[實用新型]一種用于鈦合金切削的刀具

有效

• 申請號: 201120197006.4
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN202212589U
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 謝晉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B23B27/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 靳榮舉

技術領域

本實用新型涉及制造技術領域的切削用刀具，具體涉及一種用于鈦合金切削的刀具。

背景技術

鈦合金具有比強度高、耐熱性強、耐蝕性好等優良的機械性能，逐漸用于航空、醫療器件、汽車部件等領域。在鈦合金切削加工中，通常采用YG硬質合金刀具，主要成分為WC和Co，刀具由前刀面、主后刀面和副后刀面組成，切削主要依賴于刀尖、主切削刃和副切削刃。

鈦合金材料的低導熱性、高化學侵蝕性和低彈性模數使得切削溫度過高，且鈦合金工件易對刀具產生腐蝕，因此，在切削中，刀具的磨損較快，導致加工效率低，加工成本高。傳統的硬質合金刀具前刀面是光滑的，而且占總切削熱量70～80％的切屑與前刀面近刀尖附件與工件接觸，因與前刀面的摩擦和化學粘附，導致排屑困難，大量的熱量無法從切削區快速排除，這使得刀具磨損較快的關鍵因素。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種前刀面帶有微V槽陣列結構的用于鈦合金切削的刀具，在鈦合金切削加工時可以利用微V槽整列結構快速將占總切削熱量70～80％的切屑排除，降低切削溫度，延長刀具壽命，提高加工效率。

本實用新型在硬質合金刀具前刀面的刀尖附近加工出微V槽陣列結構，在不改變刀具幾何形狀尺寸的情況下，該V槽陣列產生新的排屑功能和散熱功能，可以在切削過程中從切削區域內快速排除切屑和切削熱，減小刀具的磨損，提高切削效率。本實用新型采用青銅金屬基的微細金剛石砂輪V形尖端在硬質合金刀具的光滑前刀面上加工出具有高精度的微細V槽陣列結構，該加工方法是機械加工方式，也可以彌補光、化學等微細加工的效率低、腐蝕液難處理等不足。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

一種用于鈦合金切削的刀具，包括前刀面、主后刀面和副后刀面，在刀尖的兩側分別為主后刀面和副后刀面，與主后刀面和副后刀面都垂直的上側水平面為前刀面；其中前刀面與主后刀面和副后刀面相交的線分別為主切削刃和副切削刃；刀具的前刀面上被分布有微V槽陣列，微V槽陣列位于刀尖的兩側；微V槽為在前刀面上間隔開設的多條“V”形槽，微V槽高度為50～300微米，V槽的間距為50～300微米，V槽的角度為50～65度，微V槽長度方向與主切削刃成25～45度；微V槽陣列在刀尖左右兩側穿過主切削刃和副切削刃，微V槽在主切削刃和副切削刃的總長度為6～10毫米。

為進一步實現本實用新型目的，所述微V槽尖端為圓弧形，圓弧半徑小于50微米。

所述微V槽關于刀尖兩側對稱分布。

所述用于鈦合金切削的刀具為YG硬質合金刀具，主要成分為WC和Co。

本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

(1)與普通硬質合金刀具的光滑前刀面相比，本實用新型刀具前刀面的微V槽陣列結構可以在加工鈦合金材料時產生排屑和散熱功能，減小金屬切屑在前刀面的摩擦力，提高刀具壽命和切削效率。

(2)采用金剛石砂輪V形尖端可以在硬質合金刀具的前刀面上進行微V槽的機械加工，與光、化學等腐蝕微細加工方法相比，具有生產效率高、加工成本低、無難處理的腐蝕液等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型帶有微V槽的用于鈦合金切削的刀具結構示意圖。

圖2為圖1的局部放大圖。

圖3為采用金剛石砂輪V形尖角進行微V槽機械加工的原理圖。

具體實施方式

為更好理解本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明，但是本實用新型要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

如圖1、2所示，帶有微V槽的用于鈦合金切削的刀具包括前刀面1、主后刀面2和副后刀面3，其形狀與普通的硬質合金刀具形同，在刀尖4的兩側分別為主后刀面2和副后刀面3，與主后刀面2和副后刀面3都垂直的上側水平面為前刀面1；其中前刀面1與主后刀面2和副后刀面3相交的線分別為主切削刃5和副切削刃6；微V槽陣列7分布在刀具的前刀面1上，對稱位于刀尖4的兩側；微V槽為在前刀面1上間隔開設的多條“V”形槽，微V槽高度h為50～300微米，V槽的間距為50～300微米，V槽的角度為50～65度，V槽尖端為圓弧形，圓弧半徑小于50微米；微V槽長度方向與與主切削刃成25～45度；微V槽陣列7以刀尖4為中心左右兩側穿過主切削刃5和副切削刃6，微V槽在主切削刃5和副切削刃6的總長度為6～10毫米；微V槽優選關于刀尖4兩側對稱分布。帶有微V槽的用于鈦合金切削的刀具為YG硬質合金刀具，主要成分為WC和Co。切削主要利用刀尖4、主切削刃5和副切削刃6。