CN220497800U - 一种具有排屑槽的切削刀片及切削刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车床刀具领域，具体涉及一种具有排屑槽的切削刀片及切削刀具。该切削刀片包括刀头，所述刀头包括刃口和设置在刃口后的下凹排屑槽，下凹排屑槽包括下凹部和连接在下凹部后端的承托引导部，下凹部包括与刃口相连的下降段和与承托引导部相连的升高段，升高段的后端低于刃口；承托引导部高于所述下凹部的凹底以承托切削切屑并将切削切屑引导出所述下凹排屑槽。本实用新型提供的切削刀片，在下凹部的后端设置承托引导部，随着切屑的增加，其对作用于凹底的负荷有分散作用，减少磨损并增加容屑能力；承托引导部高于凹底，切屑更容易排出。基于容屑、排屑能力的提升，切削过程对刀头的磨损减少，能够满足高速加工的排屑要求。

Description

一种具有排屑槽的切削刀片及切削刀具

技术领域

本实用新型属于车床刀具领域，具体涉及一种具有排屑槽的切削刀片及切削刀具。

背景技术

切削刀具，是机械制造中用于切削加工的工具，主要种类有硬质合金刀具和超硬材料刀具。超硬材料刀具的核心部件是切削刀片，一般由硬质合金基体和嵌设在硬质合金基体上的超硬材料刀头构成，超硬材料如聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼等。

在使用超硬材料刀具进行切削加工时，切削产生的切屑容易使工件表面划伤或刀具崩刃，因而需要在刀头上设置排屑结构以将切屑排出。申请公布号为CN103192102A的中国发明专利申请公开了一种切削刀片，其包括焊接在基体上的刀头，刀头的表面刃口，刃口后加工有一个下凹排屑槽(断屑槽)，该下凹断屑槽成曲线形状，由依次相连的下降直线段、水平直线段和上升直线段组成，下凹断屑槽的前端与刃口相连，后端与刀头上端面相连。切削产生切屑后，下凹断屑槽起到容屑及排屑作用。

现有的排屑槽设计中，下降直线段的斜度小于上升直线段的斜度，下降直线段起到切屑引导作用，水平直线段作为凹底起到容屑作用，上升直线段起到排屑作用。随着切削加工的加工速度不断提高，切屑的产生量也不断增加，现有的排屑槽在容屑、排屑能力方面都较为有限，容易造成切屑聚集，进而引起刀头磨损并影响刀具的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有排屑槽的切削刀片，解决现有刀片的容屑、排屑能力差的问题。

本实用新型的第二个目的是提供一种使用上述具有排屑槽的切削刀片的切削刀具，以解决现有切削刀具的使用寿命低的问题。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有排屑槽的切削刀片，包括刀头，所述刀头包括刃口和设置在刃口后的下凹排屑槽，所述下凹排屑槽包括下凹部和连接在所述下凹部后端的承托引导部，所述下凹部包括与所述刃口相连的下降段和与所述承托引导部相连的升高段，所述升高段的后端低于刃口；所述承托引导部高于所述下凹部的凹底以承托切削切屑并将切削切屑引导出所述下凹排屑槽。

本实用新型提供的具有排屑槽的切削刀片，在下凹部的后端设置承托引导部，随着切屑的增加，其对作用于凹底的负荷有分散作用，减少磨损并增加容屑能力；承托引导部高于凹底，切屑更容易排出。基于容屑、排屑能力的提升，切削过程对刀头的磨损减少，能够满足高速加工的排屑要求。

优选地，所述承托引导部包括连接在所述下凹部后端的承托面以及连接所述承托面和刀头上端面的引导面。通过承托面、引导面的组合式设计，可以有效减少磨损，提高刀头使用寿命。

