CN206296476U - 一种重型切削高效断屑刀片 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种重型切削高效断屑刀片，所述刀片属于重型加工粗加工用刀具技术领域，重型切削过程中易产生波动热‑机械冲击载荷造成刀屑粘结，在大背吃刀量的影响下，容易引起高温造成刀片软化，刀具寿命降低。所述刀片可解决重型切削加工过程中的卷屑难，断屑难造成的加工效率低下的问题。本刀片为方形体，刀片前刀面边缘处设有负倒棱切削刃，两条相邻的切削刃两端相交的交角为直角，附近设有圆弧切削刃，圆弧切削刃靠近刀片中心一侧有三角形凸起。前刀面上设计有用于断屑的椭圆形凸起，刀片中部有W形断屑槽，W形断屑槽到前刀面之间的空间为容屑槽。刀片中心处设有紧固螺钉孔，底部设计有环形散热槽。

Description

一种重型切削高效断屑刀片

技术领域

本实用新型属于重型切削加工用刀具技术领域，尤其涉及一种粗加工阶段专用车刀片。

背景技术

水室封头是核能发电中的关键部件，其加工工艺影响着着我国核能事业的发展。我国对水室封头未能实现完全成型锻造，只能锻造出近似圆柱体然后进行重型切削加工，在水室封头的加工过程中涉及车削及铣削两种加工方式。目前车削阶断所使用的刀具大多是单刃式的焊接车刀，被加工工件表面有许多锻造缺陷（锻造铲沟，氧化皮，锻造裂纹和金属覆盖物等），造成在加工过程中切削用量变化较大，单刃式刀具易受到冲击造成断裂，常用的车刀片也不能起到很好的断屑效果。水室封头基体材料十分特殊，大多采用的是低碳合金钢S508Ⅲ钢，属于难加工材料，材料塑性和强度较高。加工过程中形成的切屑韧性较高，不易折断，易缠绕在刀杆上，造成切削热大量聚集，易产生刀-屑粘结现象，导致刀具过早失效;强度较高造成切削阻力增大，振动加剧，加工质量下降。重型切削加工过程中切削参数较大，材料去除率达到70%，背吃刀量达到30mm以上，切削力可达到10KN，切削温度高至1000℃，极端的加工环境造成刀具损伤严重，断屑效果不好，产生的大型切屑易对工人人身安全造成危害，加工环境不整洁。为了改善上述问题，设计了本重型切削粗加工专用车刀片。

发明内容

本实用新型针对重型切削水室封头加工过程中车削阶段设计，可以增加刀片强度，提高断屑效果。在水室封头的粗加工过程中毛坯件常有裂纹、铲沟等锻造缺陷，加工过程中切深变化不定，易引起波动变化的机械载荷和热载荷，造成切削力及切削温度升高，易发生刀-屑粘结现象，造成刀具破损，使用寿命降低等不利影响。本刀片可广泛应用在车削粗加工过程中，刀片强度提高，断屑效果良好，具有降低刀片损耗、提高加工效率等优点。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型为一种重型切削高效断屑刀片，其特征在于：直线切削刃，负倒棱切削刃，圆弧切削刃，类三角形凸起，椭圆形凸起，W形导屑墙，容屑槽，紧固螺钉孔，环形散热槽等结构。所述车刀片采用正方形轮廓设计。刀片设有直线切削刃及圆弧切削刃，切削刃剖面型式为负倒棱，负倒棱宽度为0.3mm。刀片厚度为15mm，采用8°左右前角，7°左右后角，刃倾角为0°。刀尖参与切削区域有类三角形加强结构，前刀面设计有椭圆形凸起，刀片底部设计有环形散热槽。整个刀片可以通过紧固螺钉固定在刀杆上。

本实用新型的有益效果是：

所述刀片为重型切削高效断屑刀片，设计有四个直线切削刃，相邻切削刃顶角处设有圆弧形刀尖，刀片通过螺钉固定在刀杆上。切削刃上设计了0.3mm的负倒棱，增加切削刃的强度，扩大了散热面积，增加切屑的变形，辅助切屑的排出。

根据刀具的加工条件，所述刀片，前角为8°左右，后角为7°左右，刃倾角为0°，前刀面设计有椭圆形和类三角形凸起，有助于切屑的排出，提高刀片强度，同时刀片结构简单，制造成本低。

所述刀片前刀面上有椭圆形凸起，减少刀片前刀面与切屑的接触面积，增加有效散热面积，减缓切削热的聚集，起到降低切削温度的作用。切屑流经椭圆形凸起时，使切屑横截面发生变化，切屑效厚度明显增大，从而使切屑刚度增大，碰到阻碍时易折断，改善断屑效果，提高刀具寿命。

所述刀片刀尖圆弧切削刃附近设计有类三角形凸起，起到加强筋作用，增加刀尖的强度，能增强刀具承受工件施加冲击载荷的能力，也能减轻切削过程中的刀具与工件之间的颤振现象，起到抗振的作用。切屑流经类三角形凸起时刚度增大，碰到阻碍时更易折断，起到辅助断屑的效果。

