[發明專利]一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片

有效

• 申請號: 201610819946.X
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN106270588B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 程耀楠;王超;賈煒坤;聶婉瑩;關睿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23B27/22
• 分類號: B23B27/22;B23C5/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，屬于重型切削加工用刀具技術領域。為了解決重型車銑加工過程中，刀具斷屑困難、散熱差、強度低從而造成的刀具失效嚴重、壽命低、工作效率低問題。刀片的外形為正四棱臺形，刀片的前刀面的四條直線外邊緣均加工有負倒棱切削刃，刀片的前刀面上位于四個刀尖附近分別設置有一個側面帶有坡度的三角形強化凸起，刀片的前刀面上靠近四個負倒棱切削刃附近分別設置有多個條形凸起和多個球形凸起，刀片的前刀面的中部區域設有正方形凸臺，正方形凸臺上位于幾何中心處設有緊固螺釘孔，正方形凸臺的四個側面與前刀面之間形成容屑槽，正方形凸臺的四個側面均為帶有坡度的波形導屑面。本發明特別適用于水室封頭的加工。

技術領域

本發明涉及一種重型車銑復合刀片，屬于重型切削加工用刀具技術領域。

背景技術

核電核島AP1000蒸發器水室封頭（以下稱水室封頭）是當今世界上最先進、設備制造難度最大的第三代核電站設備的零件，是壓水堆核電站中的關鍵設備，其毛坯尺寸大，重量大，材質的純潔度、致密度和各項理化、機械性能指標要求都非常高，是綜合材料、冶煉、鍛造、熱處理、探傷和測量為一體的高技術產品。

水室封頭的材料為高強度低合金508III鋼，該材料塑性高、高溫力學性能好，其主要加工方式是重型車削和銑削，加工中切削速度一般為200~250m/min，背吃刀量可達30~50mm，進給速度為1~1.2m/min以上，切削溫度可以達到1000℃以上，切削力可達10KN以上。在荒加工過程中，由于毛坯件的鍛造缺陷（夾砂、表面硬質氧化皮、鍛造折疊、鍛造鏟溝等），造成切削深度隨機變化，其切削過程可看作是斷續切削過程。刀具在切削過程中，材料去除量大（可達70%以上），制造周期長，刀具因長期受到變頻率的機械載荷和熱沖擊，易發生破損；同時斷屑較困難，切屑易纏繞刀具，使大量切削熱堆積，從而使切削區域溫度不斷升高，進而發生刀-屑粘結現象，使刀具失效嚴重，降低刀具使用壽命，且頻繁的換刀次數也會嚴重影響加工效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，為了解決重型車銑加工過程中，刀具斷屑困難、散熱差、強度低從而造成的刀具失效嚴重、壽命低、工作效率低的問題。本發明設計有多部位斷屑及強化結構，在切削過程中更容易斷屑，并能有效的提高刀片的強度和使用壽命，減少頻繁換刀時間，從而能有效提高生產效率。

實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片的外形為正四棱臺形，刀片的前刀面的四條直線外邊緣均加工有負倒棱切削刃，刀片的前刀面上位于四個刀尖附近分別設置有一個側面帶有坡度的三角形強化凸起，刀片的前刀面上靠近四個負倒棱切削刃附近分別設置有多個條形凸起和多個球形凸起，刀片的前刀面的中部區域設有正方形凸臺，所述的正方形凸臺上位于幾何中心處設有緊固螺釘孔，正方形凸臺的四個側面均為帶有坡度的波形導屑面，正方形凸臺的四個側面與前刀面之間形成容屑槽。

本發明相對于現有技術的有益效果是：

1.本發明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片的前角為9~11°，刀片的后角為6~8°，刀片的刃傾角為0°，刀片通過螺釘緊固孔固定在刀桿（或刀盤）上。刀片在前刀面上設計了球形凸起，在小切深情況下，切屑流到球形凸起上會受到球形凸起的強制約束，使切屑易折斷。

2.本發明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設計有三角形強化凸起，并位于刀尖附近，不僅能增加刀片強度，還能提高刀片的抗沖擊性能，同時該三角形強化凸起側面帶有坡度，能起到一定的斷屑作用。

3. 本發明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設計了帶有坡度的波形導屑面結構，對切屑起到附加變形作用，使切屑容易發生卷曲及折斷，并使切屑排出順暢；同時增加刀片強度，使定位面與前刀面光滑過渡，能有效避免應力集中。