进一步优选地，所述承托面为沿前后方向延伸的平台面，所述引导面为圆弧面。采用平台面配合配合圆弧面形式，加工过程更为简单，容屑、排屑能力也较好。

优选地，所述引导面的坡度小于所述下降段的坡度。引导面首尾相连的斜面反映了引导面的坡度。进一步设置引导面的坡度更小，可以更容易地将切屑引出排屑槽，提高排屑能力。

进一步优选地，所述下降段为下降圆弧段，所述升高段为上升圆弧段，所述上升圆弧段连接在下降圆弧段后端形成圆弧形下凹部。通过圆弧形下凹部的设计，更加方便切屑的滚动排出。

优选地，所述刃口包括圆弧形倒棱面和连接所述圆弧形倒棱面、下凹排屑槽的平台面。圆弧形倒棱面形成较为锋锐的刀尖结构，倒棱面后的平台面设计维持了刀尖结构的完整性，提高了刀头的耐磨性。

优选地，所述下凹部包括朝向不同且相交的第一下凹部、第二下凹部，承托引导部包括与第一下凹部、第二下凹部的朝向对应的第一承托引导部、第二承托引导部，第一下凹部、第二下凹部、第一承托引导部、第二承托引导部对应相连形成朝不同方向排出切削切屑的排屑槽。采用该设计可引导切屑沿最为有利的方向排出，并且充分利用刀头空间，提高下凹排屑槽空间，进一步提高容屑、排屑能力。

进一步优选地，所述第一下凹部、第二下凹部分别靠近切削刀片的主、副后刀面设置。采用该设计使刀头的前刀面的多数面积用以排屑，排屑能力大大增强。

进一步优选地，所述第一下凹部、第二下凹部的相交线沿刃口所在顶角的角平分线延伸。将第一下凹部、第二下凹部的相交线设置于刃口所在顶角的角平分线上，可保证第一下凹部、第二下凹部呈镜像对称，使第一下凹部、第二下凹部在切削过程中的受力基本一致。

优选地，所述刀头为超硬材料刀头。使用聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼等超硬材料作为刀头，能够有效增加刀片的使用效率和使用寿命。

一种切削刀具，包括刀体，所述刀体上安装有上述具有排屑槽的切削刀片。该切削刀片包括刀头，所述刀头包括刃口和设置在刃口后的下凹排屑槽，所述下凹排屑槽包括下凹部和连接在所述下凹部后端的承托引导部，所述下凹部包括与所述刃口相连的下降段和与所述承托引导部相连的升高段，所述升高段的后端低于刃口；所述承托引导部高于所述下凹部的凹底以承托切削切屑并将切削切屑引导出所述下凹排屑槽。

采用上述切屑刀片的切削刀具，由于刀片的容屑、排屑能力提升，使用过程中能够及时将切屑排走，减少刀头的磨损，提高刀具的使用寿命。

优选地，所述承托引导部包括连接在所述下凹部后端的承托面以及连接所述承托面和刀头上端面的引导面。通过承托面、引导面的组合式设计，可以有效减少磨损，提高刀头使用寿命。

进一步优选地，所述承托面为沿前后方向延伸的平台面，所述引导面为圆弧面。采用平台面配合配合圆弧面形式，加工过程更为简单，容屑、排屑能力也较好。

优选地，所述引导面的坡度小于所述下降段的坡度。引导面首尾相连的斜面反映了引导面的坡度。进一步设置引导面的坡度更小，可以更容易地将切屑引出排屑槽，提高排屑能力。

进一步优选地，所述下降段为下降圆弧段，所述升高段为上升圆弧段，所述上升圆弧段连接在下降圆弧段后端形成圆弧形下凹部。通过圆弧形下凹部的设计，更加方便切屑的滚动排出。

优选地，所述刃口包括圆弧形倒棱面和连接所述圆弧形倒棱面、下凹排屑槽的平台面。圆弧形倒棱面形成较为锋锐的刀尖结构，倒棱面后的平台面设计维持了刀尖结构的完整性，提高了刀头的耐磨性。

优选地，所述下凹部包括朝向不同且相交的第一下凹部、第二下凹部，承托引导部包括与第一下凹部、第二下凹部的朝向对应的第一承托引导部、第二承托引导部，第一下凹部、第二下凹部、第一承托引导部、第二承托引导部对应相连形成朝不同方向排出切削切屑的排屑槽。采用该设计可引导切屑沿最为有利的方向排出，并且充分利用刀头空间，提高下凹排屑槽空间，进一步提高容屑、排屑能力。

