CN219357970U - 加工不锈钢的刀片及刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加工不锈钢的刀片及刀具，包括整体聚晶结构的刀片本体，所述刀片本体整体呈矩形块状，所述刀片本体的四周上端面的边缘设置为切削刃，所述刀片本体的上端面中心处设置有固定孔，所述刀片本体的上端面位于切削刃和固定孔之间的区域设置为断屑槽，所述断屑槽中设置有若干圆弧形的断屑凸台，所述刀片本体的四周侧面上设置内陷的定位槽。该加工不锈钢的刀片及刀具具有断屑更容易、安装稳定性更高、应用成本较低、刀片耐磨性好和使用寿命长的优点。

Description

加工不锈钢的刀片及刀具

技术领域

本实用新型涉及刀具技术领域，尤其是针对加工塑性材料、合金工件及不锈钢工件的刀具，具体的说，涉及了一种加工不锈钢的刀片及刀具。

背景技术

近年来，已经出现了频繁使用由例如钛合金、不锈钢等难切削材料制成的结构部件等的趋势，这类难切削材料存在加工硬化倾向大、导热系数低、刀具磨损快、切屑与刀具粘接现象严重、切屑不易折断等问题，极易造成工件表面的划伤。

详细分析上述问题，可将其缺陷和原因归结为三类：

第一类是由于不锈钢等材料断屑困难，切屑容易缠绕在刀片上，造成刃口崩碎，或切屑过长流向加工表面，造成工件报废。

第二类是由于刀具的刀片多采用合金刀片或焊接刀片，耐磨性差，寿命较短。

第三类是由于切削阻力的影响，刀片加工过程中容易震动导致刀片松动，可能导致刀片脱落，对工作人员的安全造成威胁，并且目前大多使用合金刀片，刀具寿命普遍偏低。

目前，行业内对于解决上述三类问题有各自不同的解决方案，针对断屑问题，通常采用断屑槽解决，但针对不锈钢等难切削材料而言，普通的断屑槽是不足以解决问题的；针对刀片的材料则会利用更优质的材料，但由于材料成本过高，需要更合理的结构设计方案；针对刀片震动的问题，通常需要设计更合理的紧固方案，但需要针对结构设计来对应进行设计。

因此，针对不锈钢材料的加工，需要引入新的设计方案来解决上述问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种断屑更容易、安装稳定性更高、应用成本较低、刀片耐磨性好和使用寿命长的加工不锈钢的刀片及刀具。

本申请的基本设计构思在于：金属切削过程中，切屑是否容易折断与切屑的变形有直接联系，切削过程中所形成的切屑，由于经过了比较大的塑性变形，它的硬度将会有所提高，而塑性和韧性则显著降低，这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后，切屑变得硬而脆，当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。切屑所经受的塑性变形越大，硬脆现象越显著，折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的材料时，应当设法增大切屑的变形，以降低它的塑性和韧性，便于达到断屑的目的。

切屑变形由基本变形和附加变形组成，基本变形：用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形，比较接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有刀具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小，负倒棱越宽、切削速度越低，则切屑的变形越大，越有利于断屑。所以，减小前角、加宽负倒棱，降低切削速度可作为促进断屑的措施。附加变形：切屑在流动和卷曲过程中所受的变形称之为附加变形。因为在大多数情况下，仅有切削过程中的基本变形还不能使切屑折断，必须再增加一次附加变形，才能达到硬化和折断的目的。

迫使切屑经受附加变形的最简便的方法，就是在前刀面上磨出(或压制出)一定形状的断屑槽，迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变形。切屑经受附加的再卷曲变形以后，进一步硬化和脆化，当它碰撞到工件或后刀面上时，就很容易被折断了。

本申请基于上述基本原理，在刀片的刃口上方设置特殊结构的断屑槽，在断屑槽中设置高度不一、大小不一的弧形凸台，断屑流向断屑槽的弧形凸台时，可发生连续的附加变形，使切削进一步硬化和脆化，变得容易被折断；同时，将刀片的材料设计为整体聚晶结构，提升刀片强度，提高耐磨性和使用寿命；最后采用稳定的安装结构，提高刀片的安装稳定性，并可实现转位使用，降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种加工不锈钢的刀片，包括整体聚晶结构的刀片本体，所述刀片本体整体呈矩形块状，所述刀片本体的四周上端面的边缘设置为切削刃，所述刀片本体的上端面中心处设置有固定孔，所述刀片本体的上端面位于切削刃和固定孔之间的区域设置为断屑槽，所述断屑槽中设置有若干圆弧形的断屑凸台，所述刀片本体的四周侧面上设置内陷的定位槽。

