[實(shí)用新型]一種重型加工高效切削刀片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720020345.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN206500643U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程耀楠;聶婉瑩;賈煒坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B23B27/00
• 分類號(hào): B23B27/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本新型屬于切削加工用刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重型加工高效切削刀片。

背景技術(shù)

隨著世界高新技術(shù)的快速發(fā)展，核電領(lǐng)域已經(jīng)形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，目前我國(guó)核電站使用最廣泛的是AP1000核電機(jī)組，而水室封頭則是該核電設(shè)備中的主要零部件，工作時(shí)主要受到高溫、高壓、強(qiáng)放射作用，其加工過(guò)程屬于典型的重型切削制造。水室封頭的加工材料主要為508Ⅲ鋼，其材料雖然具有良好的使用性能和安全性能，但是加工性較差，在切削加工過(guò)程中，由于材料具有較高的強(qiáng)度和韌度，會(huì)使刀具所受切削力增大，刀片切削刃承受負(fù)載增大，切削溫度升高，最終導(dǎo)致刀具失效加快。同時(shí)，水室封頭的精加工階段切削參數(shù)仍然較大，切削過(guò)程中存在較大的沖擊力與摩擦力以及較高的切削溫度，多種因素共同作用導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀具破損嚴(yán)重，從而進(jìn)一步影響加工效率和加工表面質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本新型刀片主要應(yīng)用在水室封頭半精或精加工階段，設(shè)計(jì)了一種重型加工高效切削刀片，該刀片針對(duì)水室封頭加工過(guò)程中由于被加工材料強(qiáng)度和韌性較高，使切削力和切削熱較高，導(dǎo)致刀刃負(fù)載增大及斷屑困難；同時(shí)刀片承受較大的機(jī)械沖擊，導(dǎo)致刀尖容易破損；并且由于水室封頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，導(dǎo)致切削過(guò)程中振動(dòng)強(qiáng)烈，影響刀片壽命及加工表面質(zhì)量等問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種重型加工高效切削刀片。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種重型加工高效切削刀片，所述刀片為負(fù)角型，后刀面9與基面呈0°，上下表面呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，厚度為6.35mm，刀片中心處沿刀片厚度方向設(shè)計(jì)了與刀桿固定的螺釘安裝孔4，并且設(shè)計(jì)4個(gè)負(fù)倒棱切削刃1，所述的負(fù)倒棱切削刃1相對(duì)于刀片的幾何中心對(duì)稱設(shè)置，其長(zhǎng)度為15.5mm，刀片有4個(gè)55°刀尖，并在刀尖處設(shè)計(jì)了修光刃2，其刀尖修光刃由3個(gè)圓弧組成，其半徑分別為2mm、1.6mm、0.8mm，刀片前刀面與基面呈10°，在前刀面3與刀片前面之間設(shè)計(jì)了V型斷屑槽6，同時(shí)在刀片前面沿刀尖方向設(shè)計(jì)了三角形凸起5，并在刀片前面設(shè)計(jì)了弧形導(dǎo)屑?jí)?，弧形導(dǎo)屑?jí)?表面設(shè)計(jì)兩組尺寸相同的球形凸起，每組球形凸起包括多個(gè)球形凸起8，所述的多個(gè)球形凸起8沿切削刃方向排布。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本刀片為一種重型加工高效切削刀片，結(jié)構(gòu)呈上下對(duì)稱，能有效提高刀片利用率，降低加工成本，同時(shí)刀片是通過(guò)螺釘安裝孔固定在刀桿上。

2.針對(duì)水室封頭的加工特點(diǎn)，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刀刃易發(fā)生破損，因此設(shè)計(jì)了負(fù)倒棱切削刃，加大了刀具的楔角，增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，有利于提高刀片耐用度。

3.根據(jù)切削時(shí)加工工藝系統(tǒng)剛性不足等問(wèn)題，使切削易產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致材料加工表面質(zhì)量不高，所以在刀尖處設(shè)計(jì)了刀尖修光刃，進(jìn)行二次加工，起到提高已加工表面質(zhì)量及減緩刀片磨損的作用，該修光刃由3個(gè)圓弧組成，其半徑分別為2mm、1.6mm、0.8mm。

4.根據(jù)508Ⅲ鋼切削加工特性，材料斷屑困難，在刀片前刀面與前面之間形成V形斷屑槽，有助于控制切屑流向，使切屑更易卷曲和折斷。并在刀片前面設(shè)計(jì)了弧形導(dǎo)屑?jí)Γ欣谇行嫉呐懦觯档颓邢鳒囟取Ｍ瑫r(shí)在導(dǎo)屑?jí)Ρ砻嬖O(shè)計(jì)球形凸起，不僅能提高刀片強(qiáng)度，還可以增強(qiáng)斷屑能力，并在增大切深時(shí)，減少切屑接觸面積，有效的緩解刀片磨損，提高刀片的使用壽命。

5.根據(jù)水室封頭加工條件，刀片易發(fā)生沖擊破損，因此在刀片前面設(shè)計(jì)了三角形凸起，能有效的加強(qiáng)刀片強(qiáng)度，并起到斷屑的作用。該刀片加工成本低，安全可靠，能有效的提高切削過(guò)程中的加工效率。

綜上，該一種重型加工高效切削刀片主要是為了解決加工508Ⅲ鋼時(shí)，由于材料的切削加工特性，使切削力和切削熱集中在切削刃附近，刃區(qū)溫度高，導(dǎo)致刀具容易崩刃、磨損及破損嚴(yán)重等問(wèn)題。針對(duì)切削加工水室封頭零件時(shí)的復(fù)雜工況，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種重型加工高效切削刀片。該刀片有較高的強(qiáng)度，在切削過(guò)程中，根據(jù)負(fù)倒棱切削刃，加大了刀具的楔角，增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，有利于提高刀片耐用度；并且刀尖修光刃能有效的提高工件的表面質(zhì)量；刀片前刀面與前面之間形成V型斷屑槽，有助于切屑卷曲和折斷，同時(shí)在刀片前面設(shè)計(jì)弧形導(dǎo)屑?jí)Γ欣谇行嫉呐懦觯档颓邢鳒囟龋鴮?dǎo)屑?jí)Ρ砻娴那蛐瓮蛊穑粌H提高刀片強(qiáng)度，還能增強(qiáng)斷屑能力，有效的緩解刀片磨損，提高刀片的使用壽命；此外，又設(shè)計(jì)了三角形凸起，有利于提高刀片強(qiáng)度并使切屑更易折斷。該刀片為負(fù)角型，呈上下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，能有效提高刀片利用率，減少頻繁換刀時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率。該刀片的結(jié)構(gòu)完整，生產(chǎn)成本低，能很好適合加工水室封頭過(guò)程的需要。

附圖說(shuō)明