CN202684227U - 一种用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片 - Google Patents

Abstract

一种用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，根据回转支承齿轮齿型的形状，采用一种异形性的刀具结构，根据加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情况，对整个切削刃进行分段整形；其中，为了降低切削力，在刀片侧刃部分采用锋利刃口，并进行适当的圆化保护；在切削阻力最大的成型圆弧、倒角段刃部分采用特殊结构负倒棱增加强度的同时，能有效地把切屑进行分屑，避免切屑变形挤压，降低切削温度，又不伤零件刀盘，切削稳定，刀片性能明显提高，达到进口、超过部分进口产品。

Description

一种用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片

技术领域

本实用新型涉及一种机加工切削刀具，具体说涉及一种用于风电、通用机械行业的回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工刀片。 

背景技术

铣削加工是一种应用十分普遍的金属切削加工，目前分为普通铣削加工和高速铣削加工；尤其是高速铣削加工，由于可获得较高的金属切除率、很高的加工精度和良好的加工表面质量，因此，在现代制造业中受到普遍重视，发展也相当迅速。相对于传统的切削加工，高速加工中切削速度、进给速度都有了很大的提高，而且切削机理也不相同。随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其是在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术的推动下，高速切削加工技术已越来越多地应用于模具型腔的加工中。 

另一方面，随着风电行业、通用机械行业的快速发展，所需要的零部件——回转支承需求非常旺盛。为了提高生产率，现一般相关行业的机械厂均采取了高效铣齿机高速铣削齿轮的方式进行加工。这种铣削方式所用的刀具要求非常高，我们国内国外欧美产品占据主要市场，只有约有40%实现了国产化。但国产化都性能较差，以牺牲价格、利润在这一市场支撑。就其刀具加工难点来看，首先齿轮铣刀具精度制造要求高，机械综合性能高、稳定。现在使用的刀片由于是采用的成型刀片进行成型加工，整个刀片刃口都同时参与切削，刀片承受较大切削阻力，并且切屑沿切削刃变形，扭曲、挤压，排屑很不畅，切削热不易通过切屑带走导致切削温度高，刀片消耗量大。切屑还经常挤压在已加工零件表面，影响加工齿轮质量，严重的还会损坏零件，损坏刀盘。造成更大的经济损失。因此很有必要对此加以改进。 

通过国内专利检索只发现有如下一些专利与本实用新型有关： 

1、专利号为：89107482.1，实用新型名称为“双面刀片”的实用新型专利，该专利公开了一种切削机床使用的双面刀片，其基本形状是一多边形体，具有一上面和一下面以及至少一个与所述上、下面相交形成伸向刀片切削角的切削刃的侧面，所述上、下面各有一中央凹陷部分其特征在于：所述切削刃的至少一部分直接或间接与一支承和卷屑两用面毗连，所述支承和卷屑两用面至少部分地在相邻切削角的平分线的两侧延伸。

2、专利号为：CN90108184.1，实用新型名称为“一种切削刀片”的实用新型专利，该专利公开了一种切削刀片，包括一个具有纵向对称平面的中心体部分，由所述中心体部分和由各自的前面和后面组成的以及由第一和第二基本上等宽的切削刃结合组成的一对走向相反的端部，每一个端部的后面在一方向都倾斜一定量，使后面和被切槽的侧墙之间具有间隔。所述第一切削刃的中点法线在第一方向上相对所述对称平面倾斜α角，并且所述第二切削刃中点法线在第二即相反方向上相对所述对称平面倾斜α角，因此所述切削刃相互之间倾斜2α角。 

3、专利号为：CN200910010444.2，实用新型名称为“大壁厚钢管倒棱的刀具”的实用新型专利，该专利公开了一种钢管端面加工设备的刀具，特别涉及适用于钢管平头倒棱机的一种大壁厚钢管倒棱的刀具；包括在刀盘上对称装有切削刀具，每个切削刀具由刀杆、垫片、压块、刀片和压紧螺钉组成，其特征在于：与加工管的管端倒棱位置相对应，所述的刀片的前角α为6°－12°；后角β为3°－8°；刃倾角θ为2°－8°；所述的刀片的刀刃长度L在25mm以上。 

但是上述专利技术都不可以用于回转支承的高效铣齿机高速铣削齿轮加工，因此仍有必要针对现有风电行业、通用机械行业所需要的零部件——回转支承专门开发一种适用于在高效铣齿机上铣削回转支承齿轮的刀具。 

