CN203304591U - 一种刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刀具，特别是一种用于环形窄槽切削的刀具；所述刀具包括刀片和刀体，所述刀体由刀头和刀把组成，所述刀头的刀头底部为弧形结构，所述刀头的前刀面与刀把间为弧形过渡连接；本实用新型的刀具结构新颖、构思巧妙，刀头的刀头底部采用弧形结构设计、刀头的前刀面与刀把间也采用弧形过渡连接设计，相比于传统刀具的直线型结构，改进后的结构有利于加工中刀具受力的传递，同时刀片前角段的两段式结构设计，减少了切削力在刀刃上的积聚，有利于刀具寿命的延长；不仅从结构上做了改进，同时还从制造材料上做了优化选择，使得刀具的机械强度大大的提高，生产效率得到提高。

Description

一种刀具

技术领域

本实用新型涉及一种刀具，特别是一种用于环形窄槽切削的刀具。 

背景技术

汽封是汽轮机中的一个重要零部件，它的加工质量好坏不仅会影响到产品质量和性能，而且会严重影响产品的使用安全性。汽封部件常用材料为 ZG230-450、ZG310-570、ZG15Cr2Mo1 等，工件重量超过200kg，内孔直径在φ300mm以下的零件较多，需要在其内孔中加工（2～3）个流道深窄槽，槽宽 18mm、直径φ430mm、槽深达82mm，特别在粗加工时的困难度高：虽然此零件所用材料为低碳合金铸钢、中碳铸钢等，切削性能较好，但由于孔太小、槽太窄、切削阻力大、散热效果差，因此刀尖受力大，且发热较大。目前国内外常用的加工方法是使用专用数控机床、或使用电解工艺进行加工，但这两种方式的加工成本都很高，在企业利润越来越薄的今天，找出一种既经济又高速的加工方法成了当务之急。

汽封体的流道深窄槽如果采用普通立车或卧车加工，面临以下问题：内孔长，不易观测、刀具强度要求高、刀具角度必须合适、刀具的刚性要求高，必须有合适的热处理方法。在上述问题中，刀具的问题尤为突出。 

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有较强的机械强度的刀具，这种刀具能够在普通立车或卧车上实现汽封的流道深窄槽 加工，以降低加工成本和加工效率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种刀具，包括刀片和刀体，所述刀体由刀头和刀把组成，所述刀头的刀头底部为弧形结构。

刀具在加工过程中，由于零件材料是低碳铸钢或中碳铸钢，切屑的形式是崩碎切屑，切削热和切削力都集中刀具的主切削刃和刀尖附近，刀尖极易磨损，并且容易产生振动，影响零件的表面粗糙度；同时，刀具在切削时主要受三个方向的力：主切削力、进给抗力和切深抗力，对刀具影响最大的是第三种切深抗力。由于是在孔内加工深窄槽，刀具受到的切深抗力很大，传统的普通小切刀形状不合适，力的分布不均匀，因此容易在刀头和刀把的过渡区域产生疲劳损坏，这样使阻力集中在刀片的刃前端，最容易产生刀片被崩和刀体弯曲或断裂。本实用新型的刀具，由于采用了上述技术方案，所述刀头的刀头底部为弧形结构，相比于传统的倾斜直线设计，刀具受力状况得到了很大的改善：刀头位置的弧形结构使得刀尖所受力沿着弧线传递，刀头和刀把之间的区域所受力得到分散，弯矩明显降低，刀具的强度得到了很大的提高。

进一步的，本实用新型的刀具，所述刀头的前刀面与刀把间为弧形过渡连接。

与所述刀头底部的圆弧形结构原理相同，这种弧形过渡连接结构能够有效的传递刀尖在加工中所受的外力，相比传统刀头前刀面与刀把直线型连接的刀具，进一步的提高了刀具的强度

进一步的，所述刀片的前角段包括第一前角段和第二前角段，且第二前角γ₂大于第一前角γ₁。

所述刀片的卷屑槽设置于第二前角段处。

所述刀头的主偏角为1-1.5°。

由于采用了上述技术方案，不仅方便了排屑，也减少了切削力在刀刃上的积聚，有利于刀具寿命的延长。

进一步的，所述刀片采用钨钛钴类YT硬质合金制成。

所述刀体采用调质硬度为HB289-HB300的45钢制成。

由于采用了上述技术方案，钨钛钴类YT硬质合金制成的刀片大大的提高了刀具的耐磨性，调质硬度为HB289-HB300的45钢制成的刀体，钢材的晶粒更加细化，抗弯强度有一定程度的提高。

