[發明專利]一種用于減磨加工可轉位車銑復合刀片

在審

• 申請號: 202110939770.2
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113600848A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 程耀楠;馬春杰;關睿;張劍宇;周歡;蓋小羽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于減磨可轉位車銑復合刀片，屬于重型切削領域。本發明主要解決重型切削過程中存在切削力大、斷屑排屑困難、刀具磨損嚴重和切削效率低，以及刀具受機熱?械載荷沖擊引起受力狀況差，切削熱堆積在切削區域，散熱條件差導致的刀?屑粘結，換刀次數頻繁，輔助時間長等問題。本發明刀片為四棱臺形狀，刀片上表面中部區域設有波浪形凸臺，與前刀面形成梯形導屑斷屑槽；刀片切削刃設計為負倒棱切削刃，負倒棱切削刃附近設有多個水滴形凸起；每兩條切削刃相交處為圓弧刃，每個圓弧刃處分布V形溝槽微織構，靠近V形溝槽微織構處設有三角形斷屑凸臺；主、副后刀面設有條形微織構，刀片上表面波浪形凸臺幾何中心處設有與車刀桿或銑刀盤連接的緊固螺釘孔，刀片底部設有圓環形散熱槽。本發明用于以水室封頭為典型零件的大型鍛件車銑復合加工。

技術領域

本發明屬于切削加工刀具技術領域，尤其涉及一種減磨加工可轉位車銑復合刀片。

背景技術

水室封頭作為核島蒸發器的關鍵零件，材料為高強度508Ⅲ鋼。毛坯為整體鍛造而成，尺寸、重量和加工余量均非常大，待加工表面情況惡劣。508Ⅲ鋼是一種典型的難加工材料，存在切削性能差、加工硬化嚴重和導熱系數低等現象，在切削過程中存在切削溫度切削力大、切削溫度高、排屑困難和刀具磨損嚴重等問題一直制約核島蒸發器零部件的高效加工。在進行重型銑削或車削時，切削力大、切削區域溫度高容易導致刀具磨損劇烈、破損和粘結現象嚴重及刀具使用壽命縮短，更換刀片頻繁。改善刀具切削性能的有效途徑之一是改變刀具參數，設計新的斷屑排屑及強化結構，排列合理的表面微織構，起到減磨抗磨的效果，設計車銑復合、耐磨性好及應用范圍廣的刀具，進而改善已加工表面質量、減小刀具磨損及降低加工成本，對解決水室封頭加工問題具有重要的實際應用意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種可轉位減磨復合車銑刀片，主要解決在切削過程中切削力大、切削溫度高以及斷屑排屑困難，切削過程中切削熱堆積在接觸區域，散熱條件差導致刀-屑粘結及刀具磨損嚴重，換刀次數頻繁等問題。本發明設計有多部位斷屑排屑及強化結構，在切削過程中容易斷屑排屑，能有效減緩刀具磨損，提高刀具強度及壽命，提高刀具切削性能及加工效率。

本發明為了解決上述技術難題，采取以下技術方案：

一種用于減磨車銑復合刀片，所述刀片為四棱臺形狀，刀片上表面中部區域設有波浪形凸臺，波浪形凸臺側面與刀片前刀面形成梯形導屑斷屑槽；刀片前刀面的四條直線外邊緣處均設計為負倒棱切削刃，每兩條切削刃相交處為圓弧刃，負倒棱切削刃附近分別設有多個直線排列的水滴形凸起；每個圓弧刃處分布有V 形溝槽微織構，靠近V形溝槽微織構處設有三角形斷屑凸臺；刀片主、副后刀面設有條形微織構，刀片上表面波浪形凸臺幾何中心處設有與車刀桿或銑刀盤連接的緊固螺釘孔，刀片底部設有圓環形散熱槽。

本發明的有益效果

1、本發明刀片采用整體式結構設計，可增強刀具壽命，所述刀片上表面設有波浪形凸臺，能起到均勻分布應力的作用，可增強刀片整體結構強度，提高刀片抗沖擊能力；使用較大切削參數進行加工時，刀片可以承受較大的熱-機械載荷沖擊。

2、所述刀片上表面波浪形凸臺與前刀面之間形成梯形導屑斷屑槽，有利于切屑發生卷曲及折斷，并使切屑及時排出，使切削過程平穩進行；若在使用切削液情況下，梯形導屑斷屑槽可以提高潤滑效率，使切屑流出更加順暢，冷卻效果更好。

3、針對重型切削深度較大及切削力較高的特點，所述刀片采用四條負倒棱切削刃設計方式，能夠加強切削刃的強度，降低切削過程中的振動，使切削更加平穩；在一個切削刃破損不能繼續切削時，可以將負倒棱切削刃轉位90°進行切削，起到保護切削刃的作用，減少停機換刀時間，提高切削效率，降低加工成本。

4、每兩條負倒棱切削刃相交處設有圓弧刃，加強切削刃的強度，使切削過程更加平穩；負倒棱切削刃附近分別設有多個水滴形凸起，均勻分布在前刀面，與相鄰負倒棱切削刃之間呈45°，可提高刀片斷屑能力，有效減緩前刀面磨損；同時減小刀片前刀面與切屑接觸面積，增大刀片散熱面積，有效降低切削溫度。