[發明專利]一種鈦合金加工高強度方形銑刀片

有效

• 申請號: 201611162290.5
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106624099B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 程耀楠;聶婉瑩;賈煒坤;王超;楊金龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23C5/22
• 分類號: B23C5/22
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，屬于切削加工用刀具技術領域。以解決現有的銑刀片加工鈦合金時存在加工表面質量不高，刀具磨損嚴重，加工效率低的問題。銑刀片的水平截面形狀為正方形，銑刀片的幾何中心處沿厚度方向設有用于與刀桿固定連接的螺紋安裝孔；銑刀片上設有兩個刀尖，在每個刀尖的兩側設有主切削刃和修光刃，兩個主切削刃和兩個修光刃分別相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，銑刀片的前刀面上設有兩組錐形凸起，兩組錐形凸起與兩個主切削刃相鄰設置，銑刀片上包含有主切削刃的后刀面依上至下由主切削刃后刀面及刀片基底后刀面組成，刀片基底后刀面為下部向銑刀片里側傾斜的斜面。本發明用于對鈦合金工件進行銑削加工。

技術領域

本發明涉及一種銑刀片，屬于切削加工用刀具技術領域。

背景技術

20世紀以來，航空航天工程的規模日益擴大，工程技術的復雜程度越來越高，在加速航空航天快速發展的過程中，發動機的技術創新始終是航空航天發展的核心，其主要在高溫、高壓、高轉速環境中工作，并且相關零件為了滿足使用安全性能要求，根據行業標準，對于相關重要的零件要同時保證精度與工作性能。同時由于鈦合金密度小，高的熱強性以及持久強度，對在振動載荷及沖擊載荷作用下裂紋擴展的敏感性低，并且有良好的耐蝕性，因此在發動機及殼體結構中優先采用鈦合金材料。但是在加工制造發動機時，由于鈦合金具有導熱性差，彈性模量小，彈性變形大，接近后刀面處工件表面回彈量大，約為不銹鋼的2～3倍，造成已加工表面質量不高以及刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附和粘結磨損等，此外，由于鈦合金材料的塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑與前刀面接觸長度較小，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刀刃易發生破損現象，影響刀具的正常使用。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，以解決現有的銑刀片加工鈦合金時存在加工表面質量不高，刀具磨損嚴重，加工效率低的問題。

本發明的銑刀片主要應用在鈦合金銑削階段，該刀片主要針對鈦合金切削加工時刀-屑接觸長度較短，導熱性差，而且密度小，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刃區溫度較高，導致刀具容易崩刃和磨損嚴重，同時冷硬現象嚴重，不僅降低了零件的疲勞強度，而且加劇了刀具磨損，并且彈性模量小，彈性恢復大，摩擦嚴重，同時化學親和力大，與含Ti的硬質合金粘結嚴重等問題，設計的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片。

根據鈦合金的性質和切削過程中的特點，加工時應考慮以下幾個方面：盡可能使用硬質合金刀具，如鎢鈷類硬質合金與鈦合金化學親和力小、導熱性好、強度也較高。采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長度，盡量減小后刀面與工件的摩擦，刀尖采用圓弧過渡刃以提高強度，避免尖角燒損，要保持刀刃鋒利，以保證排屑流暢，避免刀具粘屑崩刃。

實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片由硬質合金材料制成，銑刀片的頂面面積大于底面面積，銑刀片的水平截面形狀為正方形，銑刀片的幾何中心處沿厚度方向設有用于與刀桿固定連接的螺紋安裝孔；銑刀片上設有兩個刀尖，所述的兩個刀尖相對于銑刀片的幾何中心對稱設置；在每個刀尖的一側設有主切削刃，在每個刀尖的另一側設有修光刃，兩個所述的主切削刃相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，兩個所述的修光刃也相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，銑刀片的前刀面上設有兩組尺寸參數相同的錐形凸起，兩組所述的錐形凸起與兩個主切削刃相鄰設置，每組錐形凸起包括多個錐形凸起，所述的多個錐形凸起沿主切削刃的長度方向排布，銑刀片上包含有主切削刃的后刀面依上至下由主切削刃后刀面及刀片基底后刀面組成，所述的刀片基底后刀面為下部向銑刀片里側傾斜的斜面。

本發明相對于現有技術的有益效果是：

1.本刀片為一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，設計有兩個主切削刃，兩個修光刃，修光刃處設計了刀片刃帶，銑刀片的外表面設有TiCN涂層，提高銑刀片的硬度，耐磨性，緩解刀片的磨損，提高刀片耐用度，銑刀片通過螺紋安裝孔固定安裝在刀桿上。