CN207188816U - 一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，包括具有多边形的刀片本体；刀片本体几何中心设置有刀片定位孔，刀片定位孔周边设置有四个被分离的突起部，在刀片的上、下表面分别都设置有切削单元，切削单元包括主切削刃、圆弧切削刃以及断屑槽；切削刀片的切削刃为双前角切削刃，所述断屑槽能有效引导切屑的卷曲、折断。该切削刀片具有切削刃强度高，槽型表面光滑、导屑顺利，适合加工切深大、切削阻力大、切削温度高、刀片磨损剧烈的高温合金。

Description

一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片

技术领域

本实用新型属于金属切削加工领域，更具体的，涉及一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片。

背景技术

现有技术中，可转位的双面槽型切削刀片是常用的切削刀片，随着用户对被加工件的表面质量的要求，对可转位刀片的重复定位精度，以及在加工毛坯余量不均匀的工件时对可转位刀片寿命的要求都越来越高。

当前在机械制造中，由于产品的快速更新换代，因而对零件的选用也有了更高要求，特别在航天、大型电站和舰船等行业的制造中，一些难加工材料如高温合金、钛合金、耐热不锈钢、复合材料等，已被广为采用，其中应用面大且较为常用的高温合金材料(包括Fe基、Ni基和Co基三种)的高效加工更受到了更多关注。现有技术中，对高温合金材料进行半精加工会使用可转位双面槽型切削刀片，可转位双面槽型切削刀片的切削单元通常只设置主切削刃、副切削刃、一个前刀面，不会设计两个前刀面或者只是很窄的切削刃，同时刀片上各个参数之间的关联性并不好，匹配不强，不能承受很大的切削阻力，而对高温合金半精加工的过程中，刀片受到的切削力增大，切削温度偏高，易导致刀片与切屑发生粘结磨损，使刀片磨损严重，刀片寿命大幅度下降，也导致了断屑效果不佳影响被加工工件的表面质量不达标，生产效率下降，增加生产成本，因此我们要设计一种适用于高温合金半精加工的切削刀片。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，该切削刀片具有能够有效控制在工件上产生的切屑的结构，并能顺利排屑；且可转位刀片的切削刃强度高，可承受很大的切削阻力，以及承受很高的切削温度，适合高温合金的半精加工去余量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，包括具有多边形的刀片本体1，所述刀片本体上设有位于其几何中心的刀片定位孔，所述刀片本体包括：上表面，下表面，至少3个侧面以及连接各个侧面的圆弧面，所述上表面的刀片定位孔周边设置有四个高度相同的、被分离的突起部，所述突起部包括2个对称布置的突起部一和2个对称布置的突起部二；所述上表面设置有不小于1个顶角A；每个顶角A设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧切削刃、主切削刃和断屑槽，所述主切削刃由侧面与上表面相交形成，所述圆弧切削刃由圆弧面与上表面相交形成，所述断屑槽设置在上表面靠近圆弧切削刃的部位；所述断屑槽由从圆弧切削刃开始向所述切削刀片定位孔方向依次连接的圆弧切削刃、第一前刀面、第二前刀面、槽底圆弧面、断屑面和顶平面组成；

其中：断屑面和顶平面设置在突起部一上，下表面形成有与上表面相同的形状。

进一步地，所述主切削刃处第一前刀面与上表面存在第一前角γ，所述第一前角γ为0～5°，第二前刀面与上表面存在第二前角δ，所述第二前角δ为 14～19°；进一步优选地，所述第一前角γ为2～4°，所述第二前角δ为16～18°。

进一步地，所述圆弧切削刃处第一前刀面与上表面存在第一前角α为 3～7°，所述圆弧切削刃处第二前刀面与上表面存在第二前角β为17～22°；进一步优选地，所述第一前角α为4～6°，所述第二前角β为18～20°。

