專(zhuān)利名稱(chēng)：切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切削刀片，尤其是一種用于精加工及半精加工車(chē)削刀片。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)通用的車(chē)削刀片結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)前角和一個(gè)斷屑臺(tái)，此類(lèi)結(jié)構(gòu)中斷屑面與前刀面相對(duì)，之間以一平面或一圓弧面相連接，刀尖鋒利。在小切深、小進(jìn)給的加工條件下，鐵屑被位于刀片尖端的切削刃切除，并沿著前刀面滑行至斷屑槽的底部即前面所述平面或圓弧面處，對(duì)于剛性的材料，在此可能因鐵屑的自然延伸受阻超出鐵屑段所能承受的力的極限，而斷裂成C形或短螺旋狀鐵屑；對(duì)于韌性的材料，在此會(huì)獲得一個(gè)初始彎曲，鐵屑可能以整體形式向背離加工工件的方向向外延伸，并自然卷曲掉落。但在精加工或半精加工中，隨著切削深度逐漸加大的情況下，切削力增大，加工溫度劇升，尖銳的刀尖不能承受惡劣的加工環(huán)境，而崩刃，磨損嚴(yán)重，使刀片壽命大副度降低。同時(shí)傳統(tǒng)的車(chē)削刀片在切削加工中，其切屑一般只能做自由延伸，未能做到鐵屑流動(dòng)方向上的引導(dǎo)控制以及斷屑、排屑，致使切削表面質(zhì)量不能滿足精加工或半精加工的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述不足，提供一種具有兩個(gè)前角、二次斷屑結(jié)構(gòu)和切屑流向控制槽的車(chē)削刀片，滿足精加工和半精加工要求以及合理的切屑流向控制。
本發(fā)明的切削刀片具有多邊形的基本形狀，包括上端面和可能與之相對(duì)的下部的下端面、至少二個(gè)側(cè)面、以及連接兩相鄰側(cè)面的切削圓弧面；切削圓弧面與端面相交形成圓弧切削刃；側(cè)面與端面相交形成主切削刃；端面上設(shè)計(jì)有包含切削刃的細(xì)長(zhǎng)刃帶和包含圓弧切削刃的刀尖平面；端面靠近切削圓弧面的部位設(shè)計(jì)有斷屑槽，斷屑槽由從圓弧切削刃開(kāi)始向切削刀片安裝中心方向依次連接的刀尖平面、第一前刀面、第二前刀面、斷屑槽底面、第一斷屑面、第二斷屑面和斷屑頂面組成；端面靠近切削圓弧面且平行于主切削刃的部位設(shè)計(jì)有切屑流向控制槽，依次包括刀尖平面或圓弧延伸刃帶、第一導(dǎo)屑面、過(guò)渡面和第二導(dǎo)屑面；第一導(dǎo)屑面和第二導(dǎo)屑面均與刀尖平面平行且不在同一平面上，過(guò)渡面與刀尖平面間存在夾角β。
刀尖平面寬度在(0.1～0.3)mm之間；第一前刀面與刀尖平面形成第一前角γ，其角度范圍在(2～10)°之間，最佳為(3～6)°；第二前刀面與刀尖平面形成第二前角δ，其角度范圍在(10～30)°之間，最佳為(18～25)°。
斷屑槽底面為一平面；第一斷屑面與該平面的夾角為第一斷屑角ε，其角度范圍在(12～26)°之間；圓弧切削刃的刀尖點(diǎn)到第二斷屑面和斷屑頂面的交線的徑向距離為a，其值為(1.3～3.0)mm；圓弧切削刃的刀尖點(diǎn)到第一斷屑面與第二斷屑面的交線的徑向距離為b，其值為(0.7～1.8)mm；且a值為b值的(1.25～1.6)倍。
第一斷屑面和第二斷屑面的交線與刀尖平面可以不在一個(gè)平面上，其距離c在±0.05mm之間。
第二斷屑面為一段圓弧面，其半徑R值為(0.5～2.8)mm。
圓弧切削刃通過(guò)圓弧延伸刃和過(guò)渡刃與主切削刃連接；包括圓弧延伸刃的圓弧延伸刃帶與刀尖平面寬度一致并在同一水平面上，其沿側(cè)面延伸的長(zhǎng)度h在(0.4～2.0)mm之間；包括主切削刃的主切削刃帶與刀尖平面不在同一水平面上，通過(guò)包含過(guò)渡刃的過(guò)渡刃帶面與圓弧延伸刃帶連接；主切削刃帶低于刀尖平面，其差值g為(0.05～0.2)mm；過(guò)渡刃與主切削刃的夾角為刃傾角α，其值為(2～12)°。
本發(fā)明切削刀片的所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓。
第一導(dǎo)屑面低于刀尖平面，其差值f為(0.03～0.12)mm；且高于第二導(dǎo)屑面，其差值d為(0.05～0.26)mm；夾角β的值為(2～10)°；第一導(dǎo)屑面和第二導(dǎo)屑面的交線與側(cè)面距離為e，其值在(0.55~2.3)mm之間。
本發(fā)明的切削刀片為雙面刃刀片。
本發(fā)明的切削刀片為可轉(zhuǎn)位刀片。