进一步优选地，所述第一下凹部、第二下凹部分别靠近切削刀片的主、副后刀面设置。采用该设计使刀头的前刀面的多数面积用以排屑，排屑能力大大增强。

进一步优选地，所述第一下凹部、第二下凹部的相交线沿刃口所在顶角的角平分线延伸。将第一下凹部、第二下凹部的相交线设置于刃口所在顶角的角平分线上，可保证第一下凹部、第二下凹部呈镜像对称，使第一下凹部、第二下凹部在切削过程中的受力基本一致。

优选地，所述刀头为超硬材料刀头。使用聚晶金刚石、聚晶立方氮化硼等超硬材料作为刀头，能够有效增加刀片的使用效率和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的具有排屑槽的切削刀片的刀头结构示意图；

图2为图1中下凹排屑槽部分的结构示意图；

其中，1-刀头；2-刃口；3-下凹排屑槽；4-下降圆弧段；5-上升圆弧段；6-第一平台面；7-圆弧形引导面；8-圆弧形倒棱面；9-第二平台面；10-第一圆弧形下凹部；11-第二圆弧形下凹部；12-刀片中心孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实施过程作进一步说明。

本实用新型的切削刀具的具体实施例如下：

实施例1

本实施例的切削刀具，包括刀体和安装于刀体上的切削刀片，刀体、切削刀片的安装结构为现有设计，例如，可在刀体上设置供刀片嵌设的安装槽，刀片嵌入安装槽后，通过螺钉将刀片与刀体固连；可进一步设置压板等结构将刀片压紧在刀体上。

切削刀片上刀头1的结构示意图如图1和图2所示，刀头1为超硬材料，连接在与刀头1的形状基本一致的硬质合金基体上(未示出)。刀头1包括刃口2和连接在刃口2后端的下凹排屑槽3，下凹排屑槽3在下凹到凹底后，通过类似长台阶式设计，使切屑的排出路径延长、坡度平缓，从而达到增加容屑、排屑强度，最大程度减少对正常切削过程的影响，这样反过来也减少了刀头的磨损。

如图2所示，下凹排屑槽包括依次相连的下凹部、承托引导部，下凹部连接在刃口后端并将切削产生的切削引导向下凹部的凹底，凹底为下凹部的最低处。由于承托引导部比凹底高，这样在凹底的切屑增加后，切屑移动到承托引导部，此时承托引导部一方面可以分散下凹部的负荷，另一方面将切屑的重心抬高并向刀头上端面靠近。承托引导部包括依次相连的承托面和引导面，承托面主要负责分散负荷、抬高重心，引导面以适于切屑排出的角度将切屑排出。

具体地，下凹部为圆弧形下凹部，包括依次相连的下降圆弧段4、上升圆弧段5，上升圆弧段5的后端低于刃口2，这样可使切屑滚入凹底后轻松从凹底排出进入承托引导部。承托引导部包括与上升圆弧段5相连的第一平台面6以及连接在第一平台面6后端的圆弧形引导面7，圆弧形引导面7的后端连接刀头上端面。

刀头的刃口2包括圆弧形倒棱面8和连接在圆弧形倒棱面8后端的第二平台面9，这样的刃口设计同时满足了刀头的锋利性和耐用性。

刃口2位于主切削刃、副切削刃的相交部位，连接在刃口后的圆弧形下凹部包括不同朝向且相交的第一圆弧形下凹部10和第二圆弧形下凹部11，承托引导部包括与第一圆弧形下凹部10、第二圆弧形下凹部11对应朝向的第一承托引导部、第二承托引导部。