实用新型内容     

本实用新型的目的在于针对风电行业、通用机械行业高效铣削齿轮，切削阻力大、切削温度高、切屑排屑不畅的问题，提出一种适用于风电行业、通用机械行业回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工刀片。

根据本实用新型的目的所提出的实现技术方案是：一种回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工刀片，根据回转支承齿轮齿型的形状，采用一种异形的刀具结构，根据加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情况，对整个切削刃进行分段整形；其中，为了降低切削力，在刀片侧刃部分采用锋利刃口，并进行适当的圆化保护；在切削阻力最大的成型圆弧、倒角段刃部分采用特殊结构负倒棱增加强度的同时，能有效地把切屑进行分屑，避免切屑变形挤压，降低切削温度，又不伤零件刀盘，切削稳定，刀片性能明显提高，达到进口、超过部分进口产品。 

优选地，所述的异形的刀具结构为一个四边形薄片结构的刀体，刀体中心有一夹紧用的中心孔，刀体的上表面和下表面为以刀片的层厚中心轴面相对称的表面，刀体从侧面看为菱形，且切削刃部分的切削刃边为多段不同角度刃边组合构成，在靠近刀体上表面或下表面的一头有一2－2.5mm的直角边，该直角边与刀体上表面和下表面垂直，但在与刀体上表面或下表面相交处有一半径为0.8－1.2mm毫米的圆弧平滑钝化过渡，与直角边相接有一斜面，斜面从直角边的延伸线往刀体中间收敛，形成斜面，与斜面相接为圆弧形切削刃，圆弧形切削刃与刀体上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口设有一个的负倒棱。 

优选地，所述的负倒棱为宽0.3－0.5mm，与刃口倾斜-10?所形成的斜面，刃口采用钝化处理，圆化值约R0.03－0.04mm，形成一个使刀片既能达到降低切削阻力，又能增强刀片薄弱环节强度的优化结构。 

优选地，与直角边相接有一斜面的倾斜度为－22°-23°； 

优选地，所述的圆弧形切削刃为钝化处理的切削刃，圆化值约2.3－2.6mm的圆化处理；这样可以大大提高圆弧形切削刃的强度，尤其适合回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工。

制作上述刀片的方法如下： 

1、使用普通的双向压力机上下压制出所需形状、尺寸的初坯，外周一圈方向形成留有0.2mm的磨削余量，保证尺寸技术要求。

2、沿刀具形状按照刀具尺寸要求进行磨削，达到以上图纸尺寸技术要求。 

3、在圆弧形切削刃（2-R2.50、23?角度）切削刃部分的刃口磨削出一个负倒棱（宽0.4，斜度-10?）。 

4、对负倒棱进行刃口圆化处理，刃口圆化值约R0.03-0.04。 

本实用新型的优点在于，为提高铣削加工效率，除了在刀具宏观几何结构设计上下功夫以外，通过改变其微观几何结构的设计参数调整刀具的性能；本实用新型在刀片侧刃部分采用锋利刃口，进行适当的圆化保护；在切削阻力最大的成型圆弧、倒角段刃部分采用特殊结构负倒棱增加强度的同时，能有效地把切屑进行分屑，避免切屑变形挤压，降低切削温度，又不伤零件刀盘，切削稳定，刀片性能明显提高，达到进口、超过部分进口产品。采用本实用新型，其单位功率的金属切除率提高了20%～25%，刀具的切削寿命提高了50%，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意主视图； 

图2为本实用新型附图1的侧向结构示意图；

图3为本实用新型负倒棱部分的结构放大示意图。

具体实施方式    

下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。

一种用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，根据回转支承齿轮齿型的形状，采用一种异形的刀具结构，根据加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情况，对整个切削刃进行分段整形；其中，为了降低切削力，在刀片侧刃部分采用锋利刃口，并进行适当的圆化保护；在切削阻力最大的成型圆弧、倒角段刃部分采用特殊结构负倒棱增加强度的同时，能有效地把切屑进行分屑，避免切屑变形挤压，降低切削温度，又不伤零件刀盘，切削稳定，刀片性能明显提高，达到进口、超过部分进口产品。 