由于本發(fā)明的切削刀片具有雙前角結(jié)構(gòu)，既保證刀刃鋒利，又增強(qiáng)了車(chē)削刀片切削刃的強(qiáng)度和抗壓性，減少了崩刃與磨損，刀片壽命大大提高，加工面的粗糙度也大大減?。煌瑫r(shí)兩次斷屑結(jié)構(gòu)和合理的流屑控制，即使是加工韌性材料，也使切屑很容易斷裂，并形成C形或短螺旋狀鐵屑，背離已加工面，既有利于提高加工速度，又提高了加工件的表面質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明車(chē)削刀片的立體示意圖；圖2是圖1的刀尖部位G的槽形結(jié)構(gòu)放大圖；圖3是圖2中A-A剖視圖；圖4是圖2中B-B剖視圖；圖5是圖1的K向視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
如圖所示，本發(fā)明切削刀片具有多邊形的基本形狀，包括上端面1和可能與之相對(duì)的下端面2、至少二個(gè)側(cè)面3，以及連接兩相鄰側(cè)面3的切削圓弧面4；切削圓弧面4與端面相交形成圓弧切削刃5a；側(cè)面10與端面相交形成主切削刃6a；端面上設(shè)計(jì)有包含主切削刃6a的細(xì)長(zhǎng)刃帶6；端面靠近切削圓弧面4的部位設(shè)計(jì)有斷屑槽13，由從圓弧切削刃6a開(kāi)始向所述切削刀片安裝中心方向依次連接的刀尖平面5、第一前刀面7、第二前刀面8、斷屑槽底面9、第一斷屑面10、第二斷屑面11和斷屑頂面12組成。
刀尖平面5寬度在(0.1～0.3)mm之間，較為尖銳；第一前刀面7、第二前刀面8分別與刀尖平面5形成第一前角γ、第二前角δ；第一前角γ的角度范圍在(2～10)°之間，最佳為(3～6)°；第二前角δ在(10～30)°之間，最佳為(18~25)°；在切削過(guò)程中第一前角γ能有效地減少刀尖平面5與工件材料的接觸面積，增大對(duì)工件材料的受力以便更好的切除切屑；第二前角δ對(duì)刀尖平面5和第一前角γ起到有效支撐作用，增加了刀刃強(qiáng)度，使之可承受較大的外部壓力。
斷屑槽底面9為一平面；第一斷屑面10與該平面的夾角為第一斷屑角ε，其角度范圍在(12～26)°之間；圓弧切削刃5a的刀尖點(diǎn)到第二斷屑面11和斷屑頂面12的交線的徑向距離為a，其值為(1.3～3.0)mm；圓弧切削刃5a的刀尖點(diǎn)到第一斷屑面10與第二斷屑面11的交線的徑向距離為b，其值為(0.7～1.8)mm；且a值為b值的(1.25～1.6)倍。
通過(guò)第一斷屑角，車(chē)削刀片能對(duì)精加工或半精加工以小切深、小進(jìn)給時(shí)的切屑輕易地卷曲扭轉(zhuǎn)直至折斷；大切深、大進(jìn)給時(shí)切屑則沿著第一斷屑面上爬至第二斷屑面，也能輕易地被折斷，即便是加工韌性材料，也能使被加工件獲得良好的表面質(zhì)量。
第一斷屑面10和第二斷屑面11的交線與刀尖平面5可以不在一個(gè)平面上，其距離c在±0.05mm之間；第二斷屑面11為一段圓弧面，其半徑R值為(0.5～2.8)mm。
圓弧切削刃5a通過(guò)圓弧延伸刃18a和過(guò)渡刃19a與主切削刃6a連接；包括圓弧延伸刃18a的圓弧延伸刃帶18與刀尖平面5寬度一致并在同一水平面上，其沿側(cè)面3延伸的長(zhǎng)度h在(0.4～2.0)mm之間；包括主切削刃的刃帶6與刀尖平面5不在同一水平面上，通過(guò)包含過(guò)渡刃20a的過(guò)渡面與圓弧延伸刃帶18連接。
主切削刃帶6低于刀尖平面，其差值_為(0.05～0.2)mm；過(guò)渡刃20與主切削刃6a的夾角為刃傾角α，其值為(2～12)°。
本發(fā)明切削刀片的所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓，提高刀刃強(qiáng)度和加工表面質(zhì)量。
本發(fā)明切削刀片的端面靠近切削圓弧面4且平行于主切削刃6a的部位設(shè)計(jì)有切屑流向控制槽14，依次包括刀尖平面5或圓弧延伸刃帶18、第一導(dǎo)屑面15、過(guò)渡面16和第二導(dǎo)屑面17；第一導(dǎo)屑面15和第二導(dǎo)屑面17均與刀尖平面5平行且不在同一平面上，過(guò)渡面16與刀尖平面5間存在夾角β。
第一導(dǎo)屑面15低于刀尖平面5，其差值為(0.03～0.12)mm；且第一導(dǎo)屑面15高于第二導(dǎo)屑面17，其差值為(0.05～0.26)mm；夾角β的值為(2～16)°；第一導(dǎo)屑面15和第二導(dǎo)屑面17的交線與側(cè)面3間距離為e，其值在(0.55～2.3)mm之間。
第一導(dǎo)屑面15對(duì)切削刃帶6能夠起到一個(gè)支持作用，使得其能承受較大的切削力。