基上所述，所述刀片本体的四周边长相等。

基上所述，所述断屑槽为自切削刃至固定孔高度逐渐降低的斜面。

基上所述，所述断屑凸台包括靠近切削刃设置的一圈第一断屑凸台。

基上所述，所述第一断屑凸台的圆心与切削刃的刃口距离为2mm-4mm。

基上所述，所述断屑凸台还包括设置于四角处的第二断屑凸台，所述第二断屑凸台位于第一断屑凸台的内侧。

基上所述，所述第一断屑凸台和第二断屑凸台的最高点均低于切削刃的高度，所述第一断屑凸台的最高点低于第二断屑凸台的最高点，所述第一断屑凸台和第二断屑凸台之间留有间隙，所述第一断屑凸台的直径小于第二断屑凸台。

基上所述，所述第二断屑凸台与切削刃的刃口距离为5mm-8mm。

基上所述，所述切削刃的宽度为0.1mm-0.6mm，所述切削刃与断屑槽的夹角为5°-35°，所述断屑槽的表面光洁度为Ra0.1-Ra0.5。

一种刀具，包括刀杆、压板、刀片螺钉和所述的加工不锈钢的刀片，所述刀杆的前端设置刀槽，所述加工不锈钢的刀片通过刀片螺钉配合固定孔固定于刀槽内，所述刀槽的侧壁上设置有配合定位槽的定位凸起；所述压板的尾端通过压板螺钉安装于刀杆上，所述压板的前端底面设置有对应所述断屑凸台的凹槽。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：

1.通过断屑槽和断屑凸台的设计，提高断屑能力，尤其是在高度不一、大小不一、分级设置的断屑凸台结构影响下，使断屑流向断屑槽的弧形凸台时，可发生连续的附加变形，使切削进一步硬化和脆化，变得容易被折断。

2.该刀片能够折断塑性材料加工后的切屑，控制切屑流出方向，保护工件已加工表面，提高产品合格率，同时降低积屑瘤的产生，降低刃口磨损崩口出现的概率，保护刀片刃口，有效提升刀具使用寿命。

3.刀片设置有定位槽，增强刀片装夹稳定性，有效减少刀片因震动发生的位移，减少刀片因震动产生的崩刃，有效提升刀片使用寿命。

4.刀具为整体聚晶结构，耐磨性高，导热系数高，不会因为加工时温度过高造成像焊接刀具一样刀头脱落的现象。

5. 由于增强了刀片的装夹稳定性，避免刀片突然脱落造成的工件报废，以及刀片突然脱落威胁操作人员的安全。

附图说明

图1是本实用新型中加工不锈钢的刀片的结构示意图。

图2是本实用新型中加工不锈钢的刀片的切削刃和断屑槽的局部剖视图。

图3是本实用新型中加工不锈钢的刀具的整体结构示意图。

图中：1.刀片本体；2.切削刃；3.固定孔；4.断屑槽；5.第一断屑凸台；6.第二断屑凸台；7.定位槽；8.刀杆；9.压板；10.刀片螺钉；11.刀槽；12.压板螺钉。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-图3所示，一种加工不锈钢的刀片，包括整体聚晶结构的刀片本体1，所述刀片本体整体呈矩形块状，本实施例中，所述刀片本体1的四周边长相等，俯视横断面呈正方形，以方便转位使用，提高使用率，降低成本。

所述刀片本体1的四周上端面的边缘设置为切削刃2，所述切削刃2的宽度为0.1mm-0.6mm，所述刀片本体1的上端面中心处设置有固定孔3，所述刀片本体1的上端面位于切削刃2和固定孔3之间的区域设置为断屑槽4，所述断屑槽4为自切削刃2至固定孔3高度逐渐降低的斜面，所述切削刃与断屑槽的夹角为5°-35°，所述断屑槽的表面光洁度为Ra0.1-Ra0.5。