进一步的，所述刀片焊接于刀头上。

刀具焊接后的保温温度及保温介质最初的做法是将刀片焊好后在室温环境中自然冷却，改进后的工艺为：刀片焊好后在不低于 600℃的情况下放入保温介质中，进入保温状态，让其逐渐冷却，这样散热良好，刀具强度有所提高，由于采用了上述技术方案，也有效地减小的了刀具的体积，满足在内孔长、不易观测的加工条件下加工。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：所述刀具结构新颖、构思巧妙，刀头的刀头底部采用弧形结构设计、刀头的前刀面与刀把间也采用弧形过渡连接设计，相比于传统刀具的直线型结构，改进后的结构有利于加工中刀具受力的传递，同时刀片前角段的两段式结构设计，减少了切削力在刀刃上的积聚，有利于刀具寿命的延长；不仅从结构上做了改进，同时还从制造材料上做了优化选择，使得刀具的机械强度大大的提高，生产效率得到提高。

附图说明

图1是本实用新型刀具的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型图2的A点放大图；

图4是本实用新型的刀具受力示意图。

图中标记：1-刀片、2-刀头、3-刀把、4-刀头底部、5-前刀面、6-卷屑槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实用新型的刀具，包括刀片1和刀体，结构如图1和图2所示。

所述刀片1采用钨钛钴类YT硬质合金制成，刀片1的前角段依次由第一前角段和第二前角段组成，第一前角段的第一前角γ₁小于第二前角的第二前角γ₂，卷屑槽6设置于第二前角段上，刀片1的后角α根据工艺需求，取较小的正角即可（刀片1的放大示意如图3所示）。

所述刀体结构改进位置示意如图2所示，刀体由一体结构的刀头2和刀把3组成，所述刀头2的刀头底部4为弧形结构，同时，刀头2的前刀面5与刀把3间采用弧形过渡连接设计，刀头2的主偏角Kr设计范围为1-1.5°（如图1所示），刀体整体采用调质硬度为HB289-HB300的45钢制成。

刀片1直接焊接于刀头2上，刀片1焊好后在不低于 600℃的情况下放入保温介质中，进入保温状态，让其逐渐冷却，以提高刀具的整体强度。

本实用新型的刀具结构新颖、构思巧妙，刀头的刀头底部采用弧形结构设计、刀头的前刀面与刀把间也采用弧形过渡连接设计，相比于传统刀具的直线型结构，改进后的结构有利于加工中刀具受力的传递（刀具加工受力示意如图4所示），同时刀片前角段的两段式结构设计，减少了切削力在刀刃上的积聚，有利于刀具寿命的延长；不仅从结构上做了改进，同时还从制造材料上做了优化选择，使得刀具的机械强度大大的提高，生产效率得到提高。

本实用新型的刀具在一件汽封的加工中，相比于传统刀具，切削时间从改进前的3s降低到1.5s，辅助时间由原来的60min减少到30～40min，总加工时间减少近50%；虽然刀具因形状复杂费用提高，但改后的刀具数量减少了三分之二，故刀具费用降低了近 60%。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种刀具，包括刀片（1）和刀体，所述刀体由刀头（2）和刀把（3）组成，其特征在于：所述刀头（2）的刀头底部（4）为弧形结构。

2.如权利要求1所述的刀具，其特征在于：所述刀头（2）的前刀面（5）与刀把（3）间为弧形过渡连接。

3.如权利要求1或2所述的刀具，其特征在于：所述刀片（1）的前角段包括第一前角段和第二前角段，且第二前角γ₂大于第一前角γ₁。

4.如权利要求3所述的刀具，其特征在于：所述刀片（1）的卷屑槽（6）设置于第二前角段处。

5.如权利要求1或2或4所述的刀具，其特征在于：所述刀头（2）的主偏角Kr为1-1.5°。

6.如权利要求5所述的刀具，其特征在于：所述刀片（1）采用钨钛钴类YT硬质合金制成。

7.如权利要求5所述的刀具，其特征在于：所述刀体采用调质硬度为HB289-HB300的45钢制成。

8.如权利要求1或2或4或6或7所述的刀具，其特征在于：所述刀片（1）焊接于刀头（2）上。

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