CN209681183U - 一种可转位双面槽切削刀片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属切削技术领域，公开一种可转位双面槽切削刀片。具有多边形的上下对称设置的几何结构；刀片本体的顶角处设置切削单元部；切削单元部由切削刃、断屑台、切屑引导部组成，断屑台包括前刀面、多个切屑引导面；切屑引导凸起部与前刀面连接；切削刃、断屑台、切屑引导凸起部均朝顶角汇拢，关于沿所在顶角的角平分线向下垂直于下表面的平面的平面对称；切削刃由主切削刃和圆弧切削刃组成，所述切削刃被分为I区、II区、III区、IV区，且所属区域的倒棱面的宽度W和楔角θ、前刀面的楔角β，总是小于或等于所连接的下一区域。本切削刀片通过不同切削区域相互配合，使得刀片具有极强的“综合性能”和广泛的“适应性”。

Description

一种可转位双面槽切削刀片

技术领域

本实用新型涉及金属切削技术领域，更具体地，涉及一种可转位双面槽切削刀片。

背景技术

不锈钢、镍基合金等类材料因其合金元素含量较高，故其材料具有极强的塑性变形能力，当车削时，所使用的刀片切削力较大，整个加工过程会产生大量的热，使得刀具整体温度急剧上升，造成刀具材料的强度下降。影响了刀具的使用寿命。

中国专利CN201180054762.4提供一种切削刃片，通过将切削刃有规律性的分成三个区域，不同区域的切削刃互相连接，每个区域在刀片中都起到相对应的功能，以此较大地确保切削热量所集中的切削刃周边的刀片主体的热容量，并且防止切削阻力增大使切削刃周边因切削热量而成为高温、或导致用于使工件旋转的动力增大。但是该刀片对不锈钢等难切削材料进行切削时还易产生毛刺，该毛刺因加工硬化而切削性明显变差，因此与该毛刺接触的切深边界部的切削刃常发生异常磨损，即发生切削刃缺损或极端缩短工具寿命等情况。

故针对上述问题，中国专利CN201180054744.6提供了一种切削刀片，该刀片也将切屑刃分为三个区域，同时将第三区域的中切削刃的前角加大，增强刀片的锋利性，以此达到在该切深边界部使切削刃的锐度尖锐来抑制产生毛刺，并且能够防止因该毛刺导致的异常磨损程度的加深。同时该第3区域以外的第1区域、第2区域中切削刃的前角较小，因此刀具角度反而变大，因此能够提高切削刃强度。因此，能够确保耐缺损性和耐崩刀性来实现刀片寿命的延长。

但是在现有技术中，由于不锈钢等难切削材料，本身工件表面收塑性变形影响，晶格产生强烈歪扭，也会形成一定的硬化层，其硬化层具有较大的内应力。同时件毛坯很多是锻造或铸造成型，表层会有一层较硬的氧化皮，这些都会对刀片造成磨损，甚至导致崩刃，减少刀具寿命。并且随之制造技术的发展，锻造和铸造的零件毛坯尺寸进度越来越高的同时，也对零件的一次性加工要求不断加大，当零件相对复杂时，涉及的加工工序较多，为保证零件的一致性和加工精度，需要减少装夹和换刀的次数。

因此，所以此类刀片设计的关键在于使刀片刃口的锋利性和稳固性实现良好的平衡，需要根据材料的加工特性进行特别的优化，使刀具有良好的“综合性能”和广泛的“适应性”。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术对于刀片缺少良好的“综合性能”和广泛的“适应性”，在难切削材料的切削加工中，对于切削刃的强度、耐缺损性和耐崩刀性难以保证的不足，提供一种“综合性能”和广泛的“适应性”极强的可转位双面槽切削刀片。

本实用新型实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

一种可转位双面槽切削刀片，所述刀片本体为具有多边形的上下对称设置的几何结构；所述刀片本体有上端面、下端面、连接上端面与下端面的多个侧表面、位于相邻的两个侧表面之间的圆弧侧面；