进一步地，突起部一呈“帽子”形状，所述突起部一由大圆弧、五段圆弧曲线和一条直线组成的突起部侧面，以及顶平面构成。

进一步优选地，所述突起部侧面与上表面形成的夹角从大圆弧的两端点到靠近圆弧切削刃的尖端逐渐变小，角度范围为80到30°，优选为70～45°；所述顶平面与上表面形成的夹角小于突起部侧面与上表面形成的夹角，优选为 25～10°。

进一步优选地，所述顶平面与上表面形成的夹角面构成了断屑槽中的断屑面；所述断屑面为底部窄、顶面宽的倒三角形状。

进一步地，所述突起部二呈“半月亮”形状，所述突起部二由圆弧一，圆弧二，圆弧三构成。

优选地，所述突起部二的长度d1为2.0～4.0mm，进一步优选为2.5～ 3.5mm；宽度d2为0.8～2.0mm，进一步优选为1～1.5mm；圆弧一的半径R1为 1.0～3.0mm，进一步优选为1.2～1.8mm；圆弧二的半径R2为3.0～5.0mm，进一步优选为3.5～4.5mm；圆弧三的半径R3为0.1～0.5mm，进一步优选为0.2～ 0.3mm。

进一步地，所述断屑槽的宽度为d5，顶平面到圆弧切屑刃的垂直距离为 h，所述断屑的宽度d5为1.5～4.0mm，进一步优选为2～3.5mm；顶平面到切屑刃的垂直距离h为0～0.6mm，进一步优选为0.2～0.4mm。

进一步地，所述突起部一上设置有圆形凹部，所述圆形凹部的数量为1～6 个，优选为1～3个，所述圆形凹部的直径ΦD为0.1～1mm，进一步优选为 0.3～0.6mm。在突起部一上设置圆形凹部可以提高刀片的重复定位精度以及装夹得稳定性。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型公开了一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，切削刃采用双前角，切削刃具有一定的宽度，有效地平衡了刃口的锋利程度和坚固性，也改善了刀刃的散热条件，这种双前角结构增强了刀片切削刃的强度和抗压性，加工表面的粗糙度也大大减少，减少了崩刃和磨损，刀片寿命大大提高。同时，采用分离的突起部设计，以及在突起部一上设置圆形凹部，有利于可转位刀片的装夹，提高了可转位刀片的重复定位精度以及装夹的稳定性。因此，在切削加工时，本实用新型所述切削刀片不仅满足了用户对材料大余量去除的需求，而且充分达到了用户对可转位刀片寿命的要求。

附图说明

图1是本实用可转位切削刀片的立体图；

图2是本实用可转位切削刀片的俯视图；

图3是图2所示切削刀片的G部的放大视图；

图4是图2所示切削刀片沿D-D线的剖视图；

图5是图3所示切削刀片沿F-F线的剖视图。

具体实施方式

本实用新型实施例附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例

如图1～图5所示，本实用新型的用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，包括具有多边形的刀片本体1，刀片本体1上设有位于其几何中心的刀片定位孔16，刀片本体1包括：上表面2，下表面3，4个侧面4以及连接各个侧面 4的圆弧面5，上表面2和下表面3的刀片定位孔16周边设置有四个被分离的突起部，突起部包括2个对称布置的突起部一7和2个对称布置的突起部二10；上表面2和下表面3设置有2个顶角A；2个顶角A都设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧切削刃61、主切削刃62和断屑槽15，主切削刃62由侧面4与上表面2相交形成，圆弧切削刃61由圆弧面5与上表面2相交形成，断屑槽15 设置在上表面2靠近圆弧切削刃61的部位；断屑槽15由从圆弧切削刃61开始向切削刀片定位孔16方向依次连接的圆弧切削刃61、第一前刀面8、第二前刀面9、槽底圆弧面11、断屑面12和顶平面14组成；其中：断屑面12和顶平面14设置在突起部一7上。突起部一7呈“帽子”形状，突起部一7由大圆弧四，和四段圆弧曲线组成的圆弧侧面13，以及顶平面14构成，突起部一7上还设置有三个圆形凹部17，断屑面12设置在圆弧侧面2靠近圆弧切削刃61的部位。