由于本發(fā)明年削刀片設(shè)計(jì)有線形切屑流向控制結(jié)構(gòu)，切除下來(lái)的鐵屑在特定的流向控制槽內(nèi)沿著背離被加工工件的方向流動(dòng)，一部分材料在撞擊到第一、二斷屑面附近被折斷，一部分沿著第一導(dǎo)屑面15往第二導(dǎo)屑面17的方向流動(dòng)，因該部位的高低結(jié)構(gòu)，以及過(guò)渡面16與第一導(dǎo)屑面15或第二導(dǎo)屑面17間合理的刃傾夾角，致使流經(jīng)該部位的鐵屑被卷曲，達(dá)到一定范圍內(nèi)的彎曲半徑，撞擊在端面上斷屑槽13和流屑控制槽14之間的凸面上被折斷，并被反彈背離刀片幾何中心，從而結(jié)束切削整個(gè)過(guò)程。
圖1表示出本發(fā)明車(chē)削刀片一個(gè)切削工作角，設(shè)計(jì)的雙斷屑面分布于刀片的切削工作圓弧處的端面上，切屑流向控制結(jié)構(gòu)則分布在端面上切削工作圓弧的兩旁，雙前角構(gòu)造沿著與工件相接觸的切削刃部分延伸。
為進(jìn)一步提高刀片材料利用率、減少成本，本發(fā)明的切削刀片可設(shè)計(jì)為雙面刃刀片；當(dāng)本發(fā)明的刀片設(shè)計(jì)為可轉(zhuǎn)位刀片形式時(shí)，在提高刀片材料利用率、減少成本的基礎(chǔ)上，還可以減少更換刀片時(shí)間、延長(zhǎng)刀片使用壽命，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。此時(shí)本發(fā)明車(chē)削刀片設(shè)計(jì)的雙斷屑面分布于整個(gè)可轉(zhuǎn)位車(chē)刀片的每一個(gè)切削工作圓弧處、相對(duì)的兩個(gè)端面上，切屑流向控制結(jié)構(gòu)則分布在相對(duì)的兩個(gè)端面上切削工作圓弧的兩旁，雙前角構(gòu)造圍繞整個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片的所有切削刃延伸。
權(quán)利要求
1.一種切削刀片，該刀片具有多邊形的基本形狀，它包括上端面(1)和可能與之相對(duì)的下部的下端面(2)、至少二個(gè)側(cè)面(3)，以及連接兩相鄰側(cè)面(3)的切削圓弧面(4)；所述切削圓弧面(4)與端面相交形成圓弧切削刃(5a)；所述側(cè)面(3)與端面相交形成主切削刃(6a)；所述端面上設(shè)計(jì)有包含主切削刃(6a)的細(xì)長(zhǎng)刃帶(6)和包含圓弧切削刃(5a)的刀尖平面(5)；其特征是所述端面靠近切削圓弧面(4)的部位設(shè)計(jì)有斷屑槽(13)，所述斷屑槽(13)由從圓弧切削刃(5a)開(kāi)始向所述切削刀片安裝中心方向依次連接的刀尖平面(5)、第一前刀面(7)、第二前刀面(8)、斷屑槽底面(9)、第一斷屑面(10)、第二斷屑面(11)和斷屑頂面(12)組成；所述端面靠近切削圓弧面(4)且平行于主切削刃(6a)的部位設(shè)計(jì)有切屑流向控制槽(14)，所述切屑流向控制槽(14)依次包括刀尖平面(5)或包含圓弧延伸刃(18a)的圓弧延伸刃帶(18)、第一導(dǎo)屑面(15)、過(guò)渡面(16)和第二導(dǎo)屑面(17)；所述第一導(dǎo)屑面(15)和第二導(dǎo)屑面(17)均與刀尖平面(5)平行且不在同一平面上，所述過(guò)渡面(16)與刀尖平面(5)間存在夾角β。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的切削刀片，其特征是所述刀尖平面(5)的寬度在(0.1～0.3)mm之間；所述第一前刀面(7)與刀尖平面(5)形成第一前角γ，其角度范圍在(2～10)°之間；所述第二前刀面(8)與刀尖平面(5)形成第二前角δ，其角度范圍在(10～30)°之間°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的所述的切削刀片，其特征是所述第一前角γ的角度范圍為(3～6)°；第二前角δ的角度范圍為(18～25)°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的切削刀片，其特征是所述斷屑槽底面(9)為一平面；所述第一斷屑面(10)與所述斷屑槽底面(9)的夾角為第一斷屑角ε，其角度范圍在(12～26)°之間；所述圓弧切削刃(5a)的刀尖點(diǎn)到所述第二斷屑面(11)和斷屑頂面(12)的交線的徑向距離為a，其值為(1.3～3.0)mm；所述圓弧切削刃(5a)的刀尖點(diǎn)到所述第一斷屑面(10)與第二斷屑面(11)的交線的徑向距離為b，其值為(0.7～1.8)mm；且所述a值為