[實(shí)用新型]新式重型粗加工外圓車(chē)刀片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820511056.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208195693U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮新敏;裴澤;計(jì)亞坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23B27/10
• 分類(lèi)號(hào): B23B27/10;B23B27/22
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

新式重型粗加工外圓車(chē)刀片，用于鈦合金重型粗加工，擁有降低切削力、切削溫度、防止粘刀、促進(jìn)斷屑的特點(diǎn)。本實(shí)用新型為刀片為圓形刀型，有83°楔角，刀片由硬質(zhì)合金材料制成，刀片截面呈中心對(duì)稱(chēng)，中心處有緊固螺釘孔（4）用以安裝及固定刀片，刀片頂面（8）上面有環(huán)形凸起（3），刀片前刀面（2）上設(shè)置有4道圓形微槽結(jié)構(gòu)（1），每一個(gè)圓形微槽結(jié)構(gòu)（1）的截面為半圓形；刀片底面（6）設(shè)置有圓形散熱槽（5）。本實(shí)用新型在粗加工切削鈦合金過(guò)程中分布在前刀面與切屑直接摩擦區(qū)域的微坑用于減小摩擦力，減輕刀面磨損；環(huán)形凸起用于促進(jìn)切屑折斷，避免切屑過(guò)長(zhǎng)而影響切削進(jìn)程，最大限度改善鈦合金切削效果。

技術(shù)領(lǐng)域：本實(shí)用新型專(zhuān)利是一種新型金屬切削刀片，屬于切削加工刀具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：航空航天的發(fā)展帶動(dòng)制造業(yè)全產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，鈦合金以其強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等特點(diǎn)，在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)的制造中廣泛使用；但是航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體材料多為鈦合金等典型的難加工材料，加工制造非常困難，對(duì)于刀具的要求非常高。近些年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)積累表明：鈦合金零部件加工始終存在著困難；總結(jié)出如下問(wèn)題：（1）切削溫度較高（2）刀片易磨損（3）切削力大（4）冷硬現(xiàn)象（5）切屑在前刀面上滑動(dòng)摩擦路程大（6）易出現(xiàn)粘刀的情況；這些問(wèn)題使鈦合金加工時(shí)切削刀具磨損加快、壽命短且磨損后加工的零件表面粗糙度高。所以傳統(tǒng)刀片已經(jīng)難以滿(mǎn)足鈦合金的各種加工要求，刀片改進(jìn)的需求也越來(lái)越高。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型是應(yīng)用于鈦合金重型粗加工的新型硬質(zhì)合金車(chē)削刀片。

針對(duì)鈦合金在切削加工過(guò)程中出現(xiàn)的摩擦力大，切削溫度高、粘刀、刀片磨損速度快等問(wèn)題；研究得出，為了加工鈦合金時(shí)擁有更好的加工效果，刀具應(yīng)從降低切削力、切削溫度、防止粘刀、減小切屑在前刀面上的摩擦方面予以改進(jìn)。

因此在此利用摩擦學(xué)研究理論及刀具斷屑機(jī)理，對(duì)刀片前刀面及刀面槽型進(jìn)行了設(shè)計(jì)，新刀片具有減小摩擦、抗磨損及促進(jìn)斷屑作用，進(jìn)而增強(qiáng)刀具的性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型為新式重型粗加工外圓車(chē)刀片，車(chē)刀片為圓形刀型，有83°楔角，由刀片硬質(zhì)合金材料制成，刀片截面呈中心對(duì)稱(chēng)，中心處有緊固螺釘孔4用以安裝和固定刀片，刀片頂面8上面有環(huán)形凸起3，刀片前刀面2上設(shè)置有4道圓形微槽結(jié)構(gòu)1，每一個(gè)圓形微槽結(jié)構(gòu)1的截面為半圓形；刀片底面6設(shè)置有圓形散熱槽5。

采用了上述技術(shù)方案本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

刀片刀尖及前刀面設(shè)計(jì)有減磨微槽陣列，令其在切削時(shí)降低切削力及切削熱量的產(chǎn)生，使其在切削時(shí)更加輕快，并減輕刀-屑粘連，增加刀面抗磨損能力，保護(hù)刀尖與切削刃，提高刀片壽命；設(shè)計(jì)環(huán)形凸起斷屑槽，斷屑效果好；刀片底部有圓形散熱槽，散熱效果好。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)正面示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)背面示意圖；

圖3為本實(shí)用新型三維局部放大圖；

圖中標(biāo)記：1-圓形微槽結(jié)構(gòu)； 2-刀片前刀面；3-環(huán)形凸起；4-緊固螺釘孔；5-圓形散熱槽；6-刀片底面；7-刀片邊緣的環(huán)形切削刃；8-刀片頂面；

具體實(shí)施方式

本刀片為圓型刀體；刀片通過(guò)緊固螺釘孔4安裝固定在刀桿上。由于本刀片應(yīng)用于鈦合金重型粗加工車(chē)削，因此本刀片采用圓型刀體設(shè)計(jì)，切削刃7呈圓環(huán)狀，以保證刀片在以大切深大進(jìn)給量的粗加工過(guò)程中切削刃擁有足夠的強(qiáng)度。本刀片在刀尖部分進(jìn)行著重設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了環(huán)形凸起3用以斷屑，增強(qiáng)斷屑效果。本刀片在解決鈦合金切削問(wèn)題的另一思路是減小摩擦減輕磨損，為此在前刀面部分進(jìn)行獨(dú)特的減磨槽設(shè)計(jì)；在前刀面2靠近切削刃7的區(qū)域添加了圓形微槽1，微槽結(jié)構(gòu)的減小摩擦效果比微坑結(jié)構(gòu)的減小摩擦效果更好；刀片在切削時(shí)切削刃及前刀面是直接切削部位，同時(shí)也是刀-屑劇烈摩擦區(qū)域，通過(guò)添加微槽結(jié)構(gòu)1后可以減小刀-屑摩擦力，減小刀-屑接觸面積，增加散熱面積，降低切削熱量的產(chǎn)生，減輕刀-屑粘連，因此改善切削鈦合金時(shí)所產(chǎn)生的粘刀狀況，同時(shí)刀面與切屑的正面摩擦與粘連在減小時(shí)還會(huì)促進(jìn)切屑卷曲，有一定增強(qiáng)刀具斷屑的效果。微槽結(jié)構(gòu)處在刀具邊緣位置，其對(duì)刀具應(yīng)力分布狀況有一定的改善作用，減小了刀尖與切削刃附近的應(yīng)力集中帶，保護(hù)刀尖。在有潤(rùn)滑劑的條件下微坑結(jié)構(gòu)可以?xún)?chǔ)存更多潤(rùn)滑劑，這樣起到二次潤(rùn)滑的效果，并提高潤(rùn)滑效率；研究表明，帶有微坑結(jié)構(gòu)的表面能夠提供優(yōu)于光滑表面的動(dòng)壓承載效果，使?jié)櫥Ч谩５镀撞坑袌A形散熱槽5，為使刀片與刀桿之間有空氣流通，起到散熱冷卻的作用，同時(shí)也減小刀與刀桿的接觸面積。