1或2所述的重型切削粗加工用车刀片，其特征在于：所述刀尖(6)的形状为弧形。 
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103143736A (zh) * 2013-03-18 2013-06-12 哈尔滨理工大学 V形刀尖大型轴类锻件粗加工专用刀片
CN103192099A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 哈尔滨理工大学 极端重型轴类锻件高效拉荒专用车铣两用刀片
CN103862074A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 哈尔滨理工大学 一种双断屑结构重型切削刀片
CN109926604A (zh) * 2018-05-15 2019-06-25 哈尔滨理工大学 一种高温合金粗加工专用可转位车刀片

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