所述刀片前刀面与W形导屑墙之间形成一个容屑槽，可以增大散热面积，也可以贮存部润滑液，使润滑液更好的带走加工时产生的热量，有效解决切削热聚集的问题。

所述刀片在前刀面附近设有W形导屑墙，切屑流经此处时受到导屑墙弯曲力矩的作用，容易发生卷曲并折断，有助于切屑顺利排出，起到辅助断屑的作用。

所述刀片底部设计有环形散热槽，它将刀片底部分割成两个区域，降低安装精度，可使刀片与刀杆更紧密的结合在一起。在加工过程中，润滑液可流经凹槽，并在凹槽里短暂贮存，同时也能流经螺钉孔，对螺钉起到冷却的作用。

综上，本实用新型可以改善水室封头粗加工过程中切屑不易折断的问题，有效的提高刀片强度。设计有提高断屑效果的多种结构，使得该车刀片有较好的断屑性能。在加工过程中，根据刀片不同的断屑结构，可使水室封头粗加工过程中产生的切屑卷曲折断与顺利排出。从而达到：刀片的使用寿命增长，换刀频率下降等目的，能有效提高生产效率，同时使加工环境更加整洁。该刀片的结构简单，生产成本低，适合在重型切削粗加工的车削阶段使用。

附图说明

图1是重型切削高效断屑刀片的俯视图；

图2是重型切削高效断屑刀片仰视图；

图3是重型切削高效断屑刀片左视图；

图4是重型切削高效断屑刀片的立体图；

图中标记：1-直线切削刃；2-负倒棱切削刃；3-圆弧切削刃；4-类三角形凸起；5-椭圆形凸起；6-W形导屑墙；7-容屑槽；8-紧固螺钉孔；9-前刀面；10-环形散热槽；11-刀体支撑面。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图4说明，一种重型切削高效断屑刀片，所述刀片为方形轮廓，方形体的上表面为基面，刀片设计有4个圆弧切削刃，刀片前刀面边缘处设计有负倒棱切削刃，每个切削刃的的切削深度相同，提高加工水室封头的效率以及刀片的利用率。刀片中心孔5，起到了定位和装配的作用，刀片的底面设计了环形散热槽8，在刀片切削时起到散热的作用，起到保护和提高刀片强度的作用。

具体实施方式二：结合图1、图3说明，本实施方式所述一种重型切削高效断屑刀片为重型切削粗加工用刀片，圆弧切削刃3内侧具有类三角形凸起4，起到强化及抗振的作用，前刀面9上设计有椭圆形凸起5，起到辅助卷屑与高效断屑的作用，同时可以减缓前刀面的磨损，提高刀具寿命。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2说明，本实施方式所述刀片前刀面9设计成倾斜8°的斜面，该斜面可以有效的控制切屑的流向，前刀面9与中央凸起处有充足空间，形成容屑槽7与W形导屑墙6可以起到卷屑的作用，有助于收集产生的长紧卷屑，对断屑也起到一定辅助作用。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1、图3说明，本实施方式所述一种重型切削高效断屑刀片的前角为8°左右，后角为7°左右，刀片刃倾角为0°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1、图4说明，本实施方式所述一种重型切削高效断屑刀片设计了0.3mm宽的负倒棱，这种设计能增大刀片的抗冲击性能，提高刀片的耐磨性。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

Claims (6)

1.一种重型切削高效断屑刀片，其特征是：刀体为正方形轮廓，有四条直线型切削刃（1），切削刃剖面形式为负倒棱（2），相邻两条呈90度的切削刃相交处有圆弧过渡刃（3），前刀面设计有三角形凸起（4）及椭圆形凸起（5），刀片中部设有W形导屑墙（6），W形导屑墙（6）与前刀面（9）之间的空间为容屑槽（7），刀片底部设有环形散热槽（10）及刀片底部刀体支撑面（11），所述的椭圆形凸起（5）在前刀面（9）上，所述的三角形凸起（4）在两个相邻的负倒棱（2）切削刃交界处，所述的刀片底部环形散热槽（10）在刀片的底面。

2.根据权利要求1所述一种重型切削高效断屑刀片，其特征是：所述刀片圆弧切削刃附近有三角形凸起（4），起到增加刀尖强度及抗振的作用。

3.根据权利要求1所述一种重型切削高效断屑刀片，其特征是：所述刀片前刀面（9）上有椭圆形凸起（5），起到断屑和导屑的作用。

4.根据权利要求1所述一种重型切削高效断屑刀片 ，其特征是：所述刀片设有0.3mm宽负倒棱（2），加强刀具刃口强度，满足重型切削的加工条件。

5.根据权利要求1所述一种重型切削高效断屑刀片 ，其特征是：所述刀片设有容屑槽（7），起到容屑及辅助断屑的作用。

6.根据权利要求1所述一种重型切削高效断屑刀片 ，其特征在是：所述刀片厚度为15mm，前角为8°，后角为7°。