所述刀片设置有不少于1个的切削单元部；所述切削单元部设置在刀片本体的顶角处；所述切削单元部由切削刃、断屑台、切屑引导凸起部组成，所述断屑台包括前刀面、多个切屑引导面；所述切屑引导凸起部设置在刀片本体的顶角处；所述切屑引导凸起部与前刀面连接；切削刃、断屑台、切屑引导凸起部均朝顶角汇拢，且以所述顶角的角平分线所处的、且垂直于支撑表面的平面为基准面对称；所述切削刃由刀片本体的上端面与侧表面相交形成的主切削刃、上端面与圆弧侧面相交形成的圆弧切削刃组成；刀片俯视上，所述切削刃具有沿圆弧切削刃的I 区、沿部分圆弧切削刃和部分主切削刃的II区、沿主切削刃的III区、沿主切削刃的IV区，所述I区、II区、III区、IV区依次相连；

所述I区、II区、III区、IV区中，所属区域的倒棱面的宽度W和楔角θ、前刀面的楔角β，总是小于或等于所连接的下一区域。

进一步地，所述切削刃向内设置一倾斜角度为θ平面为倒棱面；所述倒棱面的向内且朝下倾斜形成一平面为断屑台的前刀面；所述多个切屑引导面包括：连接在位于圆弧切削刃后端的前刀面，且向内朝上倾斜的平面为第一切屑引导面；与第一切屑引导面连接，向内朝上倾斜的平面为第二切屑引导面，第二切屑引导面的上端与支撑平台的支撑表面连接；与第二切屑引导面相连接，高度低于切削刃口，且平行于上端面的平面为第三切屑引导面；与前刀面光滑连接，且与第三切屑引导面相连接的圆弧凹槽面为第四切屑引导面。

进一步地，所述切削单元部的顶角处设置有“牛角”状的切屑引导凸起部；所述切屑引导凸起部的高度低于相邻的切削刃的刃口。

进一步地，所述Ⅰ区倒棱面与圆弧侧面的楔角θ1范围为80°≦θ1≦85°，倒棱面在平行中性面NP上的宽度W1范围为0.03mm≦W1≦0.08mm，前刀面(6) 与周边侧表面(3)的楔角β1，范围为65°≦β1≦75°。

进一步地，所述II区倒棱面与相连接的周边侧表面的楔角θ2范围为θ1≦θ2≦85°，倒棱面在平行中性面NP上的宽度W1范围为W1≦W2≦0.1mm，前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β2，范围为β1≦β2≦75°。

进一步地，所述III区倒棱面与侧表面的楔角θ3范围为θ2≦θ3≦87°，倒棱面在平行中性面NP上的宽度W3范围为W2≦W3≦0.15mm，前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β3，范围为β2≦β3≦78°。

进一步地，所述IV区倒棱面与侧表面的楔角θ4范围为θ3≦θ4≦90°，倒棱面在平行中性面NP上的宽度W4范围为W3≦W4≦0.2mm，前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β4，范围为β3≦β4≦83°。

进一步地，所述圆弧切削刃部分的圆弧弧度α范围为5°≦α≦25°；所述II区位于主切削刃部分的长度L范围为0mm≦L≦1mm。

进一步地，所述III区的主切削刃的长度L1范围为0.5mm≦L1≦1.5mm。

进一步地，所述II、III、IV区中，所属区域中的切屑引导面(与主切削刃的直线距离逐渐增大，逐渐扩大三个区域的容屑空间。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的一种可转位双面槽切削刀片，设置多个切削区域和倒棱面，加强了切削刃在切削边界处的强度，避免了在恶劣工况时，切削刃在切削边界经常性出现异常的破损现象。同时设置多个切削区域，也可以进一步拓展刀片的运用范围，如第IV区可以用于断续加工或焊口去除等。

(2)本实用新型的一种可转位双面槽切削刀片，通过多个切削区域的切屑刃的不同的锋利性配合，免切削时已加工表面产生过度的加工硬化和和切削时的塑性变形，从而降低加工温度，并抑制毛刺产生，保证零件的表面质量和低切削阻力。

(3)本实用新型的一种可转位双面槽切削刀片，合理设置多个切屑引导面、切屑引导凸起部，使切屑流动以及卷曲断裂做了必要优化

附图说明

图1为实施例1切削刀片的结构图；

图2为实施例1中切削刀片的前视图；

图3为实施例1中切削刀片的切削角部的局部放大图；

图4为图3中沿线F-F的截面视图的部分放大旋转图；

图5为图3中沿线G-G的截面视图的部分放大旋转图；

图6为图3中沿线D-D的截面视图的部分放大旋转图；

图7为图3中沿线E-E的截面视图的部分放大旋转图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，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。

