[實用新型]一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片

有效

• 申請號: 201920920344.2
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN210046017U
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 馮新敏;于闖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23B27/22
• 分類號: B23B27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片，該刀片的前刀面設計為圓弧曲面，靠近刀尖處設計了具有一定形狀和分布方式的減磨微織構和月牙形斷屑臺。曲面形前刀面提高了切削刃的鋒利程度，有利于切屑卷曲；月牙形月牙形斷屑臺控制切屑折斷；減摩微織構改善了刀屑接觸面的應力分布，減小刀屑摩擦。該刀片能夠有效的改善高溫合金精加工過程中出現的刀尖磨損嚴重，壽命短，切削力大，切削溫度高，斷屑困難等加工難題。

技術領域

本實用新型涉及一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片。屬于金屬切削加工技術領域。

背景技術

高溫合金是一種夠能在600℃以上的高溫環境下工作并且具有較好綜合性能的金屬材料，而且在極端的高溫高壓下仍然具有優良的組織穩定性和可靠性。目前，在已研制的航天發動機中，高溫合金材料已經占到發動機所用材質一半以上，是不可替代的發動機材料，在民用領域中高溫合金的應用也越來越普及。高溫合金具有高硬度、高強度、耐腐蝕和耐高溫等諸多優良性能，即使在非常惡劣環境下，仍然具有很高的屈服強度、較大抗拉強度和抗腐蝕氧化性。近年來，隨著國防工業的迅速發展，汽車、航空航天等領域取得了巨大的進步，對于高溫合金等材料的需求日益增加，這就使得實現高溫合金材料的高效切削變得尤為重要。但是高溫合金材料在切削時常出現加工硬化嚴重、切削力的波動大、切削的溫度高、切削變形大問題。普通的刀具在車削時刀尖磨損嚴重，壽命短，加工效率低，這些現象使得高溫合金的加工成為一個難題。無論從加工方法或是刀具設計方面來說，實現高溫合金的高效、高精加工仍有待進一步的研究和探索。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題：由于高溫合金材料高硬度、高強度的特性，其加工過程中，會產生較大的切削力和較高的切削溫度，在這種高溫高壓下普通硬質合金刀具很容易磨損、破損；此外，高溫合金加工時不易斷屑，在精加工中切屑過長會劃傷工件已加工表面，降低加工質量。本實用新型提供了一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片，主要應用在汽霧冷卻下高溫合金精加工過程。該刀片能夠有效的降低切削力和切削溫度，改善硬質合金刀片的磨損問題，促進切屑卷曲，控制切屑折斷。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案：刀片主體為90°方形車刀片，刀尖圓弧半徑為0.4mm，材質為硬質合金，前刀面為圓弧曲面，有斷屑臺、散熱槽及減磨微織構。刀片前刀面為圓弧曲面，靠近刀尖處設計了具有一定形狀和分布方式的減磨微織構和斷屑臺。曲面形式的前刀面，一方面使刀尖有了正前角，提高了切削刃的鋒利程度；另一方面，切屑在流經圓弧曲面后，形成具有一定曲率的卷屑，當卷屑流到斷屑臺后，向上彎曲折斷，進而達到斷屑目的；在前刀面靠近刀尖處，設計的微織構為凹坑和溝槽兩種形狀，兩種形狀交錯排列分布在刀尖處。微織構的置入可以改善刀-屑接觸面間的應力分布，避免應力集中，減輕刀屑間的摩擦，達到降低切削力的目的；在有潤滑的情況下，微織構能夠容納部分切削液，在受到切屑擠壓后溢出，增強潤滑效果，減少前刀面磨損。凹坑形微織構具有更大承受強度，不易被切屑破壞，而溝槽微織構能夠容納更多的刀屑間的磨粒，具有更好的減磨效果。這種凹坑和溝槽交錯分布的微織構兼具了兩種形狀微織構的優勢，既提高了微織構抗破壞的能力，又增強了其減磨的效果；前刀面上斷屑臺附近設計有散熱槽，散熱槽增加了前刀面散熱面積，可容納部分切削液，增強刀片與切削液間的熱交換能力，以達到降低刀尖附近切削溫度的目的。

本實用新型的有益效果：本實用新型提供的一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片，在高溫合金的精加工過程中，能夠有效的控制切屑折斷，避免切屑纏繞和劃傷工件已加工表面；改善刀屑接觸面間的潤滑狀態，減輕加工過程中刀尖的磨損和破損問題；降低切削力和切削溫度，增強刀片的散熱能力。

附圖說明

圖1一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片整體結構圖；

圖2一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片俯視圖及微織構局部放大圖；

圖3一種適用于高溫合金精加工的新式減磨車刀片三視圖及側視圖；