优选地，所述的异形的刀具结构为一个四边形薄片结构的刀体1，刀体1中心有一夹紧用的中心孔2，刀体1的上表面和下表面为以刀片的层厚中心轴面相对称的表面，刀体1从侧面看为菱形，且切削刃部分的切削刃边3为多段不同角度刃边组合构成，在靠近刀体上表面或下表面的一头有一2－2.5mm的直角边4，该直角边与刀体上表面和下表面垂直，但在与刀体上表面或下表面相交处有一半径为0.8－1.2mm毫米的圆弧平滑钝化过渡，与直角边相接有一斜面5，斜面从5直角边4的延伸线往刀体中间收敛，形成斜面，与斜面5相接为圆弧形切削刃6，圆弧形切削刃6与刀体1上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口设有一个的负倒棱7。 

优选地，所述的负倒棱为宽0.3－0.5mm，与刃口倾斜-10?所形成的斜面，刃口采用钝化处理，圆化值约R0.03－0.04mm，形成一个使刀片既能达到降低切削阻力，又能增强刀片薄弱环节强度的优化结构。 

优选地，与直角边相接有一斜面的倾斜度为－22°-23°； 

优选地，所述的圆弧形切削刃为钝化处理的切削刃，圆化值约2.3－2.6mm的圆化处理；这样可以大大提高圆弧形切削刃的强度，尤其适合回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工。

刀片的具体制作方式如下： 

 1、使用普通的双向压力机上下压制出所需形状、尺寸（如附图1所示）的初坯，外周一圈方向形成留有0.2mm的磨削余量，保证尺寸技术要求。

2、沿刀具形状按照刀具尺寸要求（如附图1和2所示）进行磨削，达到以上图纸尺寸技术要求。 

3、在圆弧形切削刃的切削刃部分（2-R2.50、23?角度）的刃口磨削出一个负倒棱（宽0.4，斜度-10?）。 

4、对负倒棱进行刃口圆化处理，刃口圆化值约R0.03-0.04。 

本实用新型的优点在于，为提高铣削加工效率，除了在刀具宏观几何结构设计上下功夫以外，通过改变其微观几何结构的设计参数调整刀具的性能；本实用新型在刀片侧刃部分采用锋利刃口，进行适当的圆化保护；在切削阻力最大的成型圆弧、倒角段刃部分采用特殊结构负倒棱增加强度的同时，能有效地把切屑进行分屑，避免切屑变形挤压，降低切削温度，又不伤零件刀盘，切削稳定，刀片性能明显提高，达到进口、超过部分进口产品。采用本实用新型，其单位功率的金属切除率提高了20%～25%，刀具的切削寿命提高了50%，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。 

Claims (5)

1.一种用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，根据回转支承齿轮齿型的形状，采用一种异形的刀具结构，其特征在于：根据加工中，切削力在在各切削刃上受力的分布情况，对整个切削刃进行分段整形；其中，为了降低切削力，在刀片侧刃部分采用锋利刃口，并进行适当的圆化保护。

2.如权利要求1所述的用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，其特征在于：所述的异形的刀具结构为一个四边形薄片结构的刀体，刀体中心有一夹紧用的中心孔，刀体的上表面和下表面为以刀片的层厚中心轴面相对称的表面，刀体从侧面看为菱形，且切削刃部分的切削刃边为多段不同角度刃边组合构成，在靠近刀体上表面或下表面的一头有一2－2.5mm的直角边，该直角边与刀体上表面和下表面垂直，但在与刀体上表面或下表面相交处有一半径为0.8－1.2mm毫米的圆弧平滑钝化过渡，与直角边相接有一斜面，斜面从直角边的延伸线往刀体中间收敛，形成斜面，与斜面相接为圆弧形切削刃，圆弧形切削刃与刀体上表面或下表面相接，并在切削刃的刃口设有一个的负倒棱。

3.如权利要求2所述的用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，其特征在于：所述的负倒棱为宽0.3－0.5mm，与刃口倾斜-10?所形成的斜面，刃口采用钝化处理，圆化值约R0.03－0.04mm，形成一个使刀片既能达到降低切削阻力，又能增强刀片薄弱环节强度的优化结构。

4.如权利要求2所述的用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，其特征在于：与直角边相接有一斜面的倾斜度为－22°-23°。

5.如权利要求3所述的用于回转支承齿轮齿型的成型铣齿刀片，其特征在于：所述的圆弧形切削刃为钝化处理的切削刃，圆化值约2.3－2.6mm的圆化处理；这样可以大大提高圆弧形切削刃的强度，尤其适合回转支承齿轮齿型的高效成型铣削加工。

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