实施例1

如图1所示，一种可转位双面槽切削刀片，所述刀片本体1为具有多边形的上下对称设置的几何结构；在刀片本体1上设有位于几何中心的刀片定位孔2；在上述刀片本体1有上端面4、下端面、连接上端面4与下端面的多个侧表面31、位于相邻的两个侧表面31之间的圆弧侧面32。在本实施例1中，刀片本体1近似为一个等边非等角的六边形体的上下对称设置的结构。在刀片本体1的上端面设置有沿断屑台B边缘与定位孔2之间的支撑表面7，上述支撑表面7为上端面4 的最高平面，且靠近切屑引导面8的一侧，与第二切屑引导面82连接；支撑表面7靠近定位孔2的一侧，通过一过渡面，其过渡面朝定位孔2方向倾斜向下，将支撑表面7与定位孔2周边的上表面4相连接，形成一凸出的平台。

如图1所示，上述刀片设置有不少于1个的切削单元部A；切削单元部A 设置在刀片本体1的顶角处；切削单元部A由切削刃5、断屑台B、切屑引导凸起部9组成，所述断屑台B包括前刀面6、多个切屑引导面8；

如图1-7所示，上述切削刃5向内设置一朝内向下平面为倒棱面61；倒棱面61 的向内且朝下倾斜形成一平面为断屑台B的前刀面6；上述前刀面6后端连接多个切屑引导面8；上述多个切屑引导面8包括：连接在位于圆弧切削刃51后端的前刀面6，且向内朝上倾斜的平面为第一切屑引导面81；与第一切屑引导面 81两侧连接，并且向内朝上倾斜的平面为第二切屑引导面82，其中第二切屑引导面82的上端与支撑平台10的支撑表面7连接；与第二切屑引导面82相连接，高度低于切削刃5口，且平行于上端面4的平面为第三切屑引导面83；与前刀面6光滑连接，且与第三切屑引导面83相连接的圆弧凹槽面为第四切屑引导面 84。

如图1、3所示，在切削单元部A的顶角处设置有“牛角”状的切屑引导凸起部9；所述切屑引导凸起部9的高度低于相邻的切削刃5的刃口。上述切屑引导凸起部9靠近顶角的前端与前刀面6光滑连接。在实施例1中，切屑引导凸起部 9的两端，由切屑引导面83上靠近凹陷的切屑引导面84的部分伸出，并向前刀面6和圆弧切削刃51生长，最终嵌入前刀面6中。

上述前刀面6和上述切削引导面84，以及切削引导凸起部9之间都是光滑过渡。

在刀片本体1中，切削刃5、断屑台B、切屑引导凸起部9均朝顶角汇拢，且以所述顶角的角平分线M所处的、且垂直于支撑表面7的平面为基准面对称。在实施例1中，刀片本体1的顶角处设置切屑引导凸起部9，其作用在于可以有效的减少刀屑接触面积的同时，保证排屑的流畅性，降低切削温度。

通过在切屑方面设置由多个形状大小结构不同的切屑引导面8，结合设置在顶角处的切屑引导凸起部9的结构设计，使得刀片进行精加工，或者小进给切深加工时，可以对断屑的流向引导，以及卷曲断裂排屑的起到必要的优化和引导。

如图2所示，刀片本体1的上端面4最高平面为平面UP，所处切削刃5的刃边平面为平面MP，平面NP为上述刀片本体1的侧面3的一个横截平面，且平面NP平行于水平面。上述平面UP高于平面MP，其相对高度H1的范围 0.05mm≦H1≦0.25mm。实施例中，优选为0.15mm。

如图3所示，刀片本体1的切削刃5由刀片本体1的上端面4与侧表面31 相交形成的主切削刃52、上端面4与圆弧侧面32相交形成的圆弧切削刃51组成。在图3中，上述刀片的俯视放大图，切削单元部A的切削刃5被分为4个分区，包括沿圆弧切削刃51的I区、连接I区且沿部分圆弧切削刃51和部分主切削刃52形成的II区、连接II区且沿主切削刃52形成的III区、连接III区且沿主切削刃52形成的IV区；