其中的整体聚晶结构是将 CBN微粉和少量结合剂在高温高压条件（5Gpa，1200℃）下合成整体聚晶毛坯，然后利用平面磨床将厚度磨至需要尺寸，再利用周边磨床将四周磨至需要尺寸，再结合激光精雕设备加工出断屑槽和定位槽。

所述断屑槽4中设置有若干圆弧形的断屑凸台。

在本实施例中，断屑凸台分为两类，第一类为靠近切削刃2设置的一圈第一断屑凸台5，所述第一断屑凸台5的圆心与切削刃2的刃口距离为2mm-4mm。

第二类为设置于四角处的第二断屑凸台6，所述第二断屑凸台6位于第一断屑凸台5的内侧，所述第二断屑凸台6与切削刃2的刃口距离为5mm-8mm。

其中，所述第一断屑凸台5和第二断屑凸台6的最高点均低于切削刃2的高度，所述第一断屑凸台5的最高点低于第二断屑凸台6的最高点，第一断屑凸台5的直径小于第二断屑凸台6。

所述刀片本体1的四周侧面上设置内陷的定位槽7，用于安装过程中的定位。

刀片的安装结构包括刀杆8、压板9、刀片螺钉10和所述的加工不锈钢的刀片本体1，所述刀杆8的前端设置刀槽11，所述刀片本体1通过刀片螺钉10配合固定孔3固定于刀槽11内，所述刀槽11的侧壁上设置有配合定位槽7的定位凸起，起到增强专家牢固性的目的，防止振动和晃动。

所述压板9的尾端通过压板螺钉12安装于刀杆8上，所述压板9的前端底面设置有对应所述断屑凸台的凹槽，将刀片压紧固定，防止扭动。

工作原理：

切削不锈钢工件时，切屑流向断屑槽中的第一断屑凸台5和第二断屑凸台6，经过连续的转向，发生折断，断屑沿断屑槽斜面流出，避免了与工件接触。

由于刀片的可转位设计，在其中一边的切削刃磨损后，可以通过转位的方式更换切削刃，继续使用，降低刀片成本。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种加工不锈钢的刀片，其特征在于：包括整体聚晶结构的刀片本体，所述刀片本体整体呈矩形块状，所述刀片本体的四周上端面的边缘设置为切削刃，所述刀片本体的上端面中心处设置有固定孔，所述刀片本体的上端面位于切削刃和固定孔之间的区域设置为断屑槽，所述断屑槽中设置有若干圆弧形的断屑凸台，所述刀片本体的四周侧面上设置内陷的定位槽。

2.根据权利要求1所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述刀片本体的四周边长相等。

3.根据权利要求1或2所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述断屑槽为自切削刃至固定孔高度逐渐降低的斜面。

4.根据权利要求3所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述断屑凸台包括靠近切削刃设置的一圈第一断屑凸台。

5.根据权利要求4所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述第一断屑凸台的圆心与切削刃的刃口距离为2mm-4mm。

6.根据权利要求4或5所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述断屑凸台还包括设置于四角处的第二断屑凸台，所述第二断屑凸台位于第一断屑凸台的内侧。

7.根据权利要求6所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述第一断屑凸台和第二断屑凸台的最高点均低于切削刃的高度，所述第一断屑凸台的最高点低于第二断屑凸台的最高点，所述第一断屑凸台和第二断屑凸台之间留有间隙，所述第一断屑凸台的直径小于第二断屑凸台。

8.根据权利要求7所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述第二断屑凸台与切削刃的刃口距离为5mm-8mm。

9.根据权利要求8所述的加工不锈钢的刀片，其特征在于：所述切削刃的宽度为0.1mm-0.6mm，所述切削刃与断屑槽的夹角为5°-35°，所述断屑槽的表面光洁度为Ra0.1-Ra0.5。

10.一种刀具，其特征在于：包括刀杆、压板、刀片螺钉和权利要求1-9任一项所述的加工不锈钢的刀片，所述刀杆的前端设置刀槽，所述加工不锈钢的刀片通过刀片螺钉配合固定孔固定于刀槽内，所述刀槽的侧壁上设置有配合定位槽的定位凸起；所述压板的尾端通过压板螺钉安装于刀杆上，所述压板的前端底面设置有对应所述断屑凸台的凹槽。