突起部一7呈“帽子”形状，所述突起部一7由大圆弧18、五段圆弧曲线和一条直线组成的突起部侧面13，以及顶平面14构成。突起部侧面13与上表面2形成的夹角从大圆弧18的两端点(图中为a点)到靠近圆弧切削刃61的尖端(图中为b点)逐渐变小，角度范围为80°到30°，优选为70～45°，本实施例中为60～45°，其中a点夹角为60°，b点夹角为45°；所述顶平面14 与上表面形成的夹角小于突起部侧面13与上表面形成的夹角，优选为25～10°，本实施例为20°。顶平面14与上表面形成的夹角面构成了断屑槽15中的断屑面12；断屑面12为底部窄、顶面宽的倒三角形状。

大圆弧18的半径R4为3～5mm，优选为3.5～4.5mm，本实施例中为4mm；顶平面14的宽度d3为0.05～0.2mm，优选为0.05～0.15mm，本实施例中为 0.1mm；“帽子”宽度d5为3.5～6mm，优选为4～5.5mm，本实施例中为4.5mm；大圆弧四到顶平面14的距离d4为4～8mm，优选为5～7mm，本实施例为6mm。

突起部二10呈“半月亮”形状，突起部二10由圆弧一，圆弧二，圆弧三构成。突起部二10的长度d1为2.0～4.0mm，优选为2.5～3.5mm，本实施例中为3.2mm；宽度d2为0.8～2.0mm，优选为1～1.5mm，本实施例中为1.3mm；圆弧一的半径R1为1.0～3.0mm，优选为1.2～1.8mm，本实施例中为1.6mm；圆弧二的半径R2为3.0～5.0mm，优选为3.5～4.5mm，本实施例中为4.2mm；圆弧三的半径R3为0.1～0.5mm，优选为0.2～0.3mm，本实施例中为0.2mm。

断屑槽15的宽度为d5，顶平面14到圆弧切屑刃6的垂直距离为h，断屑槽15的宽度d5为1.5～4.0mm，优选为2～3.5mm，本实施例中为2.5mm；顶平面14到切屑刃6的垂直距离h为0～0.6mm，优选为0.2～0.4mm，本实施例中为0.3mm。

圆形凹部17的直径ΦD为0.1～1mm，进一步优选为0.3～0.6mm，本实施例中为0.5mm。

本实施例中切削刃采用双前角，且切削刃具有一定的宽度，有效地平衡了刃口的锋利程度和坚固性，也改善了刀刃的散热条件，这种双前角结构增强了刀片切削刃的强度和抗压性，加工表面的粗糙度也大大减少，减少了崩刃和磨损，刀片寿命大大提高。同时，设置有四个分离的突起部，以及在突起部一上设置三个圆形凹部，有利于可转位刀片的装夹，提高了可转位刀片的重复定位精度以及装夹的稳定性，具有以上槽型参数的切削刀片，有效地平衡了切削刃刃口的锋利程度和坚固性，因此，在切削加工时，不仅可以很好地大余量去除工件材料，而且可转位刀片的寿命也得到了很好的保证。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，包括具有多边形的刀片本体(1)，所述刀片本体(1)上设有位于其几何中心的刀片定位孔(16)，所述刀片本体(1)包括：上表面(2)，下表面(3)，至少3个侧面(4)以及连接各个侧面(4)的圆弧面(5)，所述上表面(2)的刀片定位孔(16)周边设置有四个高度相同的、被分离的突起部，所述突起部包括2个对称布置的突起部一(7)和2个对称布置的突起部二(10)；所述上表面(2)设置有不小于1个顶角(A)；每个顶角(A)设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧切削刃(61)、主切削刃(62)和断屑槽(15)，所述主切削刃(62)由侧面(4)与上表面(2)相交形成，所述圆弧切削刃(61)由圆弧面(5)与上表面(2)相交形成，所述断屑槽(15)设置在上表面(2)靠近圆弧切削刃(61)的部位；