在上述切削刃5被分成的I区、II区、III区、IV区中，所属区域倒棱面61在平行中性面NP上的宽度W，也就是倒棱面61与前刀面6的连接处至切削刃5的最短距离为宽度W、倒棱面61与侧面3所呈的角度楔角θ、前刀面6与侧面3 所呈的角度楔角β，沿圆弧切削刃51的角平分面M向主切削刃52方向按一定规律变化，上述各类参数总是小于或等于所连接的下一区域。

如图4所示，在I区中，切屑引导面81与支撑表面7所呈的角度κ为10°～45°；切屑引导面81与支撑表面7的交线与圆弧侧面的直线距离A范围为 1.2mm≦A≦2.0mm。Ⅰ区倒棱面61与圆弧侧面3的楔角θ1范围为65°≦θ1≦85°，倒棱面61在平行中性面NP上的宽度W1范围为0.03mm≦W1≦0.08mm，前刀面6与周边侧表面3的楔角β1，范围为65°≦β1≦75°。在本实施中，角度κ优选为30°，楔角θ1优选为82°，宽度W1优选为0.05mm，楔角β1优选为71°。

如图5所示，在II区中，II区倒棱面61与周边侧表面3的楔角θ2范围为θ1≦θ2≦85°，倒棱面61在平行

中性面NP上的宽度W1范围为W1≦W2≦0.1mm，前刀面6与周边侧表面3的楔角β2，范围为β1≦β2≦75°。在本实施例1中，楔角θ2的最大值优选为84°，宽度W2的最大值优选为0.08mm，楔角β2的最大值优选为73°。

如图6所示，在III区中，III区倒棱面61与侧表面31的楔角θ3范围为θ2≦θ3≦87°，倒棱面61在平行中性面NP上的宽度W3范围为 W2≦W3≦0.15mm，前刀面6与周边侧表面3的楔角β3，范围为β2≦β3≦78°。在本实施例1中，楔角θ3的最大值优选为85°，宽度W3的最大值优选为0.1mm，楔角β3的最大值优选为77°。

如图7所示，在IV区中，IV区倒棱面61与侧表面31的楔角θ4范围为θ3≦θ4≦90°，倒棱面61在平行中性面NP上的宽度W4范围为W3≦W4≦0.2mm，前刀面6与周边侧表面3的楔角β4，范围为β3≦β4≦83°。在本实施例中，楔角θ4优选为85°，宽度W4优选为0.1mm，楔角β4优选为77°，即IV区设置成与 III区的末端相同，并保持恒定。

如图3所示，II区具有圆弧切削刃51部分和主切削刃52部分，在II区中，所属II区的圆弧切削刃51部分的圆弧弧度α范围为5°≦α≦25°；所属II区中主切削刃52部分的长度L范围为0mm≦L≦1mm。在III区中，III区中主切削刃 52的长度L1范围为0.5mm≦L1≦1.5mm。在本实施例1中，圆弧弧度α优选10°，长度L为0.5mm，长度L1为1.5mm。

并且在上述II、III、IV区中，所属区域中的切屑引导面83与主切削刃52 的直线距离逐渐增大，逐渐扩大三个区域的容屑空间。

在本实用新型可转位双面槽切削刀片，通过对刀片切削刃进行区域分化，将每个切削单元部的切削刃分为4个区域，每个区域都具有不同的倒棱面宽度W、倒棱面楔角θ、前刀面的楔角β。这些参数由圆弧切削刃的角平分面M向主切削刃按一定规律变化，所在区域倒棱面宽度W、倒棱面楔角θ、前刀面的楔角β参数总是小于或等于所连接的下一区域。从而实现加强了切削刃在切削边界处的强度，避免了在恶劣工况时，切削刃在切削边界经常性出现异常的破损现象。

并且各个不同切削区域，也可以进一步拓展刀片的运用范围，如第IV区为 4个区域中各类参数的最大值区域，则其锋利性，强度都是最高的，可以用于断续加工或焊口去除等。

切削单元部切削刃区域的分化，也使得在加工过程可以利用多个切削区域的切屑刃的不同的锋利性配合，免切削时已加工表面产生过度的加工硬化和和切削时的塑性变形，从而降低加工温度，并抑制毛刺产生，保证零件的表面质量和低切削阻力。

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。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 (10)