b值的(1.25～1.6)倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的切削刀片，其特征在于所述的第一斷屑面(10)和第二斷屑面(11)的交線與刀尖平面(5)可以不在一個(gè)平面上，其距離c在±0.05mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的切削刀片，其特征在于所述的第二斷屑面(11)為一段圓弧面，其半徑R值為(0.5～2.8)mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀片，其特征在于所述的第二斷屑面(11)為一段圓弧面，其半徑R值為(0.5～2.8)mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于所述的圓弧切削刃(5a)通過(guò)圓弧延伸刃(18a)和過(guò)渡刃(19a)與主切削刃(6a)連接；包括圓弧延伸刃(18a)的圓弧延伸刃帶(18)與刀尖平面(5)寬度一致并在同一水平面上，其沿側(cè)面(3)延伸的長(zhǎng)度h在(0.4～2.0)mm之間；包括主切削刃的主切削刃刃帶(6)與刀尖平面(5)不在同一水平面上，通過(guò)包含過(guò)渡刃(19a)的過(guò)渡面與圓弧延伸刃帶(18a)連接；所述的主切削刃帶(6)低于刀尖平面(5)，其差值g為(0.05～0.2)mm；過(guò)渡刃(19a)與主切削刃(6a)的夾角為刃傾角α，其值為(2～12)°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4、7、8之一所述的切削刀片，其特征在于所述的所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀片，其特征在于所述的所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于所述的所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于所述第一導(dǎo)屑面(15)低于刀尖平面(5)，其差值f為(0.03～0.12)mm；且第一導(dǎo)屑面(15)高于第二導(dǎo)屑面(17)，其差值d為(0.05～0.26)mm；所述夾角β的值為(2～16)°；所述第一導(dǎo)屑面(15)和第二導(dǎo)屑面(17)的交線與所述側(cè)面(3)間距離為e，其值在(0.55～2.3)mm之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至4、7、8、10、11、12之一所述的切削刀片，其特征在于所述切削刀片為雙面刃刀片。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀片，其特征在于所述切削刀片為雙面刃刀片。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于所述切削刀片為雙面刃刀片。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀片，其特征在于所述切削刀片為雙面刃刀片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有兩個(gè)前角、二次斷屑結(jié)構(gòu)和切屑流向控制槽的車(chē)削刀片，具有多邊形的基本形狀，包括上、下端面、至少二個(gè)側(cè)面及切削圓弧面；端面設(shè)計(jì)有斷屑槽和切屑流向控制槽，斷屑槽由依次連接的刀尖平面、第一前刀面、第二前刀面、斷屑槽底面、第一斷屑面、第二斷屑面和斷屑頂面組成；切屑流向控制槽依次包括刀尖平面或圓弧延伸刃帶、第一導(dǎo)屑面、過(guò)渡面和第二導(dǎo)屑面；所有切削刃均經(jīng)過(guò)刀刃倒圓；切削刀片為雙面刃、可轉(zhuǎn)位刀片。本發(fā)明既保證了刀刃鋒利，又增強(qiáng)了切削刃的強(qiáng)度和抗壓性，減少了崩刃與磨損，刀片壽命大大提高，同時(shí)切屑很容易斷裂，既有利于提高加工速度，又提高了加工件的表面質(zhì)量，滿足精加工和半精加工要求以及合理的切屑流向控制。
文檔編號(hào)B23B27/02GK1554504SQ20031012080
公開(kāi)日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者敏 劉, 劉敏, 李屏, 王社權(quán), 湯愛(ài)民, 李明, 何志平 申請(qǐng)人:株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司