[實用新型]一種多涂層車削刀片

有效

• 申請號: 201420571882.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204108340U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 李彬
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;B32B33/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

本實用新型涉及金屬切削加工用的車刀技術領域，具體涉及一種多涂層車削刀片。

背景技術

金屬切削加工過程中，由于切削條件和工件材質的不同會產生多種類型的切屑，這些切屑需要及時進行排出，否則會影響切削加工的進行。長的大型切屑容易傷害操作者，不利于安全生產，且會降低工件的精度和增大工件表面的粗糙度，降低工件的切削質量，因此在切削過程中應避免大型切屑的產生。在刀片上設置斷屑槽以對切屑進行卷曲和折斷是一種較為普遍的方法，斷屑槽的形狀對于對于切屑的卷曲和折斷有著重要的影響。現有刀片的斷屑槽結構對于大型切屑的卷曲和折斷效果有限，處理后的切屑形狀仍不太理想。

目前，涂層刀片在實際生產中的應用非常廣泛，由于涂層具有較高的耐熱性、硬度和耐磨性，而刀片基體則具有較高的強度和韌性，兩者結合起來使得涂層刀片具有優良的綜合機械性能。目前常用的PVD涂層制備工藝的處理溫度較低，因此涂層與刀片基體、涂層與涂層之間的界面結合強度較低，使涂層厚度受到了限制，同時使涂層在切削負荷的作用下很快因開裂和剝落而失效，涂層與刀片基體的性能差異較大，涂層內易形成較大的殘余應力，導致刀片在高效切削難加工材料的強負荷作用下，易產生微裂紋。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種多涂層車削刀片，其對切削過程中產生的大型切屑的卷曲和折斷效果較好，能形成良好的屑形，并且能夠提高涂層與刀片基體、涂層與涂層之間的結合強度，降低涂層內應力，減小刀片磨損。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：一種多涂層車削刀片，由刀片基體和涂覆在刀片基體上的涂層組成，所述刀片基體包括一個橫截面為正方形的刀體，刀體具有上、下兩個端面和四個側面，刀體的中心設有安裝孔，刀體的上端面設有斷屑槽，斷屑槽由四個縱切面為梯形的槽沿圍成，所述的四個槽沿分別與刀體的四個側面相對應，槽沿頂面的寬度小于底面的寬度，相鄰的兩個槽沿的外側面之間通過弧面過渡連接，所述槽沿的內側面由槽沿的頂面向斷屑槽內部傾斜，槽沿的外側面由槽沿的頂面向斷屑槽外部傾斜，槽沿外側面的底端與刀體的側面相接，所述安裝孔位于斷屑槽的中心位置，所述的涂層為多層結構，涂層自刀片基體表面向外依次為Ti連接層、TiN梯度過渡層、AlZrTiN梯度過渡層和AlZrTiN外耐磨層。

所述AlZrTiN梯度過渡層內自刀片基體表面向外Al、Zr和N元素的含量逐漸增加。

所述AlZrTiN外耐磨層的外部涂覆有TiN梯度過渡外潤滑層，該TiN梯度過渡外潤滑層內自里向外Ti元素的含量逐漸增加。

有益效果：本實用新型的斷屑槽結構基于蚊子口器結構設計，其橫向截面為梯形形狀，對于大型切屑的卷曲和折斷效果更好。本實用新型的涂層結構為多層梯度過渡結合，這樣能夠使刀片基體與整個涂層之間、以及涂層與涂層之間形成強的結合界面，提高整個涂層與刀片基體的結合強度，同時降低了涂層內應力。

本實用新型的AlZrTiN復合涂層較現有的TiCN、TiA1N等多元復合涂層具有更優良的耐磨性能和綜合的機械性能。進一步地，TiN梯度過渡外潤滑層能夠使刀片在切削難加工材料時，除了能夠達到減小摩擦、阻止粘結、降低切削力和切削溫度、減小刀具磨損的目的，更重要的是能夠配合切削潤滑劑中的微納米顆粒實現TiN梯度過渡外潤滑層的原位自修復，進而提高刀片的壽命和減少切削過程中刀片的換刀次數，減少整體工件的重復定位誤差，提高大型或精密工件的加工精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中標記為：1、刀體，11、側面2、安裝孔，3、斷屑槽，31、槽沿，4、凸起結構，5、凸臺。

具體實施方式