参见图1，第一圆弧形下凹部10、第二圆弧形下凹部11分别靠近主切削刃、副切削刃设置，且第一圆弧形下凹部10、第二圆弧形下凹部11的相交线位于刃口与刀片中心孔12的连线上(即刃口所在顶角的角平分线)，这样保证了第一圆弧形下凹部10、第一承托引导部组成的排屑槽部分与第二圆弧形下凹部11、第二承托引导部组成的排屑槽剩余部分按刃口与刀片中心孔12的中心线呈镜像对称，这样不仅实现了刀头有限空间的合理利用，也使圆弧形下凹部、承托引导部的比例设置更为合理(相对于仅有一个朝向)，使容屑、排屑能力匹配。

本实施例中刀头1整体为超硬材料。在其他实施情形下，超硬材料刀头可嵌设在硬质合金基体的顶角处，例如，硬质合金基体为方形，两个超硬材料刀头嵌装于切削刀片的两个对称棱角处，当其中一个刀头磨损后，可以通过换位，使用另一个刀头进行切削。当然，硬质合金基体的具体形状及刀头在基体上的嵌装位置可以为其他常规方式，例如，基体的形状可以为三角形、棱形或其他需要的异形形状，刀头的数量可以为一个或多个，并嵌装于刀头的不同棱角处。

实施例2

本实施例的切削刀具，主要对下凹排屑槽的设计进行说明，其可以实现与实施例1基本一致的容屑、排屑效果。

该下凹排屑槽包括同样包括下凹部和承托引导部，下凹部包括依次相连的下降段、平台段和上升段，下降段、上升段均为圆弧段，该种设计形成水平凹底，加工设计简单，容屑能力增强。在其他实施情形下，下降段、上升段也可采用直线段方式，下降段、平台段、上升段之间采用圆弧过渡连接。

承托引导部包括依次相连的承托面、引导面，承托面、引导面均为平面结构。采用该种承托引导部设计，加工过程简单，而且也具有较好的容屑、排屑能力。在其他实施情形下，承托引导部也可采用一段圆弧或一段斜线段设计，并在与下凹部、刀头上端面的连接处采用圆弧过渡连接，以减少切屑残留及磨损。

采用上述涉及的刀头，因容屑、排屑能力大大增强，减少切削刀具在高速加工时的磨损，提高了高速切削加工的适应性，提高了刀具的切削刀具的使用寿命。

本实用新型的具有排屑槽的切削刀片的具体实施例，与上述切削刀具中切削刀片的实施方式相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种具有排屑槽的切削刀片，包括刀头，所述刀头包括刃口和设置在刃口后的下凹排屑槽，其特征在于，所述下凹排屑槽包括下凹部和连接在所述下凹部后端的承托引导部，所述下凹部包括与所述刃口相连的下降段和与所述承托引导部相连的升高段，所述升高段的后端低于刃口；所述承托引导部高于所述下凹部的凹底以承托切削切屑并将切削切屑引导出所述下凹排屑槽。

2.如权利要求1所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述承托引导部包括连接在所述下凹部后端的承托面以及连接所述承托面和刀头上端面的引导面。

3.如权利要求2所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述承托面为沿前后方向延伸的平台面，所述引导面为圆弧面。

4.如权利要求2所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述引导面的坡度小于所述下降段的坡度。

5.如权利要求1所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述下降段为下降圆弧段，所述升高段为上升圆弧段，所述上升圆弧段连接在下降圆弧段后端形成圆弧形下凹部。

6.如权利要求1所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述刃口包括圆弧形倒棱面和连接所述圆弧形倒棱面、下凹排屑槽的平台面。

7.如权利要求1～6中任一项所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述下凹部包括朝向不同且相交的第一下凹部、第二下凹部，承托引导部包括与第一下凹部、第二下凹部的朝向对应的第一承托引导部、第二承托引导部，第一下凹部、第二下凹部、第一承托引导部、第二承托引导部对应相连形成朝不同方向排出切削切屑的排屑槽。

8.如权利要求7所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述第一下凹部、第二下凹部的相交线沿刃口所在顶角的角平分线延伸。

9.如权利要求1所述的具有排屑槽的切削刀片，其特征在于，所述刀头为超硬材料刀头。

10.一种切削刀具，包括刀体，其特征在于，所述刀体上安装有权利要求1～9中任一项所述的具有排屑槽的切削刀片。