[發明專利]用于硬切削加工的陶瓷的刀片

有效

• 申請號: 201310093961.7
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103317158B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: G.塔福爾米納
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B23B27/16
• 分類號: B23B27/16;B23C5/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李永波,楊國治

技術領域

本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的用于旋轉工件的硬切削加工的陶瓷刀片。

背景技術

在車床中的工件加工通過夾緊在刀具架上的切削刀具來進行。切削刀具在此情況下以刀片或轉位式刀片的形式來實施。針對在切削或車削中形成的加工材料的切屑，存在要求，即一方面切屑能夠被容易地排出并且不占據過大的長度，和另一方面它們既不危害機器也不使操作人員遭受危險。由于這種要求，因此尤其是要避免帶狀切屑或紊亂切屑。優選的切屑形狀在此是圓柱形的或者具有螺旋線形狀。碎片狀切屑也是優選的。

在車削情況下的工件軟加工中，為此目的，具有相對于刀片的刀具基準平面凹槽式的凹部的刀片是已知的。該凹部布置在靠近切削刃處并且將切屑從切削刃處引走。它一方面會導致切屑破碎和另一方面有利地影響切屑形狀。但是，刀片的這種幾何形狀的缺點是，它僅僅適合于軟加工和精加工，因為由于凹槽式的凹部的缺口效應，刀片在具有2至8mm的較大切屑厚度的硬加工或粗加工情況下容易發生斷裂。

由于其高的耐熱性和硬度，陶瓷的或混合陶瓷的刀片尤其應用于硬加工。為了能夠利用雖然硬但是相當脆的陶瓷刀片進行硬加工，必須防止其切削刃（刀刃）斷裂（折斷）。在車削技術中，為此使用沒有后角（自由角）和具有0o的前角（切削前角）和與切削刃直接鄰接的切屑面倒棱（第一前面）的刀片。

盡管所謂的T形倒棱的這種幾何形狀為陶瓷刀片提供用于硬加工和粗加工所必需的切削刃保護，但是這種刀片幾何形狀的切屑成形仍然是不利的。因此，依賴于車床的運行參數，始終部分地形成紊亂切屑和/或帶狀切屑。

發明內容

與此相對地，本發明的目的在于，提供一種用于旋轉工件的硬切削加工的陶瓷刀片，它的切屑成形得到改善。

該目的通過一種具有權利要求1的特征的陶瓷刀片實現。

本發明的有利的擴展方案在權利要求2至10中描述。

用于對尤其是圍繞一個旋轉中心旋轉的工件進行硬切削加工的、具有陶瓷或混合陶瓷的刀片具有按照DIN6851采用的（規定的）切削方向，它垂直于刀片的刀具基準面。此外，刀片具有切削刃，通過該切削刃界定切屑面（前面），該切屑面以前角（切削角）≤0o相對于刀具基準面定位。按照本發明，刀片具有與切屑面相接的導屑面，導屑面在離開切削刃的方向上相對于刀具基準面比切屑面更陡地定位。

由于導屑面由此相對于切屑面被聳起（陡起），因此經這兩個面形成一個導屑臺（排屑槽），它導致改善的切屑形成和排屑（切屑流出）。試驗表明，該刀片由于這種幾何形狀特別是在使用混合陶瓷刀片情況下顯示優化的切屑形成和較小的產生帶狀切屑或紊亂切屑的趨向。尤其是制造商NTK的材料HC7適合用作混合陶瓷。尤其是對于車削產生長切屑的材料，例如CrNiNo16/18，其尤其應用于輸出軸，小齒輪軸或太陽輪軸，這是有利的。通過如此構造成的切屑面和導屑面，加工安全性提高并且機器運行時間延長，因為為了清除切屑不再需要停機。同樣地，相對于用于硬車削加工的常規刀片，該刀片的壽命也提高。由此得到運行成本的節省和質量改善，以及制造中廢品的減少。刀具基準面優選與刀片的支承面（定位面）平行地布置，該支承面（定位面）被設置以支承（定位）在刀架上。對于前角γ為0o的情況，切屑面平行于刀具基準面定位或不朝著刀具基準面設置。由此，相對于具有正的前角或具有銳角的楔角（尖劈角）的設計結構，刀片的斷裂強度和抗變形性提高。因此，在前角γ為0o的情況，可以實現直到90o的楔角β。楔角通過切屑面和刀片的與采用的（設想的）工作平面相鄰的一個自由面（切削表面或稱為后面）來限定。對于負的前角的情況，切屑面被這樣地朝著刀具基準面定位，即產生切削刃的一種刮削作用，由此進一步提高切削刃的穩定性。在這種設計結構中，可以實現大于90o的鈍角的楔角，該楔角是優選的，以提高穩定性。按照本發明的刀片特別適用于硬加工和/或粗加工，也就是說用于大約2至8mm的接觸深度或切屑厚度。在此情況下，由前角、楔角和后角（自由角）α構成的和被限定為90o，該后角在采用的工作平面和由切削刃限制的自由面（后面）之間形成。楔角總是正的并且也可以是鈍角的或者說具有大于90o的值。后角總是≥0o并且優選大致為0o。為了保證90o的恒定的角度和，前角γ被如此限定，即，一旦切屑面從切削刃出發在排屑的方向上延伸離開刀具基準面或者是從刀具基準面離開地上升，則前角具有負的值。