1.一种可转位双面槽切削刀片，所述刀片本体(1)为具有多边形的上下对称设置的几何结构；所述刀片本体(1)有上端面、下端面(4)、连接上端面与下端面(4)的多个侧表面(31)、位于相邻的两个侧表面(31)之间的圆弧侧面(32)；

其特征在于，所述刀片设置有不少于1个的切削单元部(A)；所述切削单元部(A)设置在刀片本体(1)的顶角处；所述切削单元部(A)由切削刃(5)、断屑台(B)、切屑引导凸起部(9)组成，所述断屑台(B)包括前刀面(6)、多个切屑引导面(8)；所述切屑引导凸起部(9)设置在刀片本体的顶角处；所述切屑引导凸起部(9)与前刀面(6)连接；切削刃(5)、断屑台(B)、切屑引导凸起部(9)均朝顶角汇拢，且以所述顶角的角平分线(M)所处的、且垂直于支撑表面(7)的平面为基准面对称；

所述切削刃(5)由刀片本体(1)的上端面(4)与侧表面(31)相交形成的主切削刃(52)、上端面(4)与圆弧侧面(32)相交形成的圆弧切削刃(51)组成；刀片俯视上，所述切削刃(5)具有沿圆弧切削刃(51)的I区、沿部分圆弧切削刃(51)和部分主切削刃(52)的II区、沿主切削刃(52)的III区、沿主切削刃(52)的IV区，所述I区、II区、III区、IV区依次相连；

所述I区、II区、III区、IV区中，所属区域的倒棱面(61)的宽度W和楔角θ、前刀面(6)的楔角β，总是小于或等于所连接的下一区域。

2.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述切削刃(5)向内设置一倾斜角度为θ的平面为倒棱面(61)；所述倒棱面(61)向内且朝下倾斜形成一平面为断屑台(B)的前刀面(6)；所述多个切屑引导面(8)包括：连接在位于圆弧切削刃(51)后端的前刀面(6)，且向内朝上倾斜的平面为第一切屑引导面(81)；与第一切屑引导面(81)连接，向内朝上倾斜的平面为第二切屑引导面(82)，第二切屑引导面(82)的上端与支撑平台(10)的支撑表面(7)连接；与第二切屑引导面(82)相连接，高度低于切削刃口，且平行于上端面(4)的平面为第三切屑引导面(83)；与前刀面(6)光滑连接，且与第三切屑引导面(83)相连接的圆弧凹槽面为第四切屑引导面(84)。

3.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述切削单元部(A)的顶角处设置有“牛角”状的切屑引导凸起部(9)；所述切屑引导凸起部(9)的高度低于相邻的切削刃(5)的刃口。

4.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述Ⅰ区倒棱面(61)与圆弧侧面(32)的楔角θ1范围为80°≦θ1≦85°，倒棱面(61)在平行中性面NP上的宽度W1范围为0.03mm≦W1≦0.08mm，所述Ⅰ区前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β1，范围为65°≦β1≦75°。

5.根据权利要求4所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述II区倒棱面与相连接的周边侧表面(3)的楔角θ2的范围为θ1≦θ2≦85°，倒棱面(61)在平行中性面NP上的宽度W2范围为W1≦W2≦0.1mm，所述II区前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β2，范围为β1≦β2≦75°。

6.根据权利要求5所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述III区倒棱面与侧表面(31)的楔角θ3范围为θ2≦θ3≦87°，倒棱面(61)在平行中性面NP上的宽度W3范围为W2≦W3≦0.15mm，所述III区前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β3，范围为β2≦β3≦78°。

7.根据权利要求6所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述IV区倒棱面与侧表面(31)的楔角θ4范围为θ3≦θ4≦90°，倒棱面(61)在平行中性面NP上的宽度W4范围为W3≦W4≦0.2mm，所述IV区前刀面(6)与周边侧表面(3)的楔角β4，范围为β3≦β4≦83°。

8.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述II区中圆弧切削刃(51)部分的圆弧弧度α范围为5°≦α≦25°；所述II区位于主切削刃(52)部分的长度L范围为0mm≦L≦1mm。

9.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述III区的主切削刃(52)的长度L1范围为0.5mm≦L1≦1.5mm。

10.根据权利要求1所述的一种可转位双面槽切削刀片，其特征在于，所述II、III、IV区中，所属区域中的切屑引导面(83)与主切削刃(52)的直线距离逐渐增大，逐渐扩大三个区域的容屑空间。