所述断屑槽(15)由从圆弧切削刃(61)开始向所述切削刀片定位孔(16)方向依次连接的圆弧切削刃(61)、第一前刀面(8)、第二前刀面(9)、槽底圆弧面(11)、断屑面(12)和顶平面(14)组成；

其中：断屑面(12)和顶平面(14)设置在突起部一(7)上，下表面(3)形成有与上表面(2)相同的槽型。

2.如权利要求1所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述主切削刃(62)处第一前刀面(8)与上表面(2)存在第一前角γ，所述第一前角γ为0～5°，所述主切削刃(62)处第二前刀面(9)与上表面(2)存在第二前角δ，所述第二前角δ为14～19°；所述圆弧切削刃(61)处第一前刀面(8)与上表面(2)存在第一前角α为3～7°，所述圆弧切削刃(61)处第二前刀面(9)与上表面(2)存在第二前角β为17～22°。

3.如权利要求2所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述第一前角γ为2～4°，所述第二前角δ为16～18°；所述第一前角α为4～6°，所述第二前角β为18～20°。

4.如权利要求1所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部一(7)呈“帽子”形状，所述突起部一(7)由大圆弧(18)、五段圆弧曲线和一条直线组成的突起部侧面(13)，以及顶平面(14)构成。

5.如权利要求4所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部侧面(13)与上表面(2)形成的夹角从大圆弧(18)的两端点到靠近圆弧切削刃(61)的尖端逐渐变小，角度范围为80°到30°；所述顶平面(14)与上表面形成的夹角小于突起部侧面(13)与上表面形成的夹角。

6.如权利要求5所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部侧面(13)与上表面(2)形成的夹角从大圆弧(18)的两端点到靠近圆弧切削刃(61)的尖端逐渐变小，角度范围为70～45°；所述顶平面(14)与上表面形成的夹角角度范围为25～10°。

7.如权利要求4所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述顶平面(14)与上表面形成的夹角面构成了断屑槽(15)中的断屑面(12)；所述断屑面(12)为底部窄、顶面宽的倒三角形状。

8.如权利要求4～7任一项所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，大圆弧(18)的半径R4为3～5mm；顶平面(14)的宽度d3为0.05～0.2mm；“帽子”宽度d5为3.5～6mm；大圆弧(18)到顶平面14的距离d4为4～8mm。

9.如权利要求8所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，大圆弧(18)的半径R4为3.5～4.5mm；顶平面(14)的宽度d3为0.05～0.15mm；“帽子”宽度d5为4～5.5mm；大圆弧(18)到顶平面14的距离d4为5～7mm。

10.如权利要求1所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部二(10)呈“半月亮”形状，所述突起部二(10)由圆弧一，圆弧二，圆弧三构成。

11.如权利要求10所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部二(10)的长度d1为2.0～4.0mm；宽度d2为0.8～2.0mm；圆弧一的半径R1为1.0～3.0mm；圆弧二的半径R2为3.0～5.0mm；圆弧三的半径R3为0.1～0.5mm。

12.如权利要求11所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部二(10)的长度d1为2.5～3.5mm；宽度d2为1～1.5mm；圆弧一的半径R1为1.2～1.8mm；圆弧二的半径R2为3.5～4.5mm；圆弧三的半径R3为0.2～0.3mm。

13.如权利要求1所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述断屑槽(15)的宽度为d5，顶平面(14)到圆弧切屑刃(6)的垂直距离为h，所述断屑槽(15)的宽度d5为1.5～4.0mm；顶平面(14)到切屑刃(6)的垂直距离h为0～0.6mm。

14.如权利要求13所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述断屑槽(15)的宽度d5为2～3.5mm；顶平面(14)到切屑刃(6)的垂直距离h为0.2～0.4mm。

15.如权利要求1所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述突起部一(7)上设置有圆形凹部(17)，所述圆形凹部(17)的数量为1～6个，所述圆形凹部(17)的直径ΦD为0.1～1mm。

16.如权利要求15所述的一种用于高温合金半精加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述圆形凹部(17)的数量为1～3个，所述圆形凹部(17)的直径ΦD为0